Migration von Legacy React Monolithen zu skalierbaren Microfrontends

React hat sich in den letzten Jahren als anerkannte Lösung für den Aufbau moderner Interfaces etabliert. Es ist kein Geheimnis, warum React so populär ist: Entwickler schätzen die Freiheit, die React bietet, die Community erweitert sich stetig, und regelmäßige Updates gewährleisten kontinuierliche Verbesserungen. Diese Faktoren haben React zu einem bevorzugten Framework für Start-ups und große Unternehmen weltweit gemacht. Viele dieser Anwendungen sind jedoch im Laufe der Zeit komplexer geworden, sowohl in Bezug auf Funktionalität als auch Codeumfang. Allmählich sind sie zu großen React-Monolithen geworden: umfassende, zentralisierte Codebasen, bei denen jede Änderung, egal ob klein oder groß, das gesamte System beeinflusst.

Der Monolith, als eines der traditionellsten Architekturkonzepte, bringt Probleme mit sich, sobald die Anwendungen im Laufe der Zeit sich erweitern: längere Kompilationszeiten, riskante Deployments und Überlappungen bei der Codeentwicklung. Es wird auch schwierig, neue Technologien einzuführen, ohne die Kompatibilität mit der bestehenden Logik zu gefährden. Diese Herausforderungen machen häufig eine Migration einer Legacy-React-Anwendung hin zu skalierbaren Lösungen erforderlich.

Hier kommt die Microfrontend-Architektur ins Spiel. Basierend auf der Backend-Philosophie der Microservices, besteht dieser Ansatz darin, eine große Anwendung in unabhängige Teile aufzuteilen, wobei jeder für einen kleinen Teil des Projekts verantwortlich ist. Am Beispiel eines Unternehmens lassen sich Funktionen wie Checkout, Kataloge, Authentifizierung oder Warenkorb vorstellen. Jedes Modul kann extrahiert und einem dedizierten Team zur separaten Entwicklung und Wartung zugewiesen werden. Diese Teile werden zwar individuell deployed, aber schlussendlich als eine einzige React-Microfrontend-Anwendung integriert.

Die Migration eines React-Monolithen in eine Microfrontend-Architektur ist kein einfacher Prozess. Sie erfordert den Einsatz neuer Tools, eine konsistente Strategie, die die bestehende Business-Logik nicht beeinträchtigt, und vor allem eine Änderung der Denkweise in der gesamten Organisation. Trotz allem ist dieser Ansatz für viele Unternehmen heute der bevorzugte Weg, da er den Entwicklungsteams zahlreiche Vorteile bietet: mehr Skalierbarkeit, größere Autonomie, schnellere Deployments und widerstandsfähige Anwendungen.

Um dieses Thema umfassend zu verstehen, ist es wichtig zu erläutern, was Microfrontends genau sind, welche Migrationsstrategien gibt es, die Technologien, die eine Migration von React-Monolithen zu Microfrontends ermöglichen, und wie dieser Ansatz angewendet werden kann, um von einem schwer wartbaren Legacy-Monolithen zu einem modernen und skalierbaren System zu migrieren.

Was sind Microfrontends?

Microfrontends lassen sich als autonome Fragmente einer größeren Frontend-Anwendung definieren. Anstatt eine zentrale und einheitliche Codebasis einen Monolithen zu haben, teilt diese Architekturart die Benutzeroberfläche in mehrere kleinere Teile auf, die jeweils eigene, klar definierte Verantwortlichkeiten besitzen.

Diese Idee basiert auf Microservices-Konzept im Backend. Genau wie jeder Microservice einen Teil der Geschäftslogik verwaltet, wird dieses Konzept beim Microfrontend auf der Benutzeroberfläche angewandt. Dazu gehören Funktionen wie Authentifizierung oder Checkout-Prozessen sowie gemeinsame Funktionalitäten wie Analytics, Logging und Komponentenbibliotheken. Diese Teile werden wie „Mini-Apps“ behandelt, die später in die Kernanwendung, das sogenannte Shell, integriert werden.

Es ist wichtig, eine deutliche Abgrenzung zu Microservices zu machen: Während Microservices die Geschäftslogik und serverseitige Datenverarbeitung übernehmen, liegt der Fokus bei Microfrontends auf der Präsentationsebene. Dennoch steht bei beiden Ansätzen das gleiche Ziel im Vordergrund: Teams dabei zu unterstützen, unabhängiger zu sein und zu skalieren, während das System sich ausweiten kann, ohne auf eine zentrale Logik angewiesen zu sein. Dies verdeutlicht den Mehrwert, den eine Microfrontend-Strategie mit React bei der Entwicklung großangelegter Anwendungen bietet.

Zu den wichtigsten Vorteilen von Microfrontends gehören:

• Skalierbarkeit: Die Anwendung weitet sich modular aus, neue Funktionen und Codebausteine können hinzugefügt werden, ohne die bestehende Logik zu beeinträchtigen.
  
• Team-Autonomie: Jede Entwicklergruppe ist für ihr eigenes spezifisches Microfrontend verantwortlich.
  
• Unabhängige Deployments: Schnellere und risikoärmere Updates.

Schwierigkeiten mit einem React-Monolithen

Die schnelle Expansion einer React-Anwendung kann ein anfangs leichtes Projekt in eine komplexe und schwer wartbare Anwendung verwandeln. Befindet sich das Frontend in einem einzigen Repository, können auf verschiedenen Ebenen Probleme auftreten, die sich direkt auf die Produktivität des Teams auswirken.

Eines der ersten Anzeichen ist die zunehmende Komplexität des Codes. Bei einer Vielzahl von React-Komponenten, die in einer einzigen Codebasis verteilt sind, wird es schwierig, neue Funktionen hinzuzufügen oder Teile der Anwendung umzugestalten, ohne Unstimmigkeiten zu verursachen.

Ein weiteres kritisches Thema ist das Deployment: In einem Monolithen kann selbst ein kleiner Fehler den gesamten Prozess gefährden und potenziell die Anwendung in der Produktion beeinträchtigen. Diese fehlende Unabhängigkeit der Module führt zu Engpässen in der gesamten Codebasis und verzögert die Auslieferungszeiten.

Auch die Integration neuer Entwicklungsteams in einen React-Monolithen kann herausfordernd sein. Der Lernaufwand ist hoch und die Koordination zwischen den Teams wird zunehmend komplex. Außerdem kommt es häufig zu Reibungen, da sich der gesamte Code in einem einzigen Repository befindet.

Ein klares Beispiel hierfür ist der E-Commerce-Bereich. Dort können Tausende von Komponenten in einem zentralen Repository zusammengefasst werden. Jede Anpassung am Warenkorb – egal ob groß oder klein – erfordert einen kompletten Neuaufbau und ein Redeployment der gesamten Anwendung, was die Weiterentwicklung des Systems verlangsamt. Um diese Probleme zu vermeiden, sucht man Alternativen und migriert die React-Monolith-Anwendungen zu modernen Architekturen. Die Migration von Legacy Apps wird zu einer weit verbreiteten Strategie, um höhere Skalierbarkeit und Flexibilität zu erreichen.

Migrationsstrategie

Der sicherste Weg, einen React-Monolithen zu migrieren, ist der Einsatz eines Strangler-Patterns: Dabei wird die bestehende Anwendung schrittweise mit neuen Komponenten umgeben, bis sie vollständig ersetzt ist. Praktisch bedeutet das eine Stück-für-Stück-Migration: man beginnt mit einer unabhängigen Funktion, zum Beispiel dem Checkout im E-Commerce, und lässt den Monolithen und die neuen Microfrontends für eine gewisse Zeit nebeneinander laufen.

Die Wahl des ersten Codesegments ist entscheidend für eine erfolgreiche Migration. Optimal ist ein Modul, das möglichst unabhängig von anderen ist, aber dennoch Auswirkungen auf den Auslieferungszyklus hat, etwa Checkout, Katalog oder Authentifizierung in einer ecommerce Lösungen. Wichtig ist, dass dieses Feature eigenständig gebaut, versioniert und ausgeliefert werden kann, ohne den Rest des Systems zu verlangsamen.

Während der Migration fungiert die Shell als Komponist: Sie bestimmt, welche Routen weiterhin Interfaces des Monolithen rendern und welche Remote-Microfrontends eingebunden werden. Dieser Ansatz ermöglicht es, das neue Modul in der Produktion zu validieren, selektive Rollbacks durchzuführen und das Risiko eines Ausfalls der Anwendung zu kritischen Zeiten zu minimieren.

Hier einige praktische Faktoren, die den Erfolg des Plans fördern:

• Verwendung eines CDN zur Auslieferung der Assets für jedes Microfrontend.
• Routing wird auf Shell-Ebene verwaltet, sodass für jede URL klar definiert ist, wohin sie führt.
• Einrichtung von CI/CD für jeden Service mit unabhängigen Pipelines, Feature Flags und schrittweisen Rollouts.

// ShellApp.jsx

import React, { Suspense } from "react";

const Checkout = React.lazy(() => import("checkoutApp/CheckoutPage"));

export function AppRouter() {

 return (

   <Suspense fallback={<div>Loading checkout…</div>}>

     <Route path="/checkout" element={<Checkout />} />

   </Suspense>

 );

}

Shell lädt während der Koexistenzphase ein entferntes Microfrontend (Checkout) mit React.lazy und Suspense ein.

Nach diesem Muster kann der Übergang mit einer einzelnen Funktion starten, während ihr Verhalten beobachtet wird (Fehlerüberprüfung und Messung der Konversionszeiten). Dieser Zyklus wird mit jedem weiteren Teil wiederholt, bis der Monolith auf eine minimale Shell reduziert oder vollständig ersetzt ist.

Diese Technik minimiert Risiken, beschleunigt die Markteinführung der Software und ermöglicht kontinuierliches Lernen, ohne den Geschäftsbetrieb zu unterbrechen. Für viele Unternehmen ist es der beste Weg, den React-Monolithen auf Microfrontends umzustellen und dadurch Skalierbarkeit freizusetzen.

Fallstudie: Migration eines React-Monolithen zu Microfrontends

Um die Migration besser zu verstehen, veranschaulichen wir die Theorie anhand eines konkreten E-Commerce-Beispiels.

Stellen wir uns vor, dass diese E-Commerce-Seite zunächst als React-Monolith aufgebaut wurde. Mit der Zeit hat sie sich entwickelt und es wurden Tausende von Komponenten zum Repository hinzugefügt. Jede Änderung führt dazu, dass das gesamte Projekt neu kompiliert und erneut bereitgestellt werden soll.

Der erste Schritt besteht darin, den Monolithen zu analysieren. Wir sollten herausfinden, welche Komponenten unabhängig voneinander funktionieren können. Die Idee dahinter ist, ein Modul auszuwählen, das nur geringe Abhängigkeiten zu anderen hat. Es soll dennoch einen großen Einfluss auf die Geschäftslogik haben, sodass es als praktisches Beispiel dienen kann, wie Microfrontends schrittweise implementiert werden.

Sobald die Analyse abgeschlossen ist und das Team das Feature als „Mini-App“ entwickelt hat, kann die Shell ins Spiel treten. Im folgenden Codebeispiel wird die Komponente <CartWidget /> zur Kernanwendung hinzugefügt.

import CartWidget from "cartApp/CartWidget";

function Navbar() {

 return (

   <nav>

     <h1>My Store</h1>

     <CartWidget />

   </nav>

 );

}

Diese Warenkorb-Funktion wird von einem entfernten Microfrontend bereitgestellt und in die Navigationsleiste integriert. Der Rest der Anwendung bleibt als Teil des Monolithen, aber diese Funktionalität wird nun unabhängig voneinander bereitgestellt.

Nach einer gewissen Zeit sollte jedes Microfrontend eigenständig über eine separate Pipeline deployed werden. Tatsächlich bedeutet das, dass die Funktionalität, die als Microfrontend implementiert ist, verändert und verbessert werden kann, ohne dass andere Teile der Anwendung davon betroffen sind. Diese Architektur richtet sich hauptsächlich danach aus. Dadurch sinkt das Risiko, die gesamte Anwendung auf einmal zu beschädigen.

Der Monolith wird bei jedem Durchlauf des Prozesses analysiert, extrahiert, integriert und deployed, wodurch er kontinuierlich kleiner wird, bis am Ende nur noch eine Hülle übrig bleibt. So sieht eine organisierte und skalierbare Microfrontend-Umstellung aus.

Vorteile und Einschränkungen

Die Implementierung dieser Architektur löst nicht nur die typischen Probleme eines Monolithen, sondern ermöglicht neue Formen der Arbeitsorganisation. Wie bei jeder strukturellen Veränderung gibt es jedoch Vor- und Nachteile, die Entwicklungsteams kennen sollten.

Ein großer Vorteil ist die verbesserte Skalierbarkeit. Jedes Modul funktioniert unabhängig, was die Entwicklung neuer Funktionen und zukünftige Skalierung erleichtert. Eine gut geplante Microfrontend-Migration erfordert klare Abgrenzungen, eigenständige Pipelines und gründliche Koordination.

Die Autonomie der Teams gewinnt ebenfalls an Bedeutung: Durch die Aufteilung der Aufgaben kann jede Entwicklergruppe sich auf ihr eigenes React-Microfrontend konzentrieren, mit einem separaten Repository und Release-Zyklus. Die Produktqualität steigt erheblich, wenn ein gesamtes Team für einen spezifischen Teil der Kernanwendung verantwortlich ist.

Auch die Geschwindigkeit und Sicherheit des Deployments verbessern sich. Kleinere Codeeinheiten bedeuten ein geringeres Risiko und besser gesteuerte Releases. Rollbacks – falls nötig – beschränken sich jetzt auf ein einzelnes Microfrontend, statt das gesamte Projekt zu beeinflussen.

Die Komplexität dieses Ansatzes wird schon am Anfang deutlich. Die Infrastruktur zu entwerfen und zu entscheiden, welche Module zuerst migriert werden sollen, kann schwierig sein.

Gemeinsam genutzte Bibliotheken und Logik müssen sorgfältig verwaltet werden, um Codefragmentierung zu vermeiden. Zudem kann die Konsistenz im gesamten System auch herausfordernd sein.

Nicht zuletzt spielt die Kommunikation im Team eine wichtige Rolle. Wahrscheinlich eine der größten Herausforderungen ist es, die Migration erfolgreich abzuschließen. Man sollte sich bewusst sein, dass Unabhängigkeit nicht Isolation bedeutet. Es ist entscheidend, dass Entwickler über alle Produkt-Aspekte gut informiert und aufeinander abgestimmt bleiben.

Die Migration eines legacy React-Monolithen zu einer Sammlung von Microfrontends ist keine einfache Aufgabe, aber die Vorteile rechtfertigen den Aufwand. Große Monolithen erreichen früher oder später einen Punkt, an dem die Kompilierung langsamer wird. Das ist nachvollziehbar: Eine gesamte Anwendung als große Codebasis beeinflusst letztlich alle Projektaspekte. Deployments werden risikoreicher und die Teams haben Schwierigkeiten, ihre Arbeit zu synchronisieren. Die Microfrontend-Strategie löst diese Probleme direkt durch die Aufteilung des Systems.

Diese Umstrukturierung passiert nicht über Nacht. Trotz ihrer Wirksamkeit brauchen wesentliche Veränderungen Zeit, um im Projekt sichtbar zu werden. Teams sollten Modul für Modul vorgehen, die Ergebnisse testen und eine reibungslose Integration bei jedem Schritt sicherstellen.

Microfrontends erfordern sorgfältige Planung. Die Gestaltung der Infrastruktur und die Bereitstellung der Pipelines sind entscheidend, insbesondere zu Beginn des Projekts. Nachdem das Projekt gestartet ist, treten positive Veränderungen sichtbar auf, während die anfänglichen Schwierigkeiten allmählich nachlassen.

Um ein optimales Ergebnis zu erzielen, sollten Teams nicht auf eine große und komplexe Umsetzung auf einmal setzen. Große strukturelle Veränderungen geschehen nie über Nacht, und die getroffenen Entscheidungen können die Zukunft über Jahre prägen. Unternehmen, die nach mehr Flexibilität und Belastbarkeit streben, haben erkannt, dass der Umstieg von einem React-Monolithen zu Microfrontends mithile React Dienstleister eine effektive Methode ist. So schaffen sie eine Architektur, auf die man sich wirklich verlassen kann.