我不知道的 React:同一应用中运行多版本 React

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React 微前端 Module Federation 前端架构 工程化 Webpack 多版本共存

通常情况下，一个前端项目会统一使用一个特定版本的 React。但随着项目规模的扩大、架构的演进（尤其是微前端的兴起），有时我们会遇到需要在同一个应用中同时运行多个不同版本的 React 的复杂场景。这听起来可能有些违反直觉，但背后往往有着实际的工程驱动力。

多版本共存的需求场景

为什么需要在一个应用里塞进 React 18 和 React 16？通常源于以下几种情况：

  1. 微前端架构 (Microfrontends) 🚀: 这是最核心的驱动场景。不同的微应用可能由不同的团队开发维护，他们可能独立决策技术选型，使用了不同版本的 React。当需要将这些独立的微应用聚合到一个统一的宿主应用（基座）中展示时，多版本 React 共存就成为了必须解决的问题。强制所有微应用统一 React 版本会严重破坏微前端架构的团队自治和技术异构优势。
  2. 大型遗留项目渐进式升级 (Gradual Upgrades): 对于一个庞大且历史悠久的 React 应用（例如从 React 15/16 开始），一次性将其所有组件和依赖升级到最新版本（如 React 18/19）往往风险极高、成本巨大。一种更务实的策略是渐进式迁移：新开发的模块或页面采用新版 React，而旧的核心模块暂时维持旧版本。两者在同一个应用中共存，直到所有部分都完成升级。
  3. 集成无法升级的第三方依赖 (Integrating Legacy Components): 项目可能依赖了一个关键的第三方 UI 库或内部共享组件，但该依赖项已停止维护，且强依赖于某个旧版本的 React。如果短期内无法替换这个依赖，而主应用又希望使用新版 React 的特性，多版本共存就成了一种临时的兼容方案。

理解这些背景有助于我们认识到，React 多版本共存并非为了炫技，而是解决复杂工程约束下的现实问题。

核心挑战：冲突与隔离的必要性

既然有需求，那直接在 package.json 里同时安装 react@18 和 react@16 行不行？绝对不行！ 这样做会直接导致运行时冲突和崩溃。关键在于理解为什么不同版本的 React 不能直接混合运行：

  1. 单例实例冲突 (Singleton Instance Conflicts): React (尤其是 react-dom) 在运行时依赖一些全局或模块内的单例实例来管理状态、调度更新和处理事件。如果同时加载并初始化两个不同版本的 React，它们会争夺这些单例资源的控制权，或者内部期望的状态结构不一致，导致不可预测的行为。
  2. 上下文 API 不兼容 (Context API Incompatibility): React 的 Context API 与创建它的 React 实例紧密相关。由 React 16 的 createContext 创建的 Context 对象，其内部结构和标识与 React 18 创建的不同。因此，React 18 的 useContext 无法读取 React 16 的 Context Provider 提供的值，反之亦然。这意味着跨越不同 React 版本边界的组件树无法通过 Context 进行状态共享。
  3. Hooks 内部机制差异 (Hooks Internals): 虽然 Hooks 的使用规则（如顶层调用）保持一致，但不同 React 版本在 Hooks 的内部实现、调度逻辑等方面可能存在差异。混合调用可能导致状态丢失、副作用执行异常等问题。
  4. 事件系统冲突 (Event System Conflicts): 不同版本的 React 可能使用不同版本的合成事件系统（Synthetic Event System）。同时运行两个版本可能导致事件委托机制混乱或事件处理器执行异常。
  5. 打包构建的复杂性 (Build & Bundling Hell): 构建工具（如 Webpack）默认会尝试对依赖进行去重和优化。简单地引入两个版本的 React 会让它"不知所措"。需要复杂的构建配置来确保：
    • 两个版本的 React 代码被正确地打包，且彼此隔离。
    • 各自的组件能正确地引用到它们所依赖的那个 React 版本。
    • 避免构建工具错误地将两者视为同一个库而进行错误的去重。

核心结论: 不同版本的 React 实例在运行时可以被视为两个独立的"宇宙"，它们的状态管理、上下文机制、组件标识符甚至内部调度逻辑都可能互不兼容。直接混合必然导致运行时错误。因此，实现多版本共存的关键在于隔离 (Isolation)。

实现策略：隔离是王道

必须创建明确的边界，让不同版本的 React 及其组件树在各自独立的"沙箱"中运行，互不干扰。以下是几种常见策略：

  1. <iframe> 隔离: 最简单直接，隔离性也最强。将使用不同 React 版本的应用分别独立部署。然后在主应用（基座）中使用 <iframe> 标签将它们嵌入。

    • 优点: 隔离性极好，版本冲突风险最低。实现相对简单。
    • 缺点: 应用间通信成本高（主要依赖 postMessage），用户体验可能有割裂感（如独立的滚动条、路由、弹窗限制），UI 和状态共享困难。

  2. Web Components 封装: 将一个 React 应用（或其一部分）构建并封装成一个标准的自定义元素 (Custom Element)。外部应用（无论技术栈或 React 版本）可以像使用普通 HTML 标签一样使用这个 Web Component。

    • 优点: 提供 W3C 标准的封装边界，实现与宿主环境的技术解耦。
    • 缺点: 需要处理 React 组件到 Web Component 的转换逻辑、生命周期映射、属性和事件传递。样式隔离（Shadow DOM）和打包配置也需要额外处理。

  3. Webpack Module Federation (模块联邦) 🚀: Webpack 5 引入的革命性特性，尤其适用于微前端场景下的依赖管理和多版本共存。

    • 核心思想: 允许一个 JavaScript 应用（称为 Remote）在运行时动态地将其内部的模块（例如一个组件、一个函数，甚至整个应用实例）暴露给另一个应用（称为 Host）。Host 应用可以在运行时加载并使用这些来自 Remote 的模块，就像使用本地安装的模块一样。
    • 关键能力: Module Federation 在设计上就考虑了依赖共享和隔离。它允许 Host 和 Remote 应用独立管理各自的依赖，包括不同版本的 React。同时，它也提供了受控的依赖共享机制 (shared 配置)，允许在满足版本兼容性的前提下，让多个应用共享同一个依赖实例（如 React），从而优化性能。

相比之下，Module Federation 提供了比 iframe 和 Web Components 更灵活、更精细的控制粒度，尤其在处理共享库和多版本共存方面，是目前社区中最受关注和推荐的方案之一。

Module Federation 如何处理多版本 React？

Module Federation (MF) 通过其 shared 配置来精细控制共享依赖（如 react, react-dom）。

核心机制: 当 Host 应用加载来自 Remote 应用的模块时，MF 会根据双方的 shared 配置来决定如何处理像 React 这样的共享依赖：

  1. 默认情况 (未配置 shared 或未共享 react): Host 和 Remote 会各自打包并使用自己依赖的 React 版本。Remote 组件运行时使用的是 Remote 环境中的 React 实例，Host 组件使用的是 Host 环境的 React 实例。两者是完全隔离的。

  2. 配置共享 (shared: ['react', 'react-dom']): Host 和 Remote 都声明希望共享 react 和 react-dom。

    • 版本兼容: MF 会检查双方声明的 React 版本是否兼容（基于 SemVer 范围）。如果兼容（例如，Host 需要 ^18.0.0，Remote 使用 18.2.0），并且配置允许（通常 Host 会提供共享实例），Remote 可能会在运行时使用 Host 提供的那个 React 实例，从而避免加载多份 React，实现 实例共享 和性能优化。
    • 版本不兼容: 如果版本不兼容（例如，Host 需要 ^18.0.0，Remote 使用 17.0.2），或者某一方明确配置不共享该依赖，MF 会回退到隔离模式。Remote 会加载并使用自己版本的 React。MF 优先保证应用的正确运行，其次才是优化共享。
    • singleton: true: 在 shared 配置中，可以将 react 和 react-dom 标记为 singleton: true。这会强制 MF 在整个应用（所有 Host 和 Remote）中只加载和初始化一个 React 实例。如果不同应用依赖了不兼容的版本，MF 会在运行时发出警告或错误（取决于配置），提示存在潜在问题。这个选项对于像 React 这样必须全局唯一的库非常重要。

总结 MF 如何实现隔离与共享:

  • 隔离是基础，通过独立的构建和运行时作用域实现，确保默认情况下不同版本的库不会冲突。
  • 共享是可选项，通过 shared 配置提供显式的、基于版本兼容性的控制，用于优化性能。
  • 对于 React 这种全局单例性质的库，singleton: true 提供了更强的约束，确保全局只有一个实例在运行（如果版本兼容），或者在不兼容时明确报错。

这种灵活性使得 Module Federation 成为处理 React 多版本共存场景的强大工具。

实践考量与风险

尽管技术可行，但在项目中实施 React 多版本共存需要谨慎评估：

  1. 增加架构复杂度 (Increased Complexity) 💡: 无论是配置 Module Federation、封装 Web Components 还是管理 iframe 通信，都会显著提升项目的架构设计和构建流程的复杂度。
  2. 复杂的构建配置 (Complex Build Setup): Module Federation 的配置项（remotes, exposes, shared, filename 等）需要深入理解才能正确运用。调试构建问题可能更耗时。
  3. 潜在的性能开销 (Potential Performance Overhead):
    • 包体积增大: 如果未能有效实现依赖共享（例如，版本冲突导致无法共享，或根本未使用 MF 的共享功能），同时加载多个 React 版本会显著增加用户需要下载的 JS 总量，影响首屏加载时间和内存占用。
    • 运行时开销: iframe 有额外的内存和通信开销；Web Components 有封装和事件传递的开销；Module Federation 也有一定的运行时代码来协调模块加载。
  4. 维护与调试挑战 (Maintenance & Debugging):
    • 跨越不同 React 版本边界的调试（例如，数据传递、事件触发）会更加困难。
    • 管理共享依赖的版本兼容性需要严格的流程和团队沟通。
    • 长期维护一个混合版本的代码库可能比一次性（或分阶段）完成升级更具挑战。

结论: React 多版本共存是一种高级技术手段，主要用于解决微前端集成、大型项目渐进升级等特定工程挑战。它通常是权衡利弊后的结果，而非理想状态下的首选。在采用之前，务必仔细评估其引入的复杂度、对性能的潜在影响以及长期的维护成本。对于新项目，强烈建议统一 React 版本。