CSS @track: تتبع الأداء والمقاييس لتطبيقات الويب الحديثة

في المشهد المتطور باستمرار لتطوير الويب، يعد توفير تجربة مستخدم سلسة وسريعة الاستجابة أمرًا بالغ الأهمية. مع تزايد تعقيد التطبيقات، يصبح فهم وتحسين أداء عرض CSS أمرًا بالغ الأهمية. توفر ميزة @track (المرتبطة غالبًا بإطارات عمل JavaScript مثل Lightning Web Components من Salesforce، ولكنها قابلة للتطبيق من الناحية المفاهيمية في سياقات أوسع عند مناقشة مبادئ وأدوات أداء CSS العامة) آلية لتحديد ومعالجة عنق الزجاجة في الأداء المتعلقة بـ CSS. في حين أن @track بحد ذاتها قد تكون خاصة بإطار العمل، فإن المبادئ الأساسية للكشف عن التغيير وتحسين الأداء ذات صلة عالمية بتطوير CSS. يتعمق هذا المقال في المفاهيم الكامنة وراء @track ويستكشف كيفية الاستفادة من تتبع الأداء والمقاييس لإنشاء تطبيقات ويب أسرع وأكثر كفاءة.

فهم عرض CSS والأداء

قبل الغوص في @track، من الضروري فهم كيفية عرض المتصفحات لصفحات الويب. تتضمن عملية العرض عدة خطوات:

1. تحليل HTML و CSS: يقوم المتصفح بتحليل HTML لإنشاء Document Object Model (DOM) و CSS لإنشاء CSS Object Model (CSSOM).
2. دمج DOM و CSSOM: يجمع المتصفح بين DOM و CSSOM لإنشاء شجرة العرض. تتضمن شجرة العرض فقط العقد المرئية في الصفحة.
3. التخطيط (إعادة التدفق): يحسب المتصفح موضع وحجم كل عقدة في شجرة العرض. تُعرف هذه العملية باسم التخطيط أو إعادة التدفق. يتم تشغيل إعادة التدفق بواسطة التغييرات في هيكل DOM أو المحتوى أو الأنماط التي تؤثر على التخطيط.
4. الرسم (إعادة الرسم): يرسم المتصفح كل عقدة في شجرة العرض على الشاشة. تُعرف هذه العملية باسم الرسم أو إعادة الرسم. يتم تشغيل إعادة الرسم بواسطة التغييرات في الأنماط التي تؤثر على مظهر العنصر، ولكن ليس على تخطيطه.
5. التركيب: يجمع المتصفح الطبقات المرسومة معًا لإنشاء الصورة النهائية.

تعد إعادة التدفق وإعادة الرسم عمليات مكلفة يمكن أن تؤثر بشكل كبير على الأداء. يعد تقليل هذه العمليات أمرًا بالغ الأهمية لإنشاء تطبيقات ويب سلسة وسريعة الاستجابة.

دور الكشف عن تغيير CSS

غالبًا ما تتضمن تطبيقات الويب الحديثة تحديثات ديناميكية لـ DOM و CSS. عندما تحدث تغييرات، يحتاج المتصفح إلى تحديد العناصر التي يجب إعادة عرضها. يمكن أن يؤدي الكشف غير الفعال عن التغيير إلى عمليات إعادة تدفق وإعادة رسم غير ضرورية، مما يؤدي إلى تدهور الأداء. في حين أنه لا يوجد ما يعادل CSS مباشرًا و أصليًا لمزخرف @track المستند إلى JavaScript، فإن *مفهوم* تتبع التغييرات في الخصائص وتقليل عمليات إعادة العرض أمر بالغ الأهمية في تحسين أداء CSS. تخدم تقنيات مثل احتواء CSS وتجنب إعادة حساب الأنماط غير الضرورية غرضًا مماثلاً.

استراتيجيات لتحسين أداء CSS (تشبه من الناحية المفاهيمية أهداف @track)

في حين أن CSS نفسه لا يحتوي على ميزة @track مضمنة، إلا أن العديد من الاستراتيجيات تساعد في تقليل العرض غير الضروري وتحسين الأداء. تتماشى هذه الاستراتيجيات من الناحية المفاهيمية مع أهداف @track، وهو تحسين الكشف عن التغيير وتقليل التحديثات غير الضرورية:

1. احتواء CSS

يتيح لك احتواء CSS عزل أجزاء من شجرة DOM، مما يمنع التغييرات داخل شجرة فرعية واحدة من التأثير على أجزاء أخرى من الصفحة. يمكن أن يقلل هذا بشكل كبير من نطاق عمليات إعادة التدفق وإعادة الرسم.

هناك أربع قيم للاحتواء:

• none: لا يتم تطبيق أي احتواء.
• strict: يطبق جميع خصائص الاحتواء: layout و paint و size.
• content: يطبق احتواء layout و paint.
• layout: يمكّن احتواء التخطيط. لا تؤثر التغييرات داخل العنصر على تخطيط العناصر الخارجية.
• paint: يمكّن احتواء الرسم. لا يمكن رسم المحتوى خارج العنصر في الداخل.
• size: يمكّن احتواء الحجم. حجم العنصر مستقل عن محتوياته.

مثال:

.container { contain: strict; }

يستخدم هذا الرمز احتواء صارم لعنصر .container، مما يعزله عن التغييرات خارج الحاوية.

2. تجنب التداخل العميق في مُحددات CSS

يمكن أن تكون مُحددات CSS المتداخلة بعمق غير فعالة لأن المتصفح يجب أن يجتاز شجرة DOM لمطابقة العناصر. اجعل المُحددات بسيطة قدر الإمكان.

مثال:

بدلاً من:

.parent .child .grandchild .element { /* الأنماط */ }

استخدم:

.element { /* الأنماط */ }

وقم بتطبيق الفئة مباشرة على العنصر المستهدف.

3. استخدم will-change باعتدال

تخبر خاصية will-change المتصفح بأن خاصية العنصر ستتغير. يسمح هذا للمتصفح بتحسين العنصر للتغيير. ومع ذلك، يمكن أن يؤدي الإفراط في استخدام will-change إلى مشاكل في الأداء. استخدمه فقط عند الضرورة.

مثال:

.element:hover { will-change: transform; transform: scale(1.1); }

يخبر هذا الرمز المتصفح بأن خاصية transform الخاصة بـ .element ستتغير عند التمرير فوق العنصر، مما يسمح له بتحسين العنصر للتحويل.

4. تقليل وتيرة معالجات الأحداث

يمكن أن يؤدي تشغيل تغييرات CSS بشكل متكرر من خلال الأحداث المدفوعة بلغة JavaScript (مثل تغيير حجم النافذة، التمرير) إلى مشكلات في الأداء. تحد تقنيات التخفيف من هذه الأحداث من معدل تحديثات النمط.

5. تحسين الصور

يمكن أن تؤثر الصور الكبيرة وغير المحسّنة بشكل كبير على وقت تحميل الصفحة وأداء العرض. قم بتحسين الصور عن طريق ضغطها، واستخدام التنسيقات المناسبة (مثل WebP)، واستخدام تقنيات الصور سريعة الاستجابة (سمة srcset) لعرض أحجام صور مختلفة بناءً على حجم شاشة الجهاز.

مثال:

<img src="image.jpg" srcset="image-small.jpg 480w, image-medium.jpg 800w, image.jpg 1200w" alt="Example Image">

6. استخدام تسريع الأجهزة

يمكن تسريع بعض خصائص CSS، مثل transform و opacity، بواسطة الأجهزة بواسطة المتصفح. هذا يعني أن المتصفح يستخدم وحدة معالجة الرسومات (GPU) لعرض هذه الخصائص، مما قد يحسن الأداء بشكل كبير. استفد من هذه الخصائص كلما أمكن ذلك للرسوم المتحركة والانتقالات.

مثال:

.element { transform: translateZ(0); /* فرض تسريع الأجهزة */ }

7. تجنب التخبط في التخطيط

يحدث التخبط في التخطيط عندما يقرأ JavaScript ويكتب خصائص التخطيط (مثل offsetWidth، offsetHeight) في حلقة. هذا يجبر المتصفح على إعادة حساب التخطيط عدة مرات، مما يؤدي إلى مشاكل في الأداء. تجنب التشابك بين عمليات القراءة والكتابة. بدلاً من ذلك، قم بتجميع عمليات القراءة معًا، متبوعة بعمليات الكتابة المجمعة.

8. الاستفادة من صور CSS أو خطوط الأيقونات

يؤدي دمج صور صغيرة متعددة في صورة واحدة (صور CSS) أو استخدام خطوط الأيقونات إلى تقليل عدد طلبات HTTP، مما يحسن وقت تحميل الصفحة. يمكن أن تكون صور CSS أيضًا أكثر كفاءة للرسوم المتحركة.

9. ضع في اعتبارك تحميل الخط

يمكن لملفات الخطوط الكبيرة أن تؤخر عرض النص، مما يؤدي إلى تجربة مستخدم سيئة. قم بتحسين تحميل الخطوط باستخدام مجموعات فرعية للخطوط، وتحميل الخطوط مسبقًا، واستخدام خصائص عرض الخطوط (مثل swap، fallback) للتحكم في كيفية عرض المتصفح للنص أثناء تحميل الخطوط.

10. تجنب تعبيرات CSS المعقدة

في حين أنها توفر المرونة، يمكن أن تؤثر تعبيرات CSS المعقدة (على سبيل المثال، استخدام calc() على نطاق واسع) على الأداء بسبب النفقات العامة للحساب. استخدمها بحذر وفكر في الأساليب البديلة كلما أمكن ذلك.

أدوات لتتبع أداء CSS

يمكن أن تساعدك العديد من الأدوات في تتبع وتحليل أداء CSS:

1. أدوات مطور المتصفح

توفر أدوات مطور المتصفح الحديثة ميزات قوية لتحديد أداء CSS وتحليله. على سبيل المثال، يتيح لك علامة التبويب الأداء في Chrome DevTools تسجيل عملية العرض وتحديد اختناقات الأداء. يمكنك أيضًا استخدام علامة التبويب Rendering لتسليط الضوء على تحولات التخطيط وتحديد المناطق التي تحدث فيها عمليات إعادة التدفق وإعادة الرسم.

2. منارة

Lighthouse هي أداة مفتوحة المصدر وآلية لتحسين جودة صفحات الويب. لديها عمليات تدقيق للأداء وإمكانية الوصول وتطبيقات الويب التقدمية وتحسين محركات البحث والمزيد. يوفر توصيات قابلة للتنفيذ حول كيفية تحسين أداء CSS الخاص بك.

3. WebPageTest

WebPageTest هي أداة اختبار أداء موقع الويب التي تتيح لك اختبار أداء موقع الويب الخاص بك من مواقع ومتصفحات مختلفة. يوفر معلومات مفصلة حول وقت تحميل الصفحة، وأداء العرض، والمقاييس الأخرى.

4. إحصائيات CSS

CSS Stats هي أداة تحلل كود CSS الخاص بك وتقدم رؤى حول تعقيده وتخصصه وأدائه. يمكن أن يساعدك في تحديد المجالات التي يمكنك فيها تبسيط CSS وتحسين أدائه.

أمثلة ودراسات حالة واقعية

المثال 1: موقع ويب للتجارة الإلكترونية

كان موقع ويب للتجارة الإلكترونية يعاني من أوقات تحميل بطيئة وضعف أداء العرض. من خلال تحليل CSS، حدد المطورون العديد من المجالات التي يمكن تحسينها:

• حجم ملف CSS كبير: كان ملف CSS كبيرًا جدًا، ويحتوي على الكثير من الأنماط غير المستخدمة. استخدم المطورون أداة لتنظيف CSS لإزالة الأنماط غير المستخدمة، مما أدى إلى تقليل حجم الملف بنسبة 40٪.
• محددات متداخلة بعمق: احتوى CSS على العديد من المحددات المتداخلة بعمق. قام المطورون بتبسيط المحددات، مما قلل من الوقت الذي استغرقه المتصفح لمطابقة العناصر.
• صور غير محسّنة: استخدم موقع الويب صورًا كبيرة وغير محسّنة. قام المطورون بتحسين الصور باستخدام تقنيات الضغط والصور سريعة الاستجابة.

من خلال تنفيذ هذه التحسينات، قام المطورون بتحسين وقت تحميل موقع الويب وأداء العرض بشكل كبير.

المثال 2: موقع إخباري

كان موقع إخباري يعاني من التخبط في التخطيط بسبب كود JavaScript الذي كان يقرأ ويكتب خصائص التخطيط في حلقة. قام المطورون بإعادة هيكلة الكود لتجميع عمليات القراءة والكتابة، مما أدى إلى القضاء على التخبط في التخطيط وتحسين الأداء.

رؤى قابلة للتنفيذ

فيما يلي بعض الأفكار القابلة للتنفيذ لتحسين أداء CSS:

• قياس، قياس، قياس: استخدم أدوات مطور المتصفح وأدوات اختبار الأداء الأخرى لتحديد الاختناقات.
• حافظ على بساطة CSS الخاص بك: تجنب التداخل العميق، والمحددات المعقدة، والأنماط غير الضرورية.
• تحسين الصور: ضغط الصور، واستخدام التنسيقات المناسبة، واستخدام تقنيات الصور سريعة الاستجابة.
• استخدم تسريع الأجهزة: استفد من خصائص CSS التي يتم تسريعها بواسطة الأجهزة للرسوم المتحركة والانتقالات.
• تجنب التخبط في التخطيط: قم بتجميع عمليات القراءة والكتابة في JavaScript.
• استخدم احتواء CSS: عزل أجزاء من شجرة DOM لتقليل نطاق عمليات إعادة التدفق وإعادة الرسم.
• حدد ملفًا شخصيًا بانتظام: راقب باستمرار أداء CSS لتطبيقك مع تطوره.

خاتمة

في حين أن ميزة @track مرتبطة مباشرة بإطارات عمل JavaScript محددة، فإن المبادئ الأساسية للكشف عن التغيير وتتبع الأداء والعرض الفعال أمر بالغ الأهمية لبناء تطبيقات ويب عالية الأداء باستخدام CSS. من خلال فهم عملية عرض CSS، واستخدام تقنيات التحسين المناسبة، والاستفادة من أدوات تتبع الأداء، يمكنك إنشاء تطبيقات ويب تقدم تجربة مستخدم سلسة وسريعة الاستجابة للمستخدمين في جميع أنحاء العالم.

تذكر أن تراقب وتحسن CSS باستمرار مع تطور تطبيقك. من خلال البقاء استباقيًا، يمكنك التأكد من أن تطبيقات الويب الخاصة بك تظل سريعة وفعالة، مما يوفر تجربة مستخدم رائعة للجميع.