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<!doctype html>
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<head>
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<title>Frontend Softwarearchitektur</title>
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<div class="reveal">
<!-- Any section element inside of this container is displayed as a slide -->
<div class="slides">
<section>
<h2>Was macht moderne Web-Frontend-Architektur so schwierig?</h2>
<div>
<a href="http://zeigermann.eu">Oliver Zeigermann</a> /
<a href="http://twitter.com/djcordhose">@DJCordhose</a>
</div>
<p style="clear: both"><small>Folien: <a href="http://bit.ly/arch-hh">
http://bit.ly/arch-hh</a></small></p>
<h2><a href="https://www.embarc.de/">Embarc GmbH</a></h2>
</section>
<section class="step-subtitle">
<h3>Teil 1</h3>
<h2>Im Spannungsfeld der Anforderungen</h2>
</section>
<section>
<h3>Nutzer möchten eine konsistente, gut bedienbare UI erleben</h3>
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</section>
<section>
<h3>Axiom I</h3>
<h2>Beste UI / UX kann nur durch Single Page Applications (SPA), Mobile oder Desktop App erreicht werden</h2>
<p>Logik muss nahe an Interaktion und Daten müssen nahe an Logik liegen</p>
</section>
<section>
<h2>SPA</h2>
<p>verschieben daher Hauptteile eurer Anwendung in den Client</p>
<img src="img/webapp-architecture-spa.png" style="max-width: 40%; float: left">
<ul style="width: 50%; float: right; font-size: 80%">
<li class="fragment">Server ist hauptsächlich Daten-Schnittstelle (JSON/REST API)</li>
<li class="fragment">Server kann Business Logic enthalten, diese kann aber komplett im Client liegen
<li class="fragment">erlaubt Offline-Betrieb für SPAs (u.a. über Service Workers)
</ul>
</section>
<section>
<h3>Größere Anwendungen können nicht von einem einzigen Team entwickelt werden</h3>
<img src="sketch/dev.png" height="500px">
</section>
<section>
<h3>Axiom II</h3>
<h2>Wartbarkeit und Skalierung im größeren Kontext ist nur durch Modularisierung erreichbar</h2>
</section>
<section>
<h3>Moderne Frontends...</h3>
<ul>
<li class="fragment">sollen aus einzelnen <span class="highlight">Modulen</span> zusammensetzbar sein</li>
<li class="fragment">müssen zu modernen <span class="highlight">Backend-Architekturen</span> passen</li>
<li class="fragment">sollen einzeln zu <span class="highlight">deployen</span> sein</li>
<li class="fragment">pro Modul am besten Wahl von <span class="highlight">freie Technologie</span> sein</li>
</ul>
<p class="fragment">Das passende Buzzword dazu ist <span class="highlight">Micro Frontends</span> (<a href="https://www.thoughtworks.com/radar/techniques/micro-frontends" target="_blank">
https://www.thoughtworks.com/radar/techniques/micro-frontends
</a>)</p>
</section>
<section>
<h2>Spannung zwischen Axiom I und II</h2>
<p><span class="highlight">Wenn man die Module für Wartbarkeit entkoppelt (Micro Frontends) muss man sie für ein UI aus einem Guss wieder koppeln</span></p>
<div class="fragment">
<p>Oder: man muss sich entscheiden, will man:</p>
<ul>
<li>die beste Erfahrung für den Nutzer oder</li>
<li>den besten Entwicklungsprozess</li>
</ul>
</div>
<!--
- Cohesion Decoupling Microservices
- Ui belongs together, if you decouple you have to couple again
-->
</section>
<section>
<!--<h3>Was macht UX so schwierig?</h3>-->
<video controls
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></video>
<p><small><a href="https://twitter.com/missingcloudltd/status/826203153934729218" target="_blank">
https://twitter.com/missingcloudltd/status/826203153934729218
</a></small></p>
</section>
<section>
<h3>Es gibt keinen <em>besten</em> Architektur-Ansatz</h3>
<h4 class="fragment">Daher...</h4>
<h2 class="fragment">
Man muss die Anforderungen kennen und die müssen passen.
</h2>
<!--und nicht nur hingelogen sein, damit man seine Architektur machen kann wie man Bock hat.-->
<p class="fragment"><small> - Oliver Zeigermann, embarc</small></p>
</section>
<section>
<h3>Typische Ziele/Einflüsse</h3>
<ul>
<li>Entwicklungsgeschwindigkeit
<li>Robustheit
<li>Risko-Minimierung
<li>Skalierbarkeit der Entwicklung
<li>UX, Konsistenz
</ul>
</section>
<section>
<h3>UX, Konsistenz</h3>
<ul>
<li class="fragment">Gleichzeitige, synchronisierte Darstellung mehrerer Module
<li class="fragment">Schnelle erste Darstellung
<li class="fragment">Offline-Fähigkeit
<li class="fragment">Unverögerte Reaktion
</ul>
</section>
<section>
<h3>Risko Minimierung</h3>
<ul>
<li class="fragment">schrittweises Ausrollen von technischen Innovationen
<li class="fragment">schrittweise Migration, kein Big Bang
<li class="fragment">Feature-Stau
</ul>
</section>
<section>
<h3>Skalierbarkeit der Entwicklung / Entwicklungsgeschwindigkeit</h3>
<ul>
<li class="fragment">Anzahl der Teams
<li class="fragment">Freie Wahl des Frameworks
<li class="fragment">Update der Bibliotheken
<li class="fragment">Eignung für Vertikale Architektur
<li class="fragment">Gemeinsame Bibliothek, Wieververwendung
<li class="fragment">Freiheitsgrad der Modulgröße
<li class="fragment">Migrationspfad von klassischer Web-App
</ul>
</section>
<section>
<img src="img/feynman-twitter.png">
<p><small><a href="https://twitter.com/ProfFeynman/status/932645521096716290" target="_blank">
https://twitter.com/ProfFeynman/status/932645521096716290
</a></small></p>
</section>
<section>
<h2>Übung #1</h2>
<h3>Unterhalte dich mit deinen Sitznachbarn über dein eigenes (oder eine dir bekanntes) Frontend</h3>
<p>Welche Anforderungen gibt es in dem Projekt?</p>
<p>Wie begegnet ihr diesen?</p>
</section>
<section class="step-subtitle">
<h3>Teil 2</h3>
<h2>Lösungsansätze</h2>
</section>
<!--
<section>
<!–<img src="img/light-elevator.jpg" height="600px">–>
<img src="img/light-elevator-twitter.png" height="600px">
<p><small><a href="https://twitter.com/ThePracticalDev/status/933373477255630853" target="_blank">
https://twitter.com/ThePracticalDev/status/933373477255630853
</a></small></p>
</section>
-->
<!--
<section>
<img src="img/kickme.png">
<p><small><a href="https://twitter.com/rhundhausen/status/932815147273474049" target="_blank">
https://twitter.com/rhundhausen/status/932815147273474049
</a></small></p>
</section>
-->
<section>
<!--<h3>Weitere Schwierigkeit</h3>-->
<h2>Wir nehmen Frontend-Architektur nicht für voll</h2>
<p>Zitate</p>
<ul>
<li class="fragment"><em>Frontend-Architektur: Ich dachte sowas gibt es gar nicht</em></li>
<li class="fragment"><em>Das Frontend kloppen wir am Ende einfach irgendwie drauf</em></li>
<li class="fragment"><em>Architektur für ein bisschen CSS-Pixel-Geschubse?</em></li>
</ul>
</section>
<!--
<section>
<img src="img/frontend-architecture.png" height="600px">
<p><small><a href="https://twitter.com/markdalgleish/status/908146609942257664" target="_blank">
https://twitter.com/markdalgleish/status/908146609942257664
</a></small></p>
</section>
-->
<section>
<img src="img/frontend-katz-twitter.png" height="600px">
<p><small><a href="https://twitter.com/wycats" target="_blank">
@wycats
</a>: <a href="https://twitter.com/wycats/status/930463710941872128" target="_blank">
https://twitter.com/wycats/status/930463710941872128
</a></small></p>
</section>
<section>
<h2>Micro Frontend Architektur-Ansätze</h2>
<p>Integration...</p>
<ol>
<li class="fragment">über Links - Codename <span class="highlight">Links</span></li>
<li class="fragment">zur Build-Zeit - Codename <span class="highlight">
Majestic Modular Monoliths</span>
(Kudos an <a href="https://twitter.com/DJCordhose/status/908251990005821440" target="_blank">@axelfontaine</a> für den Namen)</li>
<li class="fragment">im Browser - Codename <span class="highlight">Micro Components</span></li>
</ol>
</section>
<section class="step-subtitle">
<h3>Ansatz 1: Größte Unabhängigkeit</h3>
<h2>Eigenständige Anwendungen über Links verbunden</h2>
<p>Integration mehrerer Anwendungen über Links, die eine neue Anwendung öffnen und/oder die alte ersetzen</p>
<ul>
<li>jedes Modul ist eine eigene (SPA) Anwendung
<li>erlaubt Vertikalen wie eine klassische Web-App
<li>Module teilen keinen Zustand, aktualisieren einander nicht
</ul>
<p><span class="highlight">Links</span></p>
<p><small>Variante: App Shell hat JavaScript Rahmen, weniger flexibel, kann aber u.a. Zusand halten</small></p>
</section>
<section>
<h3>Eigenständige Anwendungen in Eigenständiger Darstellung</h3>
<div class="fragment" style="float: left">
<img src="sketch/link1.jpg" height="300">
</div>
<div class="fragment" style="float: left; padding-left: 20px; padding-top: 120px; font-weight: bold">
- click -<br>
== >
</div>
<div class="fragment" style="float: left">
<img src="sketch/link2.jpg" height="300" style="float: right">
</div>
<p style="clear: both" class="fragment">Jede Anwendung wird komplett neu aufgebaut</p>
</section>
<section>
<h3>Prominentes Beispiel: Outlook Online</h3>
<a href="https://outlook.live.com/mail" target="_blank">
<img src="img/screenshot-outlook.png" height="550">
</a>
<!--<p><small><a href="https://twitter.com/DJCordhose/status/949293959892828162" target="_blank">React</a></small></p>-->
</section>
<section>
<video controls
src="video/outlook.mp4" type="video/mp4"
height="600px"
></video>
<p><small>Deutliche UX Schwächen, unterschiedliche Technologien, jede App wird anders dargestellt</small></p>
</section>
<section class="step-subtitle">
<h3>Technik</h3>
<h2>Kommunikation zwischen getrennten Anwendungen</h2>
<p>Ansätze: <span class="highlight">Links</span></p>
<p>Bedient Anforderungen: <span class="highlight"><em>nicht</em> gleichzeitige, <em>aber</em> synchronisierte Darstellung mehrerer Module</span></p>
</section>
<section>
<h3>Real-Time</h3>
<ul>
<li><span class="highlight">Web Sockets</span>: Erfordert Server Verbindung
</li>
<li><span class="highlight">PWA Push</span>: Erfordert Service Worker und Server
</li>
</ul>
</section>
<section>
<h3>Parameter-Übergabe</h3>
<ul>
<li><span class="highlight">Cookies</span>: gut für Session Id, Tokens
</li>
<li><span class="highlight">URL Parameter</span>: begrenzte Länge, nicht alles möchte man in der URL haben
</li>
<li><span class="highlight">Session Storage</span>: Key/Value, wird gelöscht wenn Tab geschlossen wird
</li>
<li><span class="highlight">Local Storage</span>: Key/Value, bleibt bestehen bis zur expliziten Löschung
</li>
</ul>
</section>
<section class="step-subtitle">
<h3>Ansatz 2: Bestes UX</h3>
<h2>Single Page Application</h2>
<p>Eine einzelne Klassische Single Page Application mit statischem Build</p>
<ul>
<li>Jedes Team entwickelt eigenes npm Modul</li>
<li>statischer Build integriert komplette Anwendung
<li>Zur Laufzeit Lazy-Loading möglich
<li>Anwendung nutzt <span class="highlight">ein</span> Framework mit <span class="highlight">einer</span> Version
<li>Gemeinsame Bibliothek sinnvoll
<li>Export einzelner Komponenten möglich
</ul>
<p><span class="highlight">Majestic Modular Monoliths</span></p>
</section>
<section>
<h3>Gemeinsame Anwendungen in gemeinsamer Darstellung</h3>
<div class="fragment">
<img src="sketch/monolith.jpg" height="300">
</div>
<p style="clear: both" class="fragment">Server-Zugriff nur für Daten oder einmalig für Code</p>
</section>
<section>
<h3>Prominentes Beispiel: Google Docs</h3>
<img src="img/screenshot-google-docs.png" height="500px">
<p><small>Keine systematischen UX Probleme</small></p>
</section>
<section class="step-subtitle">
<h3>Ansatz 3: Mittelweg</h3>
<h2>Zusammensetzen der Anwendung im Browser</h2>
<ul>
<li>Anwendung ist in logische Module aufgeteilt, die als ganze Anwendung zusammen laufen
<li>Frameworks frei wählbar pro Modul
<li>Gesamtanwendung wahrscheinlich groß
<li>Kommunikation über EventBus oder State Management
</ul>
<p><span class="highlight">Micro Components</span></p>
</section>
<section>
<h3>Eigenständige Anwendungen in gemeinsamer Dargestellt</h3>
<div class="fragment">
<img src="sketch/modules.jpg" height="300">
</div>
<p style="clear: both" class="fragment">Jede Anwendung kann komplett eigenen Stack haben</p>
</section>
<section>
<h3>Prominentes Beispiel: Spotify</h3>
<img src="img/screenshot-spotify.png" height="450px">
<p><small><a href="https://www.quora.com/What-is-the-technology-stack-behind-the-Spotify-web-client/answer/Andreas-Blixt" target="_blank">https://www.quora.com/What-is-the-technology-stack-behind-the-Spotify-web-client/answer/Andreas-Blixt</a>
<br><a href="https://www.quora.com/How-are-Spotify-Web-Player-components-developed" target="_blank">https://www.quora.com/How-are-Spotify-Web-Player-components-developed</a>
<br><a href="https://www.reddit.com/r/reactjs/comments/5sgkro/til_spotify_is_using_reactredux_in_their_web_app/" target="_blank">https://www.reddit.com/r/reactjs/comments/5sgkro/til_spotify_is_using_reactredux_in_their_web_app/</a>
</small></p>
</section>
<section>
<video controls
src="video/micro_frontend_spotify.mp4" type="video/mp4"
height="600px"
></video>
<p><small>überraschende UX Schwächen, Apps nur gleichzeitig dargestellt, aber nicht komplett integriert</small></p>
</section>
<section class="step-subtitle">
<h3>Technik</h3>
<h2>Client-Seitige Integration</h2>
<p>Ansätze: <span class="highlight">Micro Components</span></p>
<p>Bedient Anforderungen: <span class="highlight">Gleichzeitige, synchronisierte Darstellung mehrerer Module</span></p>
</section>
<section>
<h3>Web Components</h3>
<p>Web Component ummantelt Modul</p>
<p>Laden als JavaScript ES6 Modul, HTMLImport ist tot</p>
<p><a href="http://djcordhose.github.io/architecture/code/web-components/" target="_blank">Beispiel:</a></p>
<pre class="fragment"><code data-trim>
import 'my-element';
<my-element greeting="Hello"></my-element>
</code></pre>
<pre class="fragment"><code data-trim>
class MyElement extends HTMLElement {
constructor() {
super();
this.attachShadow({ mode: 'open' });
this.greeting = this.getAttribute("greeting") || 'Hello';
}
connectedCallback() {
render();
this.btn = this.shadowRoot.querySelector('button');
this.btn.addEventListener('click', (event) => ...);
}
}
customElements.define('my-element', MyElement);
</code></pre>
<p>Keine Komplette Isolation, Funktioniert in der Praxis nicht gut mit beliebigem Framework</p>
</section>
<section>
<h3>iFrame</h3>
<p>Beispiel: <a href="http://djcordhose.github.io/architecture/code/integration/" target="_blank">http://djcordhose.github.io/architecture/code/integration/</a></p>
<p>Lädt komplett isolierte Anwendung</p>
<pre><code data-trim>
<iframe height="300" width="500"
src="http://djcordhose.github.io/architecture/code/integration/iframe.html"
sandbox="allow-scripts allow-top-navigation allow-same-origin"></iframe>
</code></pre>
<ul>
<li>Kein geteiltes Styling
<li>Einbetten mit richtiger Größe ein Albtraum
<li>Kommunikation mit Außenwelt lästig
</ul>
</section>
<section class="step-subtitle">
<h3>Technik</h3>
<h2>Globaler Event Bus</h2>
<p>Komponenten publizieren und können sich auf Events registrieren</p>
<p>Ansätze: <span class="highlight">Micro Components</span></p>
<p>Bedient Anforderungen: <span class="highlight">Gleichzeitige, synchronisierte Darstellung mehrerer Module</span></p>
</section>
<section>
<h3>Problem: Ladezeiten Wenn jedes Modul sein eigenes Framework mitbringt</h3>
<ul class="fragment">
<li>Frameworks wie React oder Angular bringen von sich aus immer mehr als 100KB
<li>(UI-)Bibliotheken haben oft dieselbe Größe oder mehr
<li>Bei mehreren Modulen ist man schnell im MB-Bereich: Langsamer Aufbau der Seite
</ul>
<p class="fragment">Lösung: k(l)eine Frameworks und Bibliotheken nutzen</p>
<ul class="fragment">
<li>Preact kann Anwendungen unter 10KB bringen
<li>Web-Componentes sind Teil der Browser API (noch nicht überall)
</ul>
</section>
<section>
<h3>Ansätze sind nicht wechselseitig exklusiv</h3>
<ul>
<li class="fragment">Seite einer <span class="highlight">Link</span>-App kann ein <span class="highlight">Micro Components</span> App sein
<li class="fragment">Teil einer <span class="highlight">Micro Components</span> kann ein <span class="highlight">Majestic Modular Monolith</span> sein
<li class="fragment">Seite einer <span class="highlight">Link</span>-App kann ein <span class="highlight">Majestic Modular Monolith</span> sein (Google Drive vs Google Docs)
</ul>
</section>
<section>
<h3>Übung #2</h3>
<a href="https://www.xing.com/app/startpage" target="_blank">
<img src="img/screenshot-xing.png" height="350">
</a>
<ul>
<li>Welche Ansätze findest du in dieser Anwendung?</li>
<li>Welche Schwächen entdeckts du im UI?</li>
<li>Welche Anforderungen an den Entwicklungsprozess hat es wohl gegeben?</li>
</ul>
</section>
<section>
<h3>Urteil</h3>
<ul>
<li class="fragment"><span class="highlight">Links</span>: <strong>bester Entwicklungsprozess</strong>
<ul>
<li class="fragment">beste Story für Modularisierung, Migration, Deployment</li>
<li class="fragment">schwächste Integration von UI/UX</li>
</ul>
</li>
<li class="fragment"><span class="highlight">Majestic Modular Monoliths</span>: <strong>beste Erfahrung für den Nutzer</strong>
<ul>
<li class="fragment">schwächste Story für unabhängige Teams</li>
<li class="fragment">bestes und konsistentestes UX/UI, starke Stories für State Management und Universal Web Apps</li>
</ul>
</li>
<li class="fragment"><span class="highlight">Micro Components</span>: <strong>Kompromiss</strong>
<ul>
<li class="fragment">migration von Klassischer Wep-App schwer denkbar</li>
<li class="fragment">UX/UI gut für Intranet oder Desktop</li>
</ul>
</li>
</ul>
</section>
<section>
<h3>Empfehlung</h3>
<p class="highlight">Anwendung komplett trennen und mit Links verbinden wo möglich</p>
<p>Wahrscheinlich sind mehr Trennungen möglich als ihr denkt</p>
<p class="highlight">Getrennte Anwendungen als
Majestic Modular Monoliths außer wenn starke Anforderung an Unabhängigkeit</p>
</section>
<section>
<h4>Vielen Dank!</h4>
<h3>Es gibt keine perfekte Architektur für jeden Satz von Anforderungen</h3>
<p>Du musst deine Anforderungen kennen und dabei ehrlich zu dir sein</p>
<p>
<a href="http://zeigermann.eu">Oliver Zeigermann</a> / <a href="http://twitter.com/djcordhose">@DJCordhose</a> /
<a href="https://www.embarc.de/">Embarc GmbH</a>
</p>
<img src="qr_code-twitter.png" height="200">
<p>
<a href="http://bit.ly/oop-frontend">
http://bit.ly/oop-frontend</a></p>
</section>
<!--
<section>
<h3>The Doctor is In</h3>
<small>
<table>
<tr>
<th></th><th>Architektur</th><th>Mythos</th><th>UI / UX</th>
</tr>
<tr>
<th>20</th>
<td>Muss man für SPAs und Universal Apps JavaScript programmieren?</td>
<td>Warum soll man überhaupt JavaScript machen?
</td>
<td>Geht das nicht alles auch mit CSS?
</td>
</tr>
<tr>
<th>40</th>
<td>
</td>
<td>Widersprechen SPAs nicht der Grundidee es Webs?</td>
<td>Wie realisiert man komplexe UI-Komponenten (ala TreeGrid)?
</td>
</tr>
<tr>
<th>60</th>
<td><b>Risiko: Frage eurer Wahl</b></td>
<td><b>Risiko: Frage eurer Wahl</b></td>
<td><b>Risiko: Frage eurer Wahl</b></td>
</tr>
<tr>
<th>80</th>
<td>Wieso funktioniert für SPAs kein Schichtenmodell?
</td>
<td>Wie schneide ich Module? Geht das mit DDD Aggregate Root?
</td>
<td>Wann passt eine klassische Web-App besser als eine SPA?
</td>
</tr>
<tr>
<th>100</th>
<td></td>
<td>Was ist denn eigentlich mit Progressive Web Apps (PWA)?</td>
<td>Muss ich immer wählen zwischen Frontend-Monolithen oder UX Katastrophe?</td>
</tr>
</table></small>
<p><small>
<a href="http://zeigermann.eu">Oliver Zeigermann</a> / <a href="http://twitter.com/djcordhose">@DJCordhose</a> /
<a href="https://www.embarc.de/">Embarc GmbH</a> /
<a href="http://bit.ly/oop-frontend">
http://bit.ly/oop-frontend</a></small></p>
</section>
-->
</div>
</div>
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