واجهة برمجة تطبيقات ذاكرة الجهاز (Device Memory API): تحسين التطبيقات لتكون واعية بالذاكرة

في المشهد الرقمي المتنوع اليوم، تحتاج التطبيقات إلى الأداء بشكل لا تشوبه شائبة عبر مجموعة واسعة من الأجهزة، من محطات العمل المتطورة إلى الهواتف المحمولة محدودة الموارد. تعد واجهة برمجة تطبيقات ذاكرة الجهاز أداة قوية تمكن المطورين من إنشاء تطبيقات واعية بالذاكرة تتكيف مع الذاكرة المتاحة على جهاز المستخدم، مما يؤدي إلى تجربة مستخدم أكثر سلاسة واستجابة.

فهم واجهة برمجة تطبيقات ذاكرة الجهاز

واجهة برمجة تطبيقات ذاكرة الجهاز هي واجهة برمجة تطبيقات جافاسكريبت (JavaScript API) تعرض الكمية التقريبية لذاكرة الوصول العشوائي (RAM) للجهاز لتطبيقات الويب. تسمح هذه المعلومات للمطورين باتخاذ قرارات مستنيرة بشأن تخصيص الموارد وسلوك التطبيق، مما يحسن الأداء على الأجهزة ذات الذاكرة المحدودة. إنها ضرورية لتقديم تجربة جيدة باستمرار بغض النظر عن إمكانيات الجهاز.

لماذا يعد الوعي بالذاكرة مهمًا؟

التطبيقات التي تتجاهل قيود ذاكرة الجهاز يمكن أن تعاني من مشاكل متنوعة، بما في ذلك:

• أداء بطيء: يمكن أن يؤدي تحميل الصور المفرطة أو ملفات جافاسكريبت الكبيرة أو الرسوم المتحركة المعقدة إلى إرهاق الأجهزة ذات الذاكرة المحدودة، مما يؤدي إلى التأخير وعدم الاستجابة.
• التعطلات: يمكن أن يؤدي نفاد الذاكرة إلى تعطل التطبيقات، مما يؤدي إلى فقدان البيانات وإحباط المستخدمين.
• تجربة مستخدم سيئة: يمكن أن يؤثر التطبيق البطيء أو غير المستقر سلبًا على رضا المستخدم ومشاركته.

من خلال فهم الذاكرة المتاحة، يمكن للتطبيقات تعديل سلوكها ديناميكيًا لتجنب هذه المشكلات.

كيف تعمل واجهة برمجة تطبيقات ذاكرة الجهاز

توفر واجهة برمجة تطبيقات ذاكرة الجهاز خاصية واحدة، deviceMemory، على كائن navigator. تُرجع هذه الخاصية الكمية التقريبية لذاكرة الوصول العشوائي (RAM)، بالغيغابايت (GB)، المتاحة على الجهاز. يتم تقريب القيمة للأسفل إلى أقرب قوة للعدد 2 (على سبيل المثال، جهاز به 3.5 غيغابايت من ذاكرة الوصول العشوائي سيبلغ عن 2 غيغابايت).

إليك مثال بسيط لكيفية الوصول إلى ذاكرة الجهاز:

if (navigator.deviceMemory) {
  const memory = navigator.deviceMemory;
  console.log("ذاكرة الجهاز: " + memory + " غيغابايت");
}

ملاحظة هامة: توفر واجهة برمجة تطبيقات ذاكرة الجهاز قيمة تقريبية. يجب استخدامها كدليل إرشادي لتحسين استخدام الموارد، وليس كقياس دقيق للذاكرة المتاحة.

تطبيق تحسينات واعية بالذاكرة

الآن بعد أن فهمنا كيفية الوصول إلى ذاكرة الجهاز، دعنا نستكشف بعض الاستراتيجيات العملية لتحسين التطبيقات بناءً على هذه المعلومات.

1. تحميل الصور التكيفي

يعد تقديم الصور بأحجام مناسبة أمرًا بالغ الأهمية للأداء، خاصة على الأجهزة المحمولة. بدلاً من تحميل الصور عالية الدقة افتراضيًا، يمكنك استخدام واجهة برمجة تطبيقات ذاكرة الجهاز لتقديم صور أصغر حجمًا وأقل دقة للأجهزة ذات الذاكرة المحدودة.

function loadImage(imageUrl, lowResImageUrl) {
  if (navigator.deviceMemory && navigator.deviceMemory <= 2) {
    // تحميل صورة منخفضة الدقة للأجهزة التي تحتوي على 2 غيغابايت أو أقل من ذاكرة الوصول العشوائي
    return lowResImageUrl;
  } else {
    // تحميل صورة عالية الدقة للأجهزة الأخرى
    return imageUrl;
  }
}

const imageUrl = "/images/high-resolution.jpg";
const lowResImageUrl = "/images/low-resolution.jpg";
const source = loadImage(imageUrl, lowResImageUrl);

// استخدم متغير 'source' لتعيين عنوان URL للصورة
const imgElement = document.getElementById("myImage");
imgElement.src = source;

يوضح هذا المثال تطبيقًا أساسيًا. في تطبيق واقعي، قد تستخدم الصور المتجاوبة مع عنصر <picture> وسمة srcset لتوفير تحكم أكثر دقة في اختيار الصور بناءً على حجم الشاشة وإمكانيات الجهاز.

مثال دولي: ضع في اعتبارك موقعًا للتجارة الإلكترونية يعمل في مناطق ذات سرعات شبكة متفاوتة وانتشار للأجهزة. يمكن أن يؤدي استخدام تحميل الصور التكيفي إلى تحسين تجربة التصفح بشكل كبير للمستخدمين في المناطق ذات الاتصالات البطيئة والأجهزة القديمة.

2. تقليل حمولة جافاسكريبت

يمكن أن تكون ملفات جافاسكريبت الكبيرة عائقًا رئيسيًا في الأداء، خاصة على الأجهزة المحمولة. ضع في اعتبارك هذه الاستراتيجيات لتقليل حمولة جافاسكريبت بناءً على ذاكرة الجهاز:

• تقسيم الكود (Code splitting): قسم كود جافاسكريبت الخاص بك إلى أجزاء أصغر يتم تحميلها فقط عند الحاجة. يمكنك استخدام أدوات مثل Webpack أو Parcel لتنفيذ تقسيم الكود. قم بتحميل الميزات الأقل أهمية فقط على الأجهزة ذات الذاكرة الكافية.
• التحميل الكسول (Lazy loading): أخر تحميل جافاسكريبت غير الأساسي حتى بعد تحميل الصفحة الأولي.
• اكتشاف الميزات (Feature detection): تجنب تحميل polyfills أو المكتبات للميزات التي لا يدعمها متصفح المستخدم.

if (navigator.deviceMemory && navigator.deviceMemory <= 1) {
  // تحميل حزمة جافاسكريبت أصغر ومحسّنة للأجهزة منخفضة الذاكرة
  const script = document.createElement("script");
  script.src = "/js/optimized.bundle.js";
  document.head.appendChild(script);
} else {
  // تحميل حزمة جافاسكريبت الكاملة للأجهزة الأخرى
  const script = document.createElement("script");
  script.src = "/js/main.bundle.js";
  document.head.appendChild(script);
}

3. تحسين الرسوم المتحركة والتأثيرات

يمكن للرسوم المتحركة والتأثيرات البصرية المعقدة أن تستهلك قدرًا كبيرًا من الذاكرة وقوة المعالجة. على الأجهزة منخفضة الذاكرة، فكر في تبسيط هذه التأثيرات أو تعطيلها لتحسين الأداء.

function initAnimations() {
  if (navigator.deviceMemory && navigator.deviceMemory <= 2) {
    // تعطيل الرسوم المتحركة أو استخدام رسوم أبسط
    console.log("تم تعطيل الرسوم المتحركة للأجهزة منخفضة الذاكرة");
  } else {
    // تهيئة الرسوم المتحركة المعقدة
    console.log("جاري تهيئة الرسوم المتحركة المعقدة");
    // ... كود الرسوم المتحركة الخاص بك هنا ...
  }
}

initAnimations();

مثال: قد يقوم تطبيق خرائط يعرض تضاريس ثلاثية الأبعاد مفصلة بتبسيط عرض التضاريس أو تقليل عدد الكائنات المعروضة على الأجهزة ذات الذاكرة المحدودة.

4. إدارة تخزين البيانات

التطبيقات التي تخزن كميات كبيرة من البيانات محليًا (على سبيل المثال، باستخدام IndexedDB أو localStorage) يجب أن تكون واعية باستخدام الذاكرة. ضع في اعتبارك هذه الاستراتيجيات:

• الحد من كمية البيانات المخزنة: قم بتخزين البيانات الأساسية فقط وقم بتطهير البيانات غير الضرورية بشكل دوري.
• ضغط البيانات: استخدم خوارزميات الضغط لتقليل حجم البيانات المخزنة.
• استخدام واجهات برمجة تطبيقات البث (streaming APIs): عند الإمكان، استخدم واجهات برمجة تطبيقات البث لمعالجة مجموعات البيانات الكبيرة في أجزاء أصغر، بدلاً من تحميل مجموعة البيانات بأكملها في الذاكرة مرة واحدة.

يمكن أن تكون واجهة برمجة تطبيقات الحصص (Quota API)، بالاقتران مع واجهة برمجة تطبيقات ذاكرة الجهاز، ذات قيمة. ومع ذلك، كن حذرًا بشأن استخدام الحصص بشكل مفرط، مما قد يؤدي إلى تجارب مستخدم سلبية، على سبيل المثال، فقدان البيانات أو سلوك غير متوقع بسبب قيود الحصة.

5. تقليل تعقيد DOM

يمكن لنموذج كائن المستند (DOM) الكبير والمعقد أن يستهلك قدرًا كبيرًا من الذاكرة. قلل من عدد عناصر DOM وتجنب التداخل غير الضروري. استخدم تقنيات مثل DOM الافتراضي أو shadow DOM لتحسين الأداء عند التعامل مع واجهات المستخدم المعقدة.

ضع في اعتبارك استخدام ترقيم الصفحات أو التمرير اللانهائي لتحميل المحتوى في أجزاء أصغر، مما يقلل من حجم DOM الأولي.

6. اعتبارات جمع البيانات المهملة (Garbage Collection)

بينما تحتوي جافاسكريبت على جمع تلقائي للبيانات المهملة، إلا أن الإنشاء والتدمير المفرط للكائنات لا يزال من الممكن أن يؤدي إلى مشاكل في الأداء. حسّن الكود الخاص بك لتقليل الحمل الزائد لجمع البيانات المهملة. تجنب إنشاء كائنات مؤقتة بشكل غير ضروري وإعادة استخدام الكائنات كلما أمكن ذلك.

7. مراقبة استخدام الذاكرة

توفر المتصفحات الحديثة أدوات لمراقبة استخدام الذاكرة. استخدم هذه الأدوات لتحديد تسريبات الذاكرة وتحسين بصمة الذاكرة لتطبيقك. تقدم أدوات مطوري Chrome، على سبيل المثال، لوحة ذاكرة تتيح لك تتبع تخصيص الذاكرة بمرور الوقت.

ما هو أبعد من واجهة برمجة تطبيقات ذاكرة الجهاز

على الرغم من أن واجهة برمجة تطبيقات ذاكرة الجهاز أداة قيمة، فمن المهم مراعاة العوامل الأخرى التي يمكن أن تؤثر على أداء التطبيق، مثل:

• ظروف الشبكة: حسّن تطبيقك للاتصالات الشبكية البطيئة أو غير الموثوقة.
• أداء وحدة المعالجة المركزية (CPU): كن على دراية بالعمليات التي تستهلك وحدة المعالجة المركزية بكثافة، مثل الحسابات المعقدة أو العرض.
• عمر البطارية: حسّن تطبيقك لتقليل استهلاك البطارية، خاصة على الأجهزة المحمولة.

التحسين التدريجي

تتوافق مبادئ التحسين التدريجي بشكل جيد مع أهداف تحسين التطبيقات الواعية بالذاكرة. ابدأ بمجموعة أساسية من الميزات التي تعمل بشكل جيد على جميع الأجهزة، ثم قم بتحسين التطبيق تدريجيًا بميزات أكثر تقدمًا على الأجهزة ذات الموارد الكافية.

توافق المتصفحات واكتشاف الميزات

واجهة برمجة تطبيقات ذاكرة الجهاز مدعومة من قبل معظم المتصفحات الحديثة، ولكن من الضروري التحقق من دعم المتصفح قبل استخدام الواجهة. يمكنك استخدام اكتشاف الميزات للتأكد من أن الكود الخاص بك يعمل بشكل صحيح على جميع المتصفحات.

if (navigator.deviceMemory) {
  // واجهة برمجة تطبيقات ذاكرة الجهاز مدعومة
  console.log("واجهة برمجة تطبيقات ذاكرة الجهاز مدعومة");
} else {
  // واجهة برمجة تطبيقات ذاكرة الجهاز غير مدعومة
  console.log("واجهة برمجة تطبيقات ذاكرة الجهاز غير مدعومة");
  // توفير تجربة بديلة
}

جدول دعم المتصفحات (حتى 26 أكتوبر 2023):

• كروم: مدعوم
• فايرفوكس: مدعوم
• سفاري: مدعوم (منذ سفاري 13)
• إيدج: مدعوم
• أوبرا: مدعوم

استشر دائمًا أحدث وثائق المتصفح للحصول على أحدث المعلومات حول دعم المتصفح.

اعتبارات الخصوصية

تكشف واجهة برمجة تطبيقات ذاكرة الجهاز عن معلومات حول جهاز المستخدم، مما يثير مخاوف تتعلق بالخصوصية. قد يكون بعض المستخدمين غير مرتاحين لمشاركة هذه المعلومات مع مواقع الويب. من المهم أن تكون شفافًا بشأن كيفية استخدامك لواجهة برمجة تطبيقات ذاكرة الجهاز وأن توفر للمستخدمين خيار الانسحاب. ومع ذلك، لا توجد آلية قياسية "للانسحاب" من واجهة برمجة تطبيقات ذاكرة الجهاز، حيث تعتبر ناقل بصمات منخفض المخاطر. ركز على استخدام المعلومات بمسؤولية وأخلاقية.

التزم بأفضل الممارسات لخصوصية البيانات والامتثال للوائح ذات الصلة، مثل اللائحة العامة لحماية البيانات (GDPR) وقانون خصوصية المستهلك في كاليفورنيا (CCPA).

الخاتمة

تعد واجهة برمجة تطبيقات ذاكرة الجهاز أداة قيمة لإنشاء تطبيقات واعية بالذاكرة تقدم تجربة مستخدم أفضل عبر مجموعة واسعة من الأجهزة. من خلال فهم الذاكرة المتاحة والتفاعل معها، يمكنك تحسين استخدام الموارد ومنع الأعطال وتحسين الأداء. تبنى ممارسات التطوير الواعية بالذاكرة لضمان أن تطبيقاتك عالية الأداء ومتاحة لجميع المستخدمين، بغض النظر عن إمكانيات أجهزتهم. يساعد التحسين بناءً على ذاكرة الجهاز في إنشاء تجارب ويب أكثر شمولاً.

من خلال تطبيق التقنيات التي نوقشت في هذه المقالة، يمكنك إنشاء تطبيقات ليست فقط عالية الأداء ولكنها أيضًا أكثر مرونة وقابلية للتكيف مع المشهد المتغير باستمرار للأجهزة وظروف الشبكة. تذكر إعطاء الأولوية لتجربة المستخدم، واختبر دائمًا تطبيقاتك على مجموعة متنوعة من الأجهزة لضمان الأداء الأمثل. استثمر الوقت في فهم واستخدام واجهة برمجة تطبيقات ذاكرة الجهاز لتحسين تصميم التطبيق وتجربة المستخدم، خاصة في المناطق التي تنتشر فيها الأجهزة منخفضة الذاكرة.

قراءات إضافية

• مستندات ويب MDN: Navigator.deviceMemory
• مواصفات واجهة برمجة تطبيقات ذاكرة الجهاز من WICG