Episode „The Guardian of Codex – Umfassende PWAs und Micro-Frontends“.

Episode 12: Der Wächter des Codex – Umfassende PWAs und Micro-Frontends

Arin stand am Rande der riesigen Grenze des Codex, wo das Leuchten seiner leuchtenden Datenfelder auf die tiefe Weite des Weltraums traf. Das Summen miteinander verbundener Knotenpunkte summte unter ihren Füßen und spiegelte Leben und Potenzial wider. Heute war anders; Es war nicht nur ein weiterer Tag im Planetary Defense Corps (PDC). Bei der Mission ging es um mehr als nur die Abwehr von Gegnern – es ging darum, die Widerstandsfähigkeit von Codex zu stärken und sicherzustellen, dass es Störungen standhält und gleichzeitig den Benutzern, die darauf angewiesen sind, nahtlose Erlebnisse bietet.

Die Stimme von Captain Lifecycle durchbrach die Stille, ruhig, aber streng. „Kadett Arin, denken Sie daran: Bei Widerstandsfähigkeit geht es nicht nur um Macht; es geht um Anpassungsfähigkeit. Die Benutzer sind die Essenz von Codex, und ihre Erfahrung muss um jeden Preis geschützt werden.“

Arin holte tief Luft und suchte mit seinen Augen den schimmernden Horizont ab. Die Aufgabe war klar: Codex mit Tools und Techniken stärken, die seine Abwehrkräfte stärken und das Vertrauen der Benutzer wahren.

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1. Die Macht von Progressive Web Apps (PWAs)

Arin griff in die Archive von Codex, wo die alten Blaupausen für Progressive Web Apps (PWAs) gespeichert waren. Sie wusste, dass PWAs nicht nur Apps waren – sie waren Wächter, die zwischen Codex und dem Chaos der Trennung standen. Diese leistungsstarken Konstrukte ermöglichten Offline-Funktionen und stellten sicher, dass Benutzer auch dann weiterhin auf wichtige Ressourcen zugreifen konnten, wenn die Datenwege ausfielen.

Was ist eine PWA?
Eine Progressive Web App (PWA) nutzt Service-Worker und Manifeste, um Webanwendungen anzubieten, die sich wie native Apps verhalten und so eine Offline-Nutzung, schnellere Ladezeiten und Installierbarkeit ermöglichen.

Codebeispiel: Servicemitarbeiter-Setup
Arin begann mit der Entwicklung des Servicemitarbeiters, des stillen Wächters, der Vermögenswerte zwischenspeicherte und nahtlosen Offline-Support bot:

if ('serviceWorker' in navigator) {
  window.addEventListener('load', () => {
    navigator.serviceWorker.register('/service-worker.js')
      .then(registration => {
        console.log('Service Worker registered with scope:', registration.scope);
      })
      .catch(error => {
        console.error('Service Worker registration failed:', error);
      });
  });
}

Das Licht des Codes des Servicemitarbeiters leuchtete, als Arin ihn in die Verteidigungsmaßnahmen von Codex einbettete, um sicherzustellen, dass Benutzer niemals ins Leere blicken würden, selbst wenn keine Netzwerkkonnektivität vorhanden wäre.

Vorteile:

• Offline-Funktionen gewährleisten die Benutzerfreundlichkeit der App, auch wenn der Netzwerkzugriff unterbrochen ist.
• Schnellere Ladezeiten aufgrund zwischengespeicherter Ressourcen.
• Verbesserte Benutzereinbindung durch ein natives Erlebnis.

Nachteile:

• Komplexität im Management: Servicemitarbeiter auf dem Laufenden zu halten, kann eine Herausforderung sein.
• Debugging-Probleme mit Caching können schwierig zu lösen sein.

Wann zu verwenden ist:

• Beim Erstellen von Apps, die in Bereichen mit schlechter Konnektivität funktionsfähig bleiben müssen.
• Für stark frequentierte Apps, bei denen die Benutzereinbindung Priorität hat.

Wann man es vermeiden sollte:

• Für einfache Web-Apps, bei denen keine Offline-Funktionen erforderlich sind.
• Wenn die zusätzliche Komplexität der Verwaltung von Servicemitarbeitern die Vorteile überwiegt.

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2. Die modulare Stärke von Micro-Frontends

Arins Augen suchten die riesige, weitläufige Benutzeroberfläche von Codex ab, wobei jeder Sektor mit seiner einzigartigen Energiesignatur summte. Der Planet war im Laufe der Zeit komplexer geworden, und jede Hinzufügung machte es schwieriger, ihn zu pflegen. Sie erinnerte sich an die Lehren der Builders of Scalability: „Teile und herrsche.“ Jeder Teil muss für sich allein stehen und dennoch harmonisch funktionieren.“

Was sind Micro-Frontends?
Micro-Frontends erweitern das Prinzip der Microservices-Architektur auf das Frontend und ermöglichen es Teams, eine monolithische App in kleinere, unabhängig voneinander einsetzbare Einheiten zu zerlegen, die als eine zusammenhängende Anwendung funktionieren.

Dieser Ansatz ist besonders für große Anwendungen von Vorteil, bei denen mehrere Teams an verschiedenen Teilen der App arbeiten. Mikro-Frontends ermöglichen es jedem Team, Autonomie zu bewahren, seinen Teil zu aktualisieren und bereitzustellen, ohne die gesamte App zu beeinträchtigen.

Hauptvorteile von Micro-Frontends:

• Teamautonomie und parallele Entwicklung.
• Unabhängige Bereitstellungen sorgen für schnelle Updates ohne Ausfallzeiten.
• Skalierbare Architektur, die mit den Anforderungen der App wachsen kann.

Potenzielle Herausforderungen:

• Kommunikationskomplexität zwischen Mikro-Frontends.
• Die Verwaltung des gemeinsamen Status kann zu einer erhöhten Codekomplexität führen.
• Duplizierung von Abhängigkeitenwenn nicht sorgfältig gemanagt.

Der Testfall: Pokémon-App:
Arin stellte sich eine Pokémon-App vor, bei der verschiedene Teile, wie z. B. Poke Battle und Pokedex, als separate Mikro-Frontends entwickelt wurden. Diese Aufteilung würde sicherstellen, dass Aktualisierungen des Pokedex keinen Einfluss auf den Poke Battle haben und umgekehrt.

Einrichten der Container-App:
Die Container-App fungiert als Orchestrator, der die Mikro-Frontends miteinander verbindet. Nachfolgend finden Sie ein Beispiel-Setup mit Webpack Module Federation zur Integration von Mikro-Frontends.

container-app/package.json:

if ('serviceWorker' in navigator) {
  window.addEventListener('load', () => {
    navigator.serviceWorker.register('/service-worker.js')
      .then(registration => {
        console.log('Service Worker registered with scope:', registration.scope);
      })
      .catch(error => {
        console.error('Service Worker registration failed:', error);
      });
  });
}

container-app/webpack.config.js:

{
  "name": "container-app",
  "dependencies": {
    "react": "^17.0.2",
    "react-dom": "^17.0.2",
    "react-router-dom": "^5.2.0"
  },
  "scripts": {
    "start": "webpack serve --config webpack.config.js"
  }
}

container-app/src/index.js:

const HtmlWebpackPlugin = require('html-webpack-plugin');
const ModuleFederationPlugin = require('webpack/lib/container/ModuleFederationPlugin');

module.exports = {
  entry: './src/index.js',
  mode: 'development',
  devServer: {
    port: 8080,
  },
  output: {
    publicPath: 'http://localhost:8080/',
  },
  plugins: [
    new ModuleFederationPlugin({
      name: 'container',
      remotes: {
        pokebattle: 'pokebattle@http://localhost:8081/remoteEntry.js',
        pokedex: 'pokedex@http://localhost:8082/remoteEntry.js',
      },
      shared: ['react', 'react-dom']
    }),
    new HtmlWebpackPlugin({
      template: './public/index.html',
    }),
  ],
};

Erstellen des Poke Battle Micro-Frontends:
Das Poke Battle Mikro-Frontend verfügt über eine eigene Codebasis und Webpack-Konfiguration.

pokebattle/package.json:

if ('serviceWorker' in navigator) {
  window.addEventListener('load', () => {
    navigator.serviceWorker.register('/service-worker.js')
      .then(registration => {
        console.log('Service Worker registered with scope:', registration.scope);
      })
      .catch(error => {
        console.error('Service Worker registration failed:', error);
      });
  });
}

pokebattle/webpack.config.js:

{
  "name": "container-app",
  "dependencies": {
    "react": "^17.0.2",
    "react-dom": "^17.0.2",
    "react-router-dom": "^5.2.0"
  },
  "scripts": {
    "start": "webpack serve --config webpack.config.js"
  }
}

pokebattle/src/App.js:

const HtmlWebpackPlugin = require('html-webpack-plugin');
const ModuleFederationPlugin = require('webpack/lib/container/ModuleFederationPlugin');

module.exports = {
  entry: './src/index.js',
  mode: 'development',
  devServer: {
    port: 8080,
  },
  output: {
    publicPath: 'http://localhost:8080/',
  },
  plugins: [
    new ModuleFederationPlugin({
      name: 'container',
      remotes: {
        pokebattle: 'pokebattle@http://localhost:8081/remoteEntry.js',
        pokedex: 'pokedex@http://localhost:8082/remoteEntry.js',
      },
      shared: ['react', 'react-dom']
    }),
    new HtmlWebpackPlugin({
      template: './public/index.html',
    }),
  ],
};

Einrichten des Pokedex Micro-Frontends:
pokedex/package.json:

import React from 'react';
import ReactDOM from 'react-dom';
import { BrowserRouter as Router, Route, Switch } from 'react-router-dom';

const PokeBattle = React.lazy(() => import('pokebattle/App'));
const Pokedex = React.lazy(() => import('pokedex/App'));

function App() {
  return (
    <Router>
      <React.Suspense fallback={<div>Loading...</div>}>
        <Switch>
          <Route path="/pokebattle" component={PokeBattle} />
          <Route path="/pokedex" component={Pokedex} />
        </Switch>
      </React.Suspense>
    </Router>
  );
}

ReactDOM.render(<App />, document.getElementById('root'));

pokedex/webpack.config.js:

{
  "name": "pokebattle",
  "dependencies": {
    "react": "^17.0.2",
    "react-dom": "^17.0.2"
  },
  "scripts": {
    "start": "webpack serve --config webpack.config.js"
  }
}

pokedex/src/App.js:

const HtmlWebpackPlugin = require('html-webpack-plugin');
const ModuleFederationPlugin = require('webpack/lib/container/ModuleFederationPlugin');

module.exports = {
  entry: './src/index.js',
  mode: 'development',
  devServer: {
    port: 8081,
  },
  output: {
    publicPath: 'http://localhost:8081/',
  },
  plugins: [
    new ModuleFederationPlugin({
      name: 'pokebattle',
      filename: 'remoteEntry.js',
      exposes: {
        './App': './src/App',
      },
      shared: ['react', 'react-dom']
    }),
    new HtmlWebpackPlugin({
      template: './public/index.html',
    }),
  ],
};

Arins Offenbarung:
Arin trat zurück und sah zu, wie die neue Mikro-Frontend-Architektur von Codex zum Leben erwachte. Jedes Segment war ein unabhängiger und dennoch harmonischer Teil eines größeren Ganzen. „Codex ist jetzt stärker“, dachte sie. „Jeder Teil kann für sich kämpfen, sich anpassen und weiterentwickeln.“

Vorteile:

• Teamautonomie ermöglicht es mehreren Teams, sich unabhängig voneinander zu entwickeln.
• Unabhängige Bereitstellungen bedeuten schnelle, isolierte Updates.
• Modulare Architektur unterstützt skalierbare, wartbare Codebasen.

Nachteile:

• Die Kommunikation zwischen Mikro-Frontends kann komplex sein.
• Die Verwaltung gemeinsamer Abhängigkeiten kann bei unsachgemäßer Handhabung zu Duplikaten führen.
• Die Ersteinrichtung ist komplexer als bei herkömmlichen Single-Page-Apps.

Wann zu verwenden ist:

Groß angelegte Anwendungen, die separate Teams erfordern, die an verschiedenen Funktionen arbeiten.
Wenn Modularität und isolierte Bereitstellungszyklen von Vorteil sind.

Wann man es vermeiden sollte:

Kleine Anwendungen, bei denen die Komplexität nicht gerechtfertigt ist.
Wenn Ihr Team nicht für die Feinheiten der Mikro-Frontend-Kommunikation gerüstet ist.

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3. Verbesserung der UX durch Code-Splitting und Lazy Loading

Arin wandte sich an Captain Lifecycle, der zustimmend nickte. „Die Benutzer müssen das Gefühl haben, dass Codex immer reagiert und immer vorbereitet ist“, sagte er.

Code-Splitting und Lazy Loading waren der Schlüssel dazu. Indem nur das geladen wurde, was notwendig war, konnte Codex seine Agilität bewahren und die Benutzer in ihr Erlebnis eintauchen lassen.

Beispiel zur Codeaufteilung:

import React from 'react';

function App() {
  return (
    <div>
      <h1>Poke Battle Arena</h1>
      <p>Choose your Pokémon and battle your friends!</p>
    </div>
  );
}

export default App;

Vorteile:

• Verbesserte anfängliche Ladezeit, da nur wesentlicher Code geladen wird.
Verbesserte
• Benutzererfahrung mit reduzierten Lade- und Renderzeiten.

Nachteile:

• Ladezustände verwaltenwird notwendig.
Das Debuggen verzögert geladener Komponenten kann komplexer sein.

Wann zu verwenden ist:

• Für Apps mit großen Komponenten, die zunächst nicht geladen werden müssen.
• Wenn die Optimierung für Leistung und schnellere Interaktionen unerlässlich ist.

Wann man es vermeiden sollte:

• Für einfache Apps, bei denen die Aufteilung keine wesentlichen Leistungsverbesserungen bringt.
• Beim Umgang mit minimaler App-Komplexität, bei der verzögertes Laden unnötigen Overhead verursacht.

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Wichtige Erkenntnisse

Concept	Definition	Pros	Cons	When to Use	When to Avoid
Progressive Web Apps (PWAs)	Web apps with offline capabilities and native-like features.	Offline access, improved performance, user engagement.	Complex service worker management, debugging challenges.	For apps needing offline capabilities and quick load.	Apps that don’t benefit from offline or native features.
Micro-Frontends	Independent, deployable micro-apps forming one application.	Team autonomy, independent deployments, modular architecture.	Communication complexity, potential dependency duplication.	Large apps needing scalable, modular development.	Simple apps where the complexity isn’t justified.
Code Splitting	Splitting code into smaller chunks that load on demand.	Reduces initial load time, improves UX.	Requires managing loading states, can complicate debugging.	Apps with large, seldom-used components.	Lightweight apps with minimal performance concerns.

Konzept

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Definition

Vorteile Nachteile Wann zu verwenden ist Wann man es vermeiden sollte Progressive Web Apps (PWAs) Web-Apps mit Offline-Funktionen und nativen Funktionen. Offline-Zugriff, verbesserte Leistung, Benutzereinbindung. Komplexe Servicemitarbeiterverwaltung, Debugging-Herausforderungen. Für Apps, die Offline-Funktionen und schnelles Laden benötigen. Apps, die nicht von Offline- oder nativen Funktionen profitieren. Micro-Frontends Unabhängige, einsetzbare Mikro-Apps, die eine Anwendung bilden. Teamautonomie, unabhängige Bereitstellungen, modulare Architektur. Kommunikationskomplexität, mögliche Duplizierung von Abhängigkeiten. Große Apps erfordern eine skalierbare, modulare Entwicklung. Einfache Apps, bei denen die Komplexität nicht gerechtfertigt ist. Code-Splitting Code in kleinere Teile aufteilen, die bei Bedarf geladen werden. Reduziert die anfängliche Ladezeit und verbessert die Benutzerfreundlichkeit. Erfordert die Verwaltung von Ladezuständen, kann das Debuggen erschweren. Apps mit großen, selten verwendeten Komponenten. Leichte Apps mit minimalen Leistungsproblemen. Arin trat zurück und sah zu, wie Codex vor neuer Energie schimmerte. Es war kein Monolith mehr, sondern eine Reihe starker, miteinander verbundener Knotenpunkte – belastbar, anpassungsfähig und bereit für die kommenden Herausforderungen. Mit jeder Verbesserung erkannte sie, dass es bei echter Verteidigung nicht nur um rohe Gewalt ging; es ging um kluge, strategische Anpassung. „Die Benutzer werden immer in Sicherheit sein“, flüsterte sie und spürte, wie der Puls von Codex mit ihrer Entschlossenheit übereinstimmte.

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