أداء العناصر الزائفة لـ CSS View Transition: عرض عناصر الانتقال

توفر واجهة برمجة تطبيقات انتقالات العرض (CSS View Transitions API) طريقة قوية لإنشاء انتقالات سلسة وجذابة بصريًا بين الحالات المختلفة في تطبيق الويب. ومع ذلك، يتطلب تحقيق الأداء الأمثل مع انتقالات العرض فهمًا شاملاً لكيفية عرض عناصر الانتقال وكيفية تقليل تكاليف العرض. تتعمق هذه المقالة في جوانب الأداء المتعلقة بعرض عناصر الانتقال، وتقدم رؤى وتقنيات عملية لضمان أن تكون انتقالات العرض لديك جميلة وفعالة على حد سواء.

فهم العناصر الزائفة لانتقال العرض

تقوم واجهة برمجة تطبيقات انتقالات العرض تلقائيًا بالتقاط لقطات من العناصر أثناء الانتقال وتغليفها في عناصر زائفة، مما يسمح لك بتحريك مظهرها وموضعها. العناصر الزائفة الأساسية المشاركة في عرض الانتقالات هي:

• ::view-transition-group(name): تجمع العناصر التي لها نفس اسم الانتقال، مما يخلق حاوية بصرية للانتقال.
• ::view-transition-image-pair(name): تحتوي على كل من الصور القديمة والجديدة المشاركة في الانتقال.
• ::view-transition-old(name): تمثل الحالة القديمة للعنصر.
• ::view-transition-new(name): تمثل الحالة الجديدة للعنصر.

يعد فهم كيفية عرض هذه العناصر الزائفة أمرًا بالغ الأهمية لتحسين الأداء. يقوم المتصفح بإنشاء هذه العناصر ديناميكيًا، ويتم التحكم في خصائصها المرئية عبر رسوم CSS المتحركة والانتقالات.

خط أنابيب العرض وانتقالات العرض

يتكون خط أنابيب العرض من عدة مراحل يقوم بها المتصفح لعرض المحتوى على الشاشة. يعد فهم كيفية تفاعل انتقالات العرض مع خط الأنابيب هذا أمرًا ضروريًا لتحسين الأداء. المراحل الرئيسية هي:

• JavaScript: تبدأ انتقال العرض عن طريق استدعاء document.startViewTransition().
• النمط (Style): يحسب المتصفح أنماط CSS التي تنطبق على عناصر الانتقال.
• التخطيط (Layout): يحدد المتصفح موضع وحجم كل عنصر على الصفحة.
• الرسم (Paint): يرسم المتصفح العناصر المرئية على صور نقطية أو طبقات.
• التركيب (Composite): يجمع المتصفح الطبقات في صورة نهائية للعرض.

يمكن أن تؤثر انتقالات العرض على أداء كل مرحلة، خاصة مرحلتي الرسم والتركيب. يمكن أن تؤدي الانتقالات المعقدة التي تحتوي على العديد من العناصر أو الرسوم المتحركة المعقدة أو خصائص CSS المكلفة إلى زيادة وقت العرض بشكل كبير وتؤدي إلى رسوم متحركة متقطعة.

العوامل المؤثرة على أداء عرض عناصر الانتقال

يمكن أن تساهم عدة عوامل في ضعف أداء العرض أثناء انتقالات العرض:

• تعقيد الرسم (Paint Complexity): يؤثر تعقيد العناصر المرئية التي يتم تحريكها بشكل مباشر على وقت الرسم. تتطلب العناصر ذات الظلال أو التدرجات أو التمويه أو الأشكال المعقدة مزيدًا من قوة المعالجة لعرضها.
• إنشاء الطبقات (Layer Creation): يمكن لبعض خصائص CSS، مثل transform و opacity و will-change، أن تؤدي إلى إنشاء طبقات جديدة. في حين أن الطبقات يمكن أن تحسن أداء التركيب، إلا أن الإنشاء المفرط للطبقات يمكن أن يضيف عبئًا إضافيًا.
• تعقيد التركيب (Composite Complexity): يمكن أن يكون دمج طبقات متعددة في الصورة النهائية مكلفًا من الناحية الحسابية، خاصة إذا كانت الطبقات متداخلة أو تتطلب مزجًا.
• تعقيد الرسوم المتحركة (Animation Complexity): يمكن للرسوم المتحركة المعقدة التي تتضمن العديد من الخصائص أو الإطارات الرئيسية أن ترهق محرك عرض المتصفح.
• عدد العناصر (Element Count): يمكن أن يؤثر العدد الهائل من العناصر التي يتم تحريكها أثناء الانتقال على الأداء، خاصة على الأجهزة ذات الطاقة المنخفضة.
• إعادة الرسم وإعادة التدفق (Repaints and Reflows): يمكن أن تؤدي التغييرات في هندسة العنصر (الحجم أو الموضع) إلى إعادة التدفق (reflow)، مما يجبر المتصفح على إعادة حساب تخطيط الصفحة. يمكن أن تؤدي التغييرات في مظهر العنصر إلى إعادة الرسم (repaint). كل من إعادة الرسم وإعادة التدفق عمليات مكلفة يجب تقليلها.

تقنيات التحسين لعرض عناصر الانتقال

لتحقيق انتقالات عرض سلسة وفعالة، ضع في اعتبارك تقنيات التحسين التالية:

1. تقليل تعقيد الرسم

• تبسيط العناصر المرئية: اختر تصميمات أبسط مع عدد أقل من الظلال والتدرجات والتمويه. فكر في استخدام مرشحات CSS باعتدال، حيث يمكن أن تكون كثيفة الأداء.
• تحسين الصور: استخدم تنسيقات صور محسّنة مثل WebP أو AVIF، وتأكد من أن الصور بحجم مناسب لأبعاد عرضها. تجنب تصغير الصور الكبيرة في المتصفح، حيث يمكن أن يؤدي ذلك إلى معالجة غير ضرورية.
• استخدام الرسومات المتجهة (SVGs): الرسومات المتجهة (SVGs) قابلة للتطوير وغالبًا ما تكون أكثر أداءً من الصور النقطية للأشكال والرموز البسيطة. قم بتحسين SVGs عن طريق إزالة البيانات الوصفية غير الضرورية وتبسيط المسارات.
• تجنب الخلفيات المعقدة المتداخلة: يمكن أن تؤدي التدرجات المتداخلة أو صور الخلفية المعقدة إلى زيادة وقت الرسم بشكل كبير. حاول تبسيط الخلفيات أو استخدام ألوان خالصة حيثما أمكن.

مثال: بدلاً من استخدام تدرج معقد مع نقاط توقف لونية متعددة، فكر في استخدام تدرج أبسط مع عدد أقل من نقاط التوقف أو لون خلفية خالص. إذا كنت تستخدم صورة، فتأكد من تحسينها للتسليم عبر الويب.

2. تحسين إدارة الطبقات

• استخدم will-change باعتدال: تلمح خاصية will-change للمتصفح بأن عنصرًا ما سيتغير، مما يسمح له بإجراء تحسينات مسبقًا. ومع ذلك، يمكن أن يؤدي الإفراط في استخدام will-change إلى إنشاء طبقات مفرط وزيادة استهلاك الذاكرة. طبق will-change فقط على العناصر التي يتم تحريكها بنشاط.
• ترقية العناصر إلى طبقات بحكمة: تقوم بعض خصائص CSS، مثل transform و opacity، بترقية العناصر تلقائيًا إلى طبقات. في حين أن هذا يمكن أن يحسن أداء التركيب، إلا أن الإنشاء المفرط للطبقات يمكن أن يضيف عبئًا إضافيًا. كن على دراية بالعناصر التي يتم ترقيتها إلى طبقات وتجنب إنشاء طبقات غير ضرورية.
• دمج الطبقات: إذا أمكن، حاول دمج عناصر متعددة في طبقة واحدة. يمكن أن يقلل هذا من عدد الطبقات التي يحتاج المتصفح إلى إدارتها وتحسين أداء التركيب.

مثال: بدلاً من تحريك عناصر فردية داخل مجموعة، فكر في تحريك المجموعة بأكملها كطبقة واحدة عن طريق تطبيق transform على العنصر الأصلي.

3. تبسيط الرسوم المتحركة

• استخدم Transform و Opacity: يعد تحريك transform و opacity بشكل عام أكثر أداءً من تحريك خصائص CSS الأخرى، حيث يمكن معالجة هذه الخصائص مباشرة بواسطة وحدة معالجة الرسومات (GPU).
• تجنب الخصائص التي تسبب إعادة التخطيط: يمكن أن يؤدي تحريك الخصائص التي تؤثر على التخطيط، مثل width و height و margin و padding، إلى إعادة التدفق (reflows)، وهي عمليات مكلفة. استخدم transform بدلاً من ذلك لتحريك حجم وموضع العناصر.
• استخدم انتقالات CSS بدلاً من رسوم JavaScript المتحركة: غالبًا ما تكون انتقالات CSS أكثر أداءً من رسوم JavaScript المتحركة، حيث يمكن للمتصفح تحسينها بشكل أكثر فعالية.
• تقليل عدد الإطارات الرئيسية (Keyframes): يؤدي عدد أقل من الإطارات الرئيسية بشكل عام إلى رسوم متحركة أكثر سلاسة وكفاءة. تجنب الإطارات الرئيسية غير الضرورية واسعَ لتحقيق انتقالات سلسة بأقل عدد من الخطوات.
• استخدم transition-duration بحكمة: يمكن أن تجعل فترات الانتقال الأقصر الرسوم المتحركة تبدو أسرع، ولكن الفترات القصيرة جدًا يمكن أن تجعل مشكلات الأداء أكثر وضوحًا. جرب فترات مختلفة للعثور على توازن بين الاستجابة والسلاسة.
• تحسين دوال التخفيف (Easing Functions): بعض دوال التخفيف تكون أكثر تكلفة من الناحية الحسابية من غيرها. جرب دوال تخفيف مختلفة للعثور على واحدة توفر التأثير البصري المطلوب بأقل تأثير على الأداء.

مثال: بدلاً من تحريك خاصية width لعنصر ما، استخدم transform: scaleX() لتحقيق نفس التأثير البصري دون التسبب في إعادة التدفق.

4. تحسين عدد العناصر

• تقليل حجم DOM: يترجم حجم DOM الأصغر بشكل عام إلى أداء أفضل. قم بإزالة العناصر غير الضرورية من الصفحة وتبسيط بنية DOM حيثما أمكن.
• استخدام القوائم والشبكات الافتراضية: إذا كنت تقوم بتحريك قوائم أو شبكات طويلة، ففكر في استخدام تقنيات الافتراضية لعرض العناصر المرئية فقط. يمكن أن يقلل هذا بشكل كبير من عدد العناصر التي يتم تحريكها ويحسن الأداء.
• استخدام الاحتواء في CSS (CSS Containment): تسمح لك خاصية contain بعزل أجزاء من DOM، مما يمنع التغييرات في منطقة ما من التأثير على مناطق أخرى. يمكن أن يحسن هذا أداء العرض عن طريق تقليل نطاق إعادة التدفق وإعادة الرسم.

مثال: إذا كان لديك قائمة طويلة من العناصر، فاستخدم مكتبة مثل React Virtualized أو vue-virtual-scroller لعرض العناصر المرئية حاليًا في منفذ العرض فقط.

5. العرض من الأمام إلى الخلف و Z-Index

يمكن أن يؤثر الترتيب الذي يتم به رسم العناصر أيضًا على الأداء. ترسم المتصفحات بشكل عام العناصر بترتيب من الأمام إلى الخلف، مما يعني أن العناصر ذات قيم z-index الأعلى يتم رسمها لاحقًا. يمكن أن تؤدي العناصر المتداخلة المعقدة ذات قيم z-index المختلفة إلى الرسم الزائد (overdraw)، حيث يتم رسم البكسلات عدة مرات. بينما تدير واجهة برمجة تطبيقات انتقال العرض z-index لضمان انتقالات سلسة، فإن فهم سلوك z-index لا يزال أمرًا بالغ الأهمية.

• تقليل العناصر المتداخلة: قلل من عدد العناصر المتداخلة في تصميمك. حيثما يكون التداخل ضروريًا، تأكد من تحسين العناصر للتركيب.
• استخدم Z-Index بشكل استراتيجي: قم بتعيين قيم z-index بعناية لتجنب الرسم الزائد غير الضروري. حاول الحفاظ على عدد قيم z-index المميزة عند الحد الأدنى.
• تجنب التراكبات الشفافة: يمكن أن تكون التراكبات الشفافة مكلفة في العرض، حيث تتطلب من المتصفح مزج البكسلات الأساسية. فكر في استخدام ألوان معتمة أو تنسيقات صور محسّنة مع قنوات ألفا بدلاً من ذلك.

مثال: إذا كان لديك نافذة مشروطة (modal) تتراكب على المحتوى الرئيسي، فتأكد من وضع النافذة فوق المحتوى باستخدام z-index وأن خلفية النافذة معتمة لتجنب المزج غير الضروري.

6. الأدوات والتوصيف (Tooling and Profiling)

يعد الاستفادة من أدوات مطوري المتصفح أمرًا بالغ الأهمية لتحديد ومعالجة اختناقات الأداء في انتقالات العرض.

• لوحة الأداء في أدوات مطوري Chrome: استخدم لوحة الأداء لتسجيل وتحليل أداء عرض انتقالات العرض الخاصة بك. حدد أوقات الرسم الطويلة، والإنشاء المفرط للطبقات، ومشكلات الأداء الأخرى.
• محلل Firefox (Firefox Profiler): على غرار أدوات مطوري Chrome، يوفر محلل Firefox رؤى مفصلة حول أداء تطبيق الويب الخاص بك، بما في ذلك انتقالات العرض.
• WebPageTest: WebPageTest هي أداة قوية عبر الإنترنت لاختبار أداء صفحات الويب الخاصة بك على أجهزة وظروف شبكة مختلفة. استخدم WebPageTest لتحديد مشكلات الأداء التي قد لا تكون واضحة في بيئة التطوير المحلية الخاصة بك.

مثال: استخدم لوحة الأداء في أدوات مطوري Chrome لتسجيل انتقال عرض وتحليل المخطط الزمني. ابحث عن أوقات الرسم الطويلة، والإنشاء المفرط للطبقات، واختناقات الأداء الأخرى. حدد العناصر أو الرسوم المتحركة المحددة التي تساهم في مشكلات الأداء وقم بتطبيق تقنيات التحسين الموضحة أعلاه.

أمثلة واقعية ودراسات حالة

دعنا نفحص بعض الأمثلة الواقعية لكيفية تطبيق تقنيات التحسين هذه لتحسين أداء انتقالات العرض:

مثال 1: انتقال صفحة منتج في التجارة الإلكترونية

فكر في موقع للتجارة الإلكترونية يستخدم انتقالات العرض لتحريك الانتقال بين صفحات قائمة المنتجات وصفحات المنتجات الفردية. عانى التنفيذ الأصلي من رسوم متحركة متقطعة بسبب صور المنتجات المعقدة وحجم DOM المفرط.

التحسينات المطبقة:

• تم تحسين صور المنتجات باستخدام تنسيق WebP.
• تم استخدام التحميل الكسول (lazy loading) لصور المنتجات لتقليل حجم DOM الأولي.
• تم تبسيط تخطيط صفحة المنتج لتقليل عدد عناصر DOM.
• تم تحريك صورة المنتج باستخدام transform بدلاً من width و height.

النتائج:

• تحسنت سلاسة الانتقال بنسبة 60%.
• انخفض وقت تحميل الصفحة بنسبة 30%.

مثال 2: انتقال مقال في موقع إخباري

استخدم موقع إخباري انتقالات العرض لتحريك الانتقال بين صفحات قائمة المقالات وصفحات المقالات الفردية. عانى التنفيذ الأصلي من مشكلات في الأداء بسبب مرشحات ورسوم CSS المتحركة المعقدة.

التحسينات المطبقة:

• تم استبدال مرشحات CSS المعقدة ببدائل أبسط.
• تم تقليل عدد الإطارات الرئيسية في الرسوم المتحركة.
• تم استخدام will-change باعتدال لتجنب الإنشاء المفرط للطبقات.

النتائج:

• تحسنت سلاسة الانتقال بنسبة 45%.
• انخفض استخدام وحدة المعالجة المركزية (CPU) أثناء الانتقالات بنسبة 25%.

الخلاصة

توفر انتقالات عرض CSS طريقة مقنعة لتعزيز تجربة المستخدم لتطبيقات الويب. من خلال فهم كيفية عرض عناصر الانتقال وتطبيق تقنيات التحسين الموضحة في هذه المقالة، يمكنك التأكد من أن انتقالات العرض الخاصة بك جذابة بصريًا وذات أداء عالٍ. تذكر أن تقوم بتوصيف انتقالاتك باستخدام أدوات مطوري المتصفح لتحديد ومعالجة اختناقات الأداء. من خلال إعطاء الأولوية للأداء، يمكنك إنشاء تطبيقات ويب جذابة وسريعة الاستجابة، مما يوفر تجربة مستخدم سلسة عبر مجموعة واسعة من الأجهزة وظروف الشبكة. تشمل النقاط الرئيسية تبسيط العناصر المرئية، وتحسين إدارة الطبقات، وتبسيط الرسوم المتحركة، وتقليل عدد العناصر، والاستخدام الاستراتيجي لـ z-index. من خلال المراقبة والتحسين المستمر لانتقالات العرض الخاصة بك، يمكنك ضمان أن تطبيقات الويب الخاصة بك تقدم تجربة مستخدم سلسة وممتعة باستمرار على مستوى العالم.