فك رموز React Flight: البروتوكول القابل للتسلسل الذي يشغل مكونات الخادم

عالم تطوير الويب في حالة تطور مستمر. لسنوات، كان النموذج السائد هو تطبيق الصفحة الواحدة (SPA)، حيث يتم إرسال غلاف HTML بسيط إلى العميل، والذي يقوم بعد ذلك بجلب البيانات وعرض واجهة المستخدم بأكملها باستخدام JavaScript. على الرغم من قوته، فإن هذا النموذج قدم تحديات مثل أحجام الحزم الكبيرة، وشلالات بيانات العميل والخادم، وإدارة الحالة المعقدة. استجابة لذلك، يشهد المجتمع تحولًا كبيرًا نحو البنى المتمحورة حول الخادم، ولكن بلمسة حديثة. في طليعة هذا التطور ميزة رائدة من فريق React: مكونات خادم React (RSC).

ولكن كيف تظهر هذه المكونات، التي تعمل حصريًا على خادم، بشكل سحري وتتكامل بسلاسة مع تطبيق من جانب العميل؟ تكمن الإجابة في جزء أقل شهرة ولكنه بالغ الأهمية من التكنولوجيا: React Flight. هذه ليست واجهة برمجة تطبيقات ستستخدمها مباشرة كل يوم، ولكن فهمها هو مفتاح إطلاق الإمكانات الكاملة للنظام البيئي الحديث لـ React. ستأخذك هذه المشاركة في رحلة تفصيلية إلى بروتوكول React Flight، موضحة المحرك الذي يشغل الجيل القادم من تطبيقات الويب.

ما هي مكونات خادم React؟ مراجعة سريعة

قبل أن نفكك البروتوكول، دعنا نلخص بإيجاز ما هي مكونات خادم React ولماذا هي مهمة. على عكس مكونات React التقليدية التي تعمل في المتصفح، فإن RSCs هي نوع جديد من المكونات مصمم للتنفيذ حصريًا على الخادم. إنها لا تشحن أبدًا رمز JavaScript الخاص بها إلى العميل.

يوفر هذا التنفيذ على الخادم فقط فوائد تغيير قواعد اللعبة:

• حجم حزمة صفري: نظرًا لأن رمز المكون لا يغادر الخادم أبدًا، فإنه لا يساهم بشيء في حزمة JavaScript الخاصة بالعميل. هذا فوز ضخم للأداء، خاصة بالنسبة للمكونات المعقدة والثقيلة بالبيانات.
• وصول مباشر إلى البيانات: يمكن لمكونات RSC الوصول مباشرة إلى موارد جانب الخادم مثل قواعد البيانات، وأنظمة الملفات، أو الخدمات المصغرة الداخلية دون الحاجة إلى الكشف عن نقطة نهاية لواجهة برمجة التطبيقات. هذا يبسط جلب البيانات ويقضي على شلالات طلبات العميل والخادم.
• تقسيم تلقائي للكود: نظرًا لأنه يمكنك تحديد المكونات التي سيتم عرضها على الخادم ديناميكيًا، فإنك تحصل فعليًا على تقسيم تلقائي للكود. فقط الكود الخاص بمكونات العميل التفاعلية يتم إرساله إلى المتصفح.

من الضروري التمييز بين RSCs وعرض جانب الخادم (SSR). يقوم SSR بمعالجة تطبيق React بالكامل إلى سلسلة HTML على الخادم. يتلقى العميل هذا HTML، ويعرضه، ثم يقوم بتنزيل حزمة JavaScript بأكملها "لترطيب" الصفحة وجعلها تفاعلية. على النقيض من ذلك، تقوم مكونات RSC بالمعالجة إلى وصف تجريدي خاص لواجهة المستخدم - وليس HTML - والذي يتم بعد ذلك بثه إلى العميل ومطابقته مع شجرة المكونات الموجودة. هذا يسمح بعملية تحديث أكثر دقة وكفاءة.

تقديم React Flight: البروتوكول الأساسي

إذن، إذا لم يرسل مكون الخادم HTML أو JavaScript الخاص به، فماذا يرسل؟ هذا هو المكان الذي يأتي فيه React Flight. React Flight هو بروتوكول تسلسل مصمم خصيصًا لنقل شجرة مكونات React المعروضة من الخادم إلى العميل.

فكر فيه كإصدار متخصص وقابل للبث من JSON يفهم بدائيات React. إنه "تنسيق السلك" الذي يسد الفجوة بين بيئة الخادم الخاصة بك ومتصفح المستخدم. عندما تعرض مكون RSC، لا يقوم React بإنشاء HTML. بدلاً من ذلك، فإنه ينشئ تيارًا من البيانات بتنسيق React Flight.

لماذا لا نستخدم HTML أو JSON فقط؟

السؤال الطبيعي هو، لماذا اختراع بروتوكول جديد تمامًا؟ لماذا لا يمكننا استخدام المعايير الحالية؟

• لماذا ليس HTML؟ إرسال HTML هو مجال SSR. تكمن المشكلة مع HTML في أنه تمثيل نهائي. يفقد هيكل المكون والسياق. لا يمكنك بسهولة دمج أجزاء جديدة من HTML المتدفقة في تطبيق React تفاعلي موجود من جانب العميل دون إعادة تحميل الصفحة بالكامل أو معالجة DOM معقدة. يحتاج React إلى معرفة أي الأجزاء هي مكونات، وما هي خصائصها، وأين توجد "الجزر" التفاعلية (مكونات العميل).
• لماذا ليس JSON قياسي؟ JSON ممتاز للبيانات، ولكنه لا يمكنه تمثيل مكونات واجهة المستخدم، أو JSX، أو مفاهيم مثل حدود Suspense بشكل أصلي. يمكنك محاولة إنشاء مخطط JSON لتمثيل شجرة مكونات، ولكنه سيكون مطولًا ولن يحل مشكلة كيفية تمثيل مكون يحتاج إلى تحميله وعرضه ديناميكيًا على العميل.

تم إنشاء React Flight لحل هذه المشكلات المحددة. تم تصميمه ليكون:

1. قابل للتسلسل: قادر على تمثيل شجرة المكونات بأكملها، بما في ذلك الخصائص والحالة.
2. قابل للبث: يمكن إرسال واجهة المستخدم على دفعات، مما يسمح للعميل بالبدء في العرض قبل توفر الاستجابة الكاملة. هذا أمر أساسي للتكامل مع Suspense.
3. مدرك لـ React: لديه دعم من الدرجة الأولى لمفاهيم React مثل المكونات، والسياق، وتحميل الكود الكسول من جانب العميل.

كيف يعمل React Flight: تفصيل خطوة بخطوة

تتضمن عملية استخدام React Flight رقصة منسقة بين الخادم والعميل. دعنا نمر عبر دورة حياة الطلب في تطبيق يستخدم مكونات RSC.

على الخادم

1. بدء الطلب: يقوم المستخدم بالانتقال إلى صفحة في تطبيقك (مثل صفحة Next.js App Router).
2. عرض المكون: يبدأ React في عرض شجرة مكون الخادم لتلك الصفحة.
3. جلب البيانات: أثناء اجتياحه للشجرة، يصادف مكونات تجلب البيانات (مثل `async function MyServerComponent() { ... }`). ينتظر هذه عمليات جلب البيانات.
4. التسلسل إلى بث Flight: بدلاً من إنتاج HTML، يقوم عارض React بإنشاء تيار من النصوص. هذا النص هو حمولة React Flight. كل جزء من شجرة المكونات - `div`، `p`، سلسلة نصية، مرجع إلى مكون عميل - يتم ترميزه في تنسيق محدد داخل هذا التيار.
5. بث الاستجابة: لا ينتظر الخادم اكتمال عرض الشجرة. بمجرد أن تكون الدفعات الأولى من واجهة المستخدم جاهزة، يبدأ في بث حمولة Flight إلى العميل عبر HTTP. إذا صادف حد Suspense، فإنه يرسل عنصرًا نائبًا ويواصل عرض المحتوى المعلق في الخلفية، ويرسله لاحقًا في نفس التيار عندما يكون جاهزًا.

على العميل

1. استقبال التيار: يتلقى وقت تشغيل React في المتصفح تيار Flight. إنه ليس مستندًا واحدًا ولكنه تدفق مستمر من التعليمات.
2. التحليل والمطابقة: يقوم كود React من جانب العميل بتحليل تيار Flight دفعة بدفعة. الأمر أشبه بتلقي مجموعة من المخططات لبناء واجهة المستخدم أو تحديثها.
3. إعادة بناء الشجرة: لكل تعليمات، يقوم React بتحديث DOM الافتراضي الخاص به. قد ينشئ `div` جديدًا، أو يدرج نصًا، أو - الأهم من ذلك - يحدد عنصرًا نائبًا لمكون العميل.
4. تحميل مكونات العميل: عندما يحتوي تيار Flight على مرجع إلى مكون عميل (مميز بتوجيه "use client")، فإن حمولة Flight تتضمن معلومات حول حزمة JavaScript التي يجب تنزيلها. يقوم React بعد ذلك بجلب تلك الحزمة إذا لم تكن مخزنة مؤقتًا بالفعل.
5. الترطيب والتفاعلية: بمجرد تحميل كود مكون العميل، يقوم React بعرضه في المكان المخصص وترطيبه، وإرفاق معالجات الأحداث وجعله تفاعليًا بالكامل. هذه العملية مستهدفة للغاية وتحدث فقط للأجزاء التفاعلية من الصفحة.

نموذج البث والترطيب الانتقائي هذا أكثر كفاءة بشكل كبير من نموذج SSR التقليدي، الذي غالبًا ما يتطلب ترطيب "الكل أو لا شيء" للصفحة بأكملها.

تشريح حمولة React Flight

لفهم React Flight حقًا، من المفيد النظر إلى تنسيق البيانات التي ينتجها. على الرغم من أنك عادةً لا تتفاعل مع هذا الإخراج الخام مباشرة، فإن رؤية هيكله تكشف عن كيفية عمله. الحمولة هي تيار من سلاسل نصية تشبه JSON مفصولة بأسطر جديدة. كل سطر، أو دفعة، يمثل قطعة من المعلومات.

دعنا نأخذ مثالاً بسيطًا. تخيل أن لدينا مكون خادم كهذا:

app/page.js (مكون خادم)

<!-- افترض أن هذه كتلة كود في مدونة حقيقية --> async function Page() { const userData = await fetchUser(); // يجلب { name: 'Alice' } return ( <div> <h1>Welcome, {userData.name}</h1> <p>Here is your dashboard.</p> <InteractiveButton text="Click Me" /> </div> ); }

ومكون عميل:

components/InteractiveButton.js (مكون عميل)

<!-- افترض أن هذه كتلة كود في مدونة حقيقية --> 'use client'; import { useState } from 'react'; export default function InteractiveButton({ text }) { const [count, setCount] = useState(0); return ( <button onClick={() => setCount(count + 1)}> {text} ({count}) </button> ); }

قد يبدو تيار React Flight المرسل من الخادم إلى العميل لهذه الواجهة كما يلي (مبسط للتوضيح):

<!-- مثال مبسط لتيار Flight --> M1:{"id":"./components/InteractiveButton.js","chunks":["chunk-abcde.js"],"name":"default"} J0:["$","div",null,{"children":[["$","h1",null,{"children":["Welcome, ","Alice"]}],["$","p",null,{"children":"Here is your dashboard."}],["$","@1",null,{"text":"Click Me"}]]}]

دعنا نفصل هذا الإخراج الغامض:

• صفوف `M` (بيانات وصفية للوحدة): السطر الذي يبدأ بـ `M1:` هو مرجع للوحدة. يخبر العميل: "المكون المشار إليه بالمعرف `@1` هو التصدير الافتراضي من الملف `./components/InteractiveButton.js`. لتحميله، تحتاج إلى تنزيل ملف JavaScript `chunk-abcde.js`." هذه هي الطريقة التي يتم بها التعامل مع الاستيرادات الديناميكية وتقسيم الكود.
• صفوف `J` (بيانات JSON): السطر الذي يبدأ بـ `J0:` يحتوي على شجرة المكونات المسلسلة. دعنا نلقي نظرة على هيكلها: `["$","div",null,{...}]`.
• الرمز `$`: هذا معرف خاص يشير إلى عنصر React (بشكل أساسي، JSX). التنسيق عادة ما يكون `["$", type, key, props]`.
• هيكل شجرة المكونات: يمكنك رؤية الهيكل المتداخل لـ HTML. يحتوي `div` على خاصية `children`، وهي مصفوفة تحتوي على `h1`، و `p`، وعنصر React آخر.
• تكامل البيانات: لاحظ أن الاسم "Alice" مضمن مباشرة في التيار. يتم تسلسل نتيجة جلب بيانات الخادم مباشرة في وصف واجهة المستخدم. لا يحتاج العميل إلى معرفة كيف تم جلب هذه البيانات.
• الرمز `@` (مرجع مكون العميل): الجزء الأكثر إثارة للاهتمام هو `["$","@1",null,{"text":"Click Me"}]`. يشير `@1` إلى مرجع. يخبر العميل: "في هذه النقطة في الشجرة، تحتاج إلى عرض مكون العميل الموصوف بالبيانات الوصفية للوحدة `M1`. وعندما تعرضه، مرر له هذه الخصائص: `{ text: 'Click Me' }`."

هذه الحمولة هي مجموعة كاملة من التعليمات. تخبر العميل بالضبط كيفية بناء واجهة المستخدم، وما هو المحتوى الثابت الذي يجب عرضه، وأين يجب وضع المكونات التفاعلية، وكيفية تحميل الكود الخاص بها، وما هي الخصائص التي يجب تمريرها إليها. كل هذا يتم بتنسيق مضغوط وقابل للبث.

المزايا الرئيسية لبروتوكول React Flight

تصميم بروتوكول Flight يمكّن بشكل مباشر الفوائد الأساسية لنظام RSC. فهم البروتوكول يوضح سبب إمكانية تحقيق هذه المزايا.

البث و Suspense الأصلي

نظرًا لأن البروتوكول هو تيار مفصول بأسطر جديدة، يمكن للخادم إرسال واجهة المستخدم أثناء عرضها. إذا تم تعليق مكون (على سبيل المثال، انتظار البيانات)، يمكن للخادم إرسال تعليمات عنصر نائب في التيار، وإرسال بقية واجهة المستخدم للصفحة، ثم، بمجرد توفر البيانات، إرسال تعليمات جديدة في نفس التيار لاستبدال العنصر النائب بالمحتوى الفعلي. هذا يوفر تجربة بث من الدرجة الأولى دون منطق معقد من جانب العميل.

حجم حزمة صفري لمنطق الخادم

بالنظر إلى الحمولة، يمكنك رؤية أنه لا يوجد رمز من مكون `Page` نفسه. منطق جلب البيانات، أو أي حسابات تجارية معقدة، أو تبعيات مثل المكتبات الكبيرة المستخدمة فقط على الخادم، غائبة تمامًا. التيار يحتوي فقط على *مخرج* هذا المنطق. هذه هي الآلية الأساسية وراء وعد "حجم الحزمة الصفري" لمكونات RSC.

توطين جلب البيانات

يحدث جلب `userData` على الخادم، ويتم فقط تسلسل نتيجته (`'Alice'`) في التيار. هذا يسمح للمطورين بكتابة كود جلب البيانات مباشرة داخل المكون الذي يحتاجه، وهو مفهوم يُعرف بالتوطين. يبسط هذا النمط الكود، ويحسن قابلية الصيانة، ويقضي على شلالات العميل والخادم التي تصيب العديد من تطبيقات SPA.

الترطيب الانتقائي

التمييز الصريح للبروتوكول بين عناصر HTML المعروضة ومرجع مكونات العميل (`@`) هو ما يمكّن الترطيب الانتقائي. يعرف وقت تشغيل React من جانب العميل أن مكونات `@` فقط تحتاج إلى JavaScript المقابل لها لتصبح تفاعلية. يمكنه تجاهل الأجزاء الثابتة من الشجرة، مما يوفر موارد حسابية كبيرة عند تحميل الصفحة الأولي.

React Flight مقابل البدائل: منظور عالمي

لتقدير ابتكار React Flight، من المفيد مقارنته بالنهج الأخرى المستخدمة في مجتمع تطوير الويب العالمي.

مقابل SSR التقليدي + الترطيب

كما ذكرنا، يرسل SSR التقليدي مستند HTML كاملاً. ثم يقوم العميل بتنزيل حزمة JavaScript كبيرة و "يرطب" المستند بأكمله، ويربط معالجات الأحداث بـ HTML الثابت. يمكن أن يكون هذا بطيئًا وهشًا. يمكن لخطأ واحد منع الصفحة بأكملها من أن تصبح تفاعلية. يعد تيار React Flight وطبيعته الانتقائية تطورًا أكثر مرونة وأداءً لهذا المفهوم.

مقابل GraphQL/REST APIs

نقطة الارتباك الشائعة هي ما إذا كانت مكونات RSC تحل محل واجهات برمجة التطبيقات للبيانات مثل GraphQL أو REST. الإجابة لا؛ إنها متكاملة. React Flight هو بروتوكول لتسلسل شجرة واجهة المستخدم، وليس لغة استعلام بيانات للأغراض العامة. في الواقع، غالبًا ما يستخدم مكون الخادم واجهة برمجة تطبيقات GraphQL أو REST على الخادم لجلب بياناته قبل العرض. الفرق الرئيسي هو أن هذا الاستدعاء لواجهة برمجة التطبيقات يحدث من خادم إلى خادم، وهو عادةً أسرع وأكثر أمانًا بكثير من استدعاء من عميل إلى خادم. يتلقى العميل واجهة المستخدم النهائية عبر تيار Flight، وليس البيانات الأولية.

مقابل أطر العمل الحديثة الأخرى

تعالج أطر العمل الأخرى في النظام البيئي العالمي مسألة الانقسام بين الخادم والعميل. على سبيل المثال:

• جزر Astro: تستخدم Astro بنية "جزر" مشابهة، حيث تكون معظم الموقع عبارة عن HTML ثابت ويتم تحميل المكونات التفاعلية بشكل فردي. المفهوم مشابه لمكونات العميل في عالم RSC. ومع ذلك، ترسل Astro بشكل أساسي HTML، بينما يرسل React وصفًا منظمًا لواجهة المستخدم عبر Flight، مما يسمح بتكامل أكثر سلاسة مع حالة React من جانب العميل.
• Qwik وقابلية الاستئناف: يتخذ Qwik نهجًا مختلفًا يسمى قابلية الاستئناف. يقوم بتسلسل حالة التطبيق بأكملها في HTML، لذلك لا يحتاج العميل إلى إعادة تنفيذ الكود عند البدء (الترطيب). يمكنه "استئناف" حيث توقف الخادم. يهدف React Flight والترطيب الانتقائي إلى تحقيق هدف تفاعلي سريع مشابه، ولكن من خلال آلية مختلفة لتحميل وتشغيل الكود التفاعلي الضروري فقط.

الآثار العملية وأفضل الممارسات للمطورين

بينما لن تكتب حمولات React Flight يدويًا، فإن فهم البروتوكول يبلغ كيفية بناء تطبيقات React حديثة.

احتضن "use server" و "use client"

في أطر العمل مثل Next.js، يعد التوجيه "use client" أداتك الأساسية للتحكم في الحدود بين الخادم والعميل. إنه إشارة لنظام البناء بأنه يجب التعامل مع المكون و أطفاله كجزيرة تفاعلية. سيتم تجميع الكود الخاص به وإرساله إلى المتصفح، وسيقوم React Flight بتسلسل مرجع له. على العكس من ذلك، فإن غياب هذا التوجيه (أو استخدام "use server" لأفعال الخادم) يبقي المكونات على الخادم. أتقن هذه الحدود لبناء تطبيقات فعالة.

فكر في المكونات، وليس نقاط النهاية

مع مكونات RSC، يمكن أن يكون المكون نفسه هو حاوية البيانات. بدلاً من إنشاء نقطة نهاية واجهة برمجة تطبيقات `/api/user` ومكون من جانب العميل يقوم بجلب البيانات منها، يمكنك إنشاء مكون خادم واحد `` يقوم بجلب البيانات داخليًا. هذا يبسط الهندسة المعمارية ويشجع المطورين على التفكير في واجهة المستخدم وبياناتها كوحدة واحدة متماسكة.

الأمان هو شأن جانب الخادم

نظرًا لأن مكونات RSC هي كود خادم، فإنها تتمتع بامتيازات الخادم. هذا قوي ولكنه يتطلب نهجًا منضبطًا للأمان. تحدث جميع عمليات الوصول إلى البيانات، واستخدام متغيرات البيئة، والتفاعلات مع الخدمات الداخلية هنا. تعامل مع هذا الكود بنفس الصرامة التي تتعامل بها مع أي واجهة برمجة تطبيقات خلفية: قم بتطهير جميع المدخلات، واستخدم العبارات المعدة لاستعلامات قاعدة البيانات، ولا تكشف أبدًا عن مفاتيح أو أسرار حساسة يمكن تسلسلها في حمولة Flight.

تصحيح أخطاء المكدس الجديد

يختلف تصحيح الأخطاء في عالم RSC. قد ينشأ خطأ في واجهة المستخدم من منطق عرض مكون الخادم أو ترطيب العميل. ستحتاج إلى أن تكون مرتاحًا لفحص سجلات الخادم الخاصة بك (لمكونات RSC) ووحدة تحكم مطور المتصفح (لمكونات العميل). علامة التبويب Network أكثر أهمية من أي وقت مضى. يمكنك فحص تيار استجابة Flight الخام لرؤية ما يرسله الخادم بالضبط إلى العميل، والذي يمكن أن يكون ذا قيمة لا تقدر بثمن في استكشاف الأخطاء وإصلاحها.

مستقبل تطوير الويب مع React Flight

يمثل React Flight والهندسة المعمارية لمكونات الخادم التي يمكّنها إعادة تفكير أساسية لكيفية البناء للويب. يجمع هذا النموذج بين أفضل ما في العالمين: تجربة المطور البسيطة والقوية لتطوير واجهة المستخدم المعتمدة على المكونات، وأداء وأمان تطبيقات الخادم التي يتم عرضها تقليديًا.

مع نضوج هذه التكنولوجيا، يمكننا توقع رؤية أنماط أقوى. إجراءات الخادم، التي تسمح لمكونات العميل باستدعاء وظائف آمنة على الخادم، هي مثال رئيسي لميزة مبنية على قناة الاتصال هذه بين الخادم والعميل. البروتوكول قابل للتوسيع، مما يعني أن فريق React يمكنه إضافة قدرات جديدة في المستقبل دون كسر النموذج الأساسي.

خاتمة

React Flight هو العمود الفقري غير المرئي ولكنه الذي لا غنى عنه لنظام مكونات خادم React. إنه بروتوكول متخصص للغاية وفعال وقابل للبث يقوم بترجمة شجرة مكونات الخادم المعروضة إلى مجموعة من التعليمات التي يمكن لتطبيق React من جانب العميل فهمها واستخدامها لبناء واجهة مستخدم غنية وتفاعلية. من خلال نقل المكونات وتبعاتها المكلفة من العميل إلى الخادم، فإنه يمكّن تطبيقات ويب أسرع وأخف وأكثر قوة.

بالنسبة للمطورين حول العالم، فإن فهم ما هو React Flight وكيف يعمل ليس مجرد تمرين أكاديمي. إنه يوفر نموذجًا ذهنيًا حاسمًا لهندسة التطبيقات، واتخاذ قرارات المقايضة في الأداء، وتصحيح الأخطاء في هذا العصر الجديد من واجهات المستخدم المدفوعة بالخادم. التحول قيد التنفيذ، و React Flight هو البروتوكول الذي يمهد الطريق إلى الأمام.