JavaScript Temporal Instant: حسابات زمنية عالية الدقة

لطالما عُرفت لغة JavaScript بقدراتها غير المثالية في التعامل مع التاريخ والوقت. يعاني كائن Date القديم، على الرغم من استخدامه على نطاق واسع، من قابلية التغيير، وسلوك واجهة برمجة التطبيقات غير المتسق، والدعم الضعيف للمناطق الزمنية. وهنا يأتي دور Temporal API، وهو نهج حديث للتعامل مع التاريخ والوقت، مصمم لمعالجة هذه العيوب. يقع في قلب Temporal كائن Instant، الذي يمثل نقطة زمنية محددة بدقة النانو ثانية. يقدم هذا المقال دليلاً شاملاً لاستخدام Temporal.Instant لإجراء حسابات زمنية عالية الدقة في تطبيقات JavaScript الخاصة بك، مما يلبي احتياجات جمهور عالمي بمتطلبات متنوعة.

ما هو Temporal.Instant؟

يمثل Temporal.Instant نقطة في الزمن تُقاس من عصر يونكس (1 يناير 1970، الساعة 00:00:00 بالتوقيت العالمي المنسق (UTC)) بدقة النانو ثانية. على عكس كائن Date القديم، فإن Temporal.Instant غير قابل للتغيير، مما يعني أنه لا يمكن تغيير قيمته بعد إنشائه. هذه الخاصية ضرورية لمنع الآثار الجانبية غير المتوقعة وضمان سلامة البيانات، خاصة في التطبيقات المعقدة.

إنشاء كائنات Temporal.Instant

هناك عدة طرق لإنشاء كائنات Temporal.Instant:

1. من رقم (عدد المللي ثانية منذ عصر يونكس)

يمكنك إنشاء Instant من عدد المللي ثانية التي انقضت منذ عصر يونكس. هذا مشابه لكيفية عمل كائن Date القديم، لكن Temporal.Instant يوفر دقة أكبر.

            
const instant = Temporal.Instant.fromEpochMilliseconds(1678886400000); // March 15, 2023, 00:00:00 UTC
console.log(instant.toString()); // Output: 2023-03-15T00:00:00Z

            

              
                Copy
              
            
          

2. من رقم (عدد النانو ثانية منذ عصر يونكس)

للحصول على دقة أعلى، يمكنك إنشاء Instant من عدد النانو ثانية التي انقضت منذ عصر يونكس. هذه هي الطريقة الأكثر دقة لتمثيل نقطة زمنية باستخدام Temporal.Instant.

            
const instant = Temporal.Instant.fromEpochNanoseconds(1678886400000000000n); // March 15, 2023, 00:00:00 UTC
console.log(instant.toString()); // Output: 2023-03-15T00:00:00Z

            

              
                Copy
              
            
          

لاحظ استخدام اللاحقة n للإشارة إلى قيمة BigInt. غالبًا ما تتجاوز قيم النانو ثانية الحد الأقصى للقيمة الصحيحة الآمنة لأرقام JavaScript، لذا فإن استخدام BigInt ضروري للحفاظ على الدقة.

3. من سلسلة نصية بصيغة ISO 8601

يمكن أيضًا إنشاء Temporal.Instant من سلسلة نصية بصيغة ISO 8601 تمثل تاريخًا ووقتًا بالتوقيت العالمي المنسق (UTC).

            
const instant = Temporal.Instant.from('2023-03-15T00:00:00Z');
console.log(instant.toString()); // Output: 2023-03-15T00:00:00Z

const instantWithFractionalSeconds = Temporal.Instant.from('2023-03-15T00:00:00.123456789Z');
console.log(instantWithFractionalSeconds.toString()); // Output: 2023-03-15T00:00:00.123456789Z

            

              
                Copy
              
            
          

يجب أن تنتهي السلسلة النصية بصيغة ISO 8601 بحرف Z للإشارة إلى التوقيت العالمي المنسق (UTC). يمكن أن تتضمن السلسلة اختياريًا أجزاء من الثانية بدقة تصل إلى تسعة أرقام.

4. من Temporal.Now (ساعة النظام)

يمكنك الحصول على اللحظة الزمنية الحالية باستخدام Temporal.Now.instant():

            
const now = Temporal.Now.instant();
console.log(now.toString()); // Output: Varies depending on the current time

            

              
                Copy
              
            
          

التعامل مع كائنات Temporal.Instant

بمجرد حصولك على كائن Temporal.Instant، يمكنك إجراء عمليات مختلفة عليه. تذكر أن كائنات Temporal.Instant غير قابلة للتغيير، لذا فإن هذه العمليات تُرجع كائنات Temporal.Instant جديدة بدلاً من تعديل الكائن الأصلي.

1. إضافة وطرح الوقت

يمكنك إضافة أو طرح وقت من Instant باستخدام دالتي add() و subtract(). تقبل هاتان الدالتان كائن Temporal.Duration، الذي يمثل فترة زمنية.

            
const instant = Temporal.Instant.from('2023-03-15T00:00:00Z');
const duration = Temporal.Duration.from({ hours: 2, minutes: 30 });

const futureInstant = instant.add(duration);
console.log(futureInstant.toString()); // Output: 2023-03-15T02:30:00Z

const pastInstant = instant.subtract(duration);
console.log(pastInstant.toString()); // Output: 2023-03-14T21:30:00Z

            

              
                Copy
              
            
          

يمكنك أيضًا استخدام تمثيل نصي للمدة:

            
const instant = Temporal.Instant.from('2023-03-15T00:00:00Z');
const futureInstant = instant.add('PT2H30M'); // ISO 8601 duration string
console.log(futureInstant.toString()); // Output: 2023-03-15T02:30:00Z

            

              
                Copy
              
            
          

2. مقارنة اللحظات الزمنية

يمكنك مقارنة كائنين من نوع Temporal.Instant باستخدام دالة compare(). تعيد هذه الدالة:

• -1 إذا كانت اللحظة الأولى أبكر من الثانية.
• 0 إذا كانت اللحظتان متساويتين.
• 1 إذا كانت اللحظة الأولى أحدث من الثانية.

            
const instant1 = Temporal.Instant.from('2023-03-15T00:00:00Z');
const instant2 = Temporal.Instant.from('2023-03-15T01:00:00Z');

console.log(Temporal.Instant.compare(instant1, instant2)); // Output: -1
console.log(Temporal.Instant.compare(instant2, instant1)); // Output: 1
console.log(Temporal.Instant.compare(instant1, instant1)); // Output: 0

            

              
                Copy
              
            
          

3. التحويل إلى أنواع Temporal الأخرى

يمكن تحويل Temporal.Instant إلى أنواع Temporal أخرى، مثل Temporal.ZonedDateTime، و Temporal.PlainDateTime، و Temporal.PlainDate. هذا ضروري للعمل مع المناطق الزمنية وتمثيلات التاريخ والوقت المترجمة.

أ. إلى Temporal.ZonedDateTime

يمثل Temporal.ZonedDateTime تاريخًا ووقتًا مع منطقة زمنية محددة. لتحويل Instant إلى ZonedDateTime، تحتاج إلى تحديد المنطقة الزمنية.

            
const instant = Temporal.Instant.from('2023-03-15T00:00:00Z');
const zonedDateTime = instant.toZonedDateTimeISO('America/Los_Angeles');
console.log(zonedDateTime.toString()); // Output: 2023-03-14T17:00:00-07:00[America/Los_Angeles]

            

              
                Copy
              
            
          

تقوم دالة toZonedDateTimeISO() بإنشاء ZonedDateTime باستخدام تقويم ISO 8601. يمكنك أيضًا استخدام toZonedDateTime() لتحديد تقويم مختلف.

ب. إلى Temporal.PlainDateTime

يمثل Temporal.PlainDateTime تاريخًا ووقتًا بدون منطقة زمنية. لتحويل Instant إلى PlainDateTime، تحتاج أولاً إلى تحويله إلى ZonedDateTime ثم الحصول على PlainDateTime منه.

            
const instant = Temporal.Instant.from('2023-03-15T00:00:00Z');
const zonedDateTime = instant.toZonedDateTimeISO('America/Los_Angeles');
const plainDateTime = zonedDateTime.toPlainDateTime();
console.log(plainDateTime.toString()); // Output: 2023-03-14T17:00:00

            

              
                Copy
              
            
          

ج. إلى Temporal.PlainDate

يمثل Temporal.PlainDate تاريخًا بدون وقت أو منطقة زمنية. على غرار PlainDateTime، تقوم بالتحويل إلى ZonedDateTime أولاً.

            
const instant = Temporal.Instant.from('2023-03-15T00:00:00Z');
const zonedDateTime = instant.toZonedDateTimeISO('America/Los_Angeles');
const plainDate = zonedDateTime.toPlainDate();
console.log(plainDate.toString()); // Output: 2023-03-14

            

              
                Copy
              
            
          

4. الحصول على المللي ثانية والنانو ثانية منذ عصر يونكس

يمكنك استرداد عدد المللي ثانية أو النانو ثانية التي انقضت منذ عصر يونكس باستخدام خاصيتي epochMilliseconds و epochNanoseconds على التوالي.

            
const instant = Temporal.Instant.from('2023-03-15T00:00:00.123456789Z');
console.log(instant.epochMilliseconds); // Output: 1678886400123
console.log(instant.epochNanoseconds); // Output: 1678886400123456789n

            

              
                Copy
              
            
          

حالات استخدام Temporal.Instant

يعتبر Temporal.Instant مفيدًا بشكل خاص في السيناريوهات التي تتطلب حسابات زمنية عالية الدقة. إليك بعض الأمثلة:

1. تسجيل الأحداث والتدقيق

عند تسجيل الأحداث أو تدقيق نشاط النظام، من الضروري التقاط الوقت الدقيق لوقوع الحدث. يوفر Temporal.Instant الدقة اللازمة لتسجيل الطوابع الزمنية بدقة.

            
function logEvent(eventDescription) {
  const timestamp = Temporal.Now.instant().toString();
  console.log(`[${timestamp}] ${eventDescription}`);
}

logEvent('User logged in');
logEvent('File saved');

            

              
                Copy
              
            
          

2. قياس الأداء

يتطلب قياس أداء الكود توقيتًا دقيقًا. يمكن استخدام Temporal.Instant لقياس وقت تنفيذ كتل الكود بدقة النانو ثانية.

            
const start = Temporal.Now.instant();
// Code to measure
for (let i = 0; i < 1000000; i++) {
  // Some operation
}
const end = Temporal.Now.instant();

const duration = end.since(start);
console.log(`Execution time: ${duration.total('milliseconds')} milliseconds`);

            

              
                Copy
              
            
          

3. الأنظمة الموزعة ومزامنة البيانات

في الأنظمة الموزعة، يتطلب الحفاظ على اتساق البيانات عبر عقد متعددة غالبًا مزامنة زمنية دقيقة. يمكن استخدام Temporal.Instant لتمثيل الطوابع الزمنية لتحديثات البيانات وحل التعارضات بناءً على الوقت.

على سبيل المثال، فكر في سيناريو يتم فيه نسخ البيانات عبر خوادم متعددة في مواقع جغرافية مختلفة (مثل شبكة توصيل المحتوى أو قاعدة بيانات موزعة). إذا قام مستخدم بتحديث سجل، يحتاج النظام إلى ضمان نشر آخر تحديث بشكل متسق عبر جميع الخوادم. يضمن استخدام Temporal.Instant لوضع طابع زمني لكل تحديث ترتيبًا دقيقًا، حتى مع وجود زمن وصول الشبكة والانحراف المحتمل للساعة بين الخوادم.

4. المعاملات المالية

تتطلب المعاملات المالية غالبًا طوابع زمنية عالية الدقة للامتثال التنظيمي وحفظ السجلات بدقة. يجب تسجيل الوقت الدقيق للتداول أو الدفع أو التحويل بدقة لتجنب النزاعات وضمان المساءلة.

على سبيل المثال، تتطلب أنظمة التداول عالية التردد دقة بالميكرو ثانية أو النانو ثانية لالتقاط اللحظة الدقيقة لتنفيذ الأمر. يمكن أن تؤدي حتى الفروق الصغيرة في التوقيت إلى عواقب مالية كبيرة. يوفر Temporal.Instant الدقة اللازمة لهذه التطبيقات الحرجة.

5. التطبيقات العلمية

تتطلب العديد من التطبيقات العلمية، مثل علم الفلك والمحاكاة الفيزيائية وتسجيل البيانات من التجارب، قياسات زمنية دقيقة جدًا. غالبًا ما تكون هذه القياسات حاسمة لتحليل البيانات واستخلاص استنتاجات دقيقة.

تخيل تلسكوبًا يلتقط بيانات من نجم بعيد. التوقيت الدقيق لكل ملاحظة ضروري لتحديد موقع النجم وحركته وخصائصه الأخرى. يسمح Temporal.Instant للعلماء بتسجيل هذه الطوابع الزمنية بالدقة اللازمة.

التدويل والمناطق الزمنية

بينما يمثل Temporal.Instant نقطة زمنية بالتوقيت العالمي المنسق (UTC)، من المهم مراعاة المناطق الزمنية عند التعامل مع التواريخ والأوقات لجمهور عالمي. كما هو موضح سابقًا، يمكنك تحويل Instant إلى Temporal.ZonedDateTime لتمثيل نفس النقطة الزمنية في منطقة زمنية محددة.

عند عرض التواريخ والأوقات للمستخدمين، استخدم دائمًا منطقتهم الزمنية المحلية لتجنب الالتباس. يمكنك الحصول على المنطقة الزمنية للمستخدم من متصفحه أو نظام التشغيل الخاص به. على سبيل المثال، يمكنك استخدام واجهة برمجة التطبيقات Intl.DateTimeFormat لتنسيق التاريخ والوقت وفقًا للغة المستخدم ومنطقته الزمنية.

            
const instant = Temporal.Instant.from('2023-03-15T00:00:00Z');
const zonedDateTime = instant.toZonedDateTimeISO(Temporal.Now.timeZone());

const formatter = new Intl.DateTimeFormat(undefined, {
  year: 'numeric',
  month: 'long',
  day: 'numeric',
  hour: 'numeric',
  minute: 'numeric',
  timeZoneName: 'short',
});

console.log(formatter.format(zonedDateTime)); // Output: Varies depending on the user's locale and time zone

            

              
                Copy
              
            
          

يستخدم هذا المثال المنطقة الزمنية لنظام المستخدم. يمكنك استبدال Temporal.Now.timeZone() بمعرف منطقة زمنية محدد (مثل 'America/Los_Angeles') إذا لزم الأمر.

ملاحظة: كن دائمًا على دراية بالتوقيت الصيفي (DST) عند التعامل مع المناطق الزمنية. يمكن أن تتغير قواعد المنطقة الزمنية، لذا من المهم استخدام قاعدة بيانات مناطق زمنية محدثة لضمان دقة الحسابات. تتعامل واجهة برمجة التطبيقات Temporal API تلقائيًا مع انتقالات التوقيت الصيفي عند التحويل بين المناطق الزمنية.

دعم المتصفحات والبيئات

حتى أواخر عام 2023، لا تزال واجهة برمجة التطبيقات Temporal API جديدة نسبيًا وغير مدعومة بالكامل في جميع المتصفحات وبيئات JavaScript. قد تحتاج إلى استخدام polyfill لتوفير الدعم للمتصفحات القديمة.

توفر حزمة @js-temporal/polyfill بولي فيل لواجهة برمجة التطبيقات Temporal API. يمكنك تثبيتها باستخدام npm أو yarn:

            
npm install @js-temporal/polyfill

            

              
                Copy
              
            
          

ثم، قم باستيراد البولي فيل في كود JavaScript الخاص بك:

            
import '@js-temporal/polyfill';

            

              
                Copy
              
            
          

سيضيف هذا واجهة برمجة التطبيقات Temporal API إلى النطاق العام، مما يسمح لك باستخدامها في الكود الخاص بك حتى لو كانت البيئة لا تدعمها بشكل أصلي.

أفضل الممارسات والاعتبارات

• استخدم التوقيت العالمي المنسق (UTC) للتخزين الداخلي والحسابات: قم بتخزين جميع الطوابع الزمنية بالتوقيت العالمي المنسق لتجنب المشكلات المتعلقة بالمنطقة الزمنية. قم بالتحويل إلى المناطق الزمنية المحلية فقط عند عرض التواريخ والأوقات للمستخدمين.
• تعامل مع تحويلات المنطقة الزمنية بعناية: كن على دراية بالتوقيت الصيفي وتغييرات قواعد المنطقة الزمنية. استخدم قاعدة بيانات مناطق زمنية محدثة لضمان دقة التحويلات.
• استخدم BigInt لقيم النانو ثانية: غالبًا ما تتجاوز قيم النانو ثانية الحد الأقصى للقيمة الصحيحة الآمنة لأرقام JavaScript. استخدم BigInt للحفاظ على الدقة.
• فكر في استخدام بولي فيل: إذا كنت بحاجة إلى دعم المتصفحات أو البيئات القديمة، فاستخدم حزمة @js-temporal/polyfill.
• اختبر الكود الخاص بك بدقة: اختبر الكود الخاص بك بمناطق زمنية ولغات مختلفة لضمان عمله بشكل صحيح لجميع المستخدمين.
• وثّق افتراضاتك: وثّق بوضوح أي افتراضات تقوم بها حول المناطق الزمنية أو اللغات أو تنسيقات التاريخ والوقت.

الخلاصة

يوفر Temporal.Instant طريقة قوية ودقيقة لتمثيل النقاط الزمنية في JavaScript. إن خاصية عدم القابلية للتغيير، ودقة النانو ثانية، والتكامل مع أنواع Temporal الأخرى تجعله أداة قوية للتعامل مع الحسابات الزمنية المعقدة في مجموعة متنوعة من التطبيقات. من خلال فهم كيفية إنشاء كائنات Instant والتلاعب بها ومقارنتها، ومن خلال اتباع أفضل الممارسات للتدويل والتعامل مع المناطق الزمنية، يمكنك بناء وظائف تاريخ ووقت موثوقة ودقيقة لجمهور عالمي. إن تبني Temporal API، بما في ذلك كائن Instant، يسمح للمطورين بتجاوز قيود كائن Date القديم وبناء تطبيقات أكثر قوة وقابلية للصيانة تعكس بدقة تعقيدات الوقت عبر الثقافات والمناطق المختلفة.

مع اكتساب Temporal API اعتمادًا أوسع، من المتوقع أن تصبح المعيار للتعامل مع التاريخ والوقت في JavaScript. سيكون المطورون الذين يطلعون على ميزاتها وأفضل ممارساتها مجهزين جيدًا لبناء الجيل القادم من التطبيقات المدركة للزمن.