تحسين وحدات JavaScript: تبسيط عمليات الإنشاء باستخدام تكامل أدوات البناء

في تطوير الويب الحديث، أصبحت وحدات JavaScript حجر الزاوية لبناء تطبيقات قابلة للتطوير والصيانة. إنها تعزز إعادة استخدام التعليمات البرمجية والتنظيم والتغليف. ومع ذلك، مع تزايد تعقيد التطبيقات، يصبح إدارة هذه الوحدات وتحسينها أمرًا بالغ الأهمية لتقديم تجربة مستخدم سريعة وفعالة. تتعمق هذه المقالة في التقنيات الأساسية لتحسين وحدات JavaScript، مع التركيز بشكل خاص على كيف يمكن لتكامل أدوات البناء أن يعزز بشكل كبير سير عملك وأداء تطبيقاتك.

لماذا نقوم بتحسين وحدات JavaScript؟

قبل الخوض في الجوانب التقنية، دعنا نفهم لماذا يعتبر تحسين الوحدة مهمًا جدًا:

• تحسين الأداء: تترجم أحجام الحزم الأصغر إلى أوقات تنزيل وتحليل أسرع، مما يؤدي إلى أوقات تحميل أسرع للصفحة وواجهة مستخدم أكثر استجابة.
• تجربة مستخدم محسنة: يقدر المستخدمون مواقع الويب والتطبيقات التي يتم تحميلها بسرعة وتوفر تجربة سلسة وسلسة.
• تقليل استهلاك النطاق الترددي: تعمل الوحدات المحسّنة على تقليل كمية البيانات المنقولة إلى متصفح المستخدم، مما يوفر النطاق الترددي ويحتمل أن يقلل التكاليف، خاصةً للمستخدمين ذوي خطط البيانات المحدودة.
• تحسين محركات البحث: تفضل محركات البحث مواقع الويب ذات أوقات التحميل السريعة، مما قد يحسن ترتيب محرك البحث الخاص بك.
• زيادة قابلية الصيانة: تساهم الوحدات المنظمة والمحسنة جيدًا في قاعدة تعليمات برمجية أنظف وأكثر قابلية للصيانة.

التقنيات الأساسية لتحسين وحدات JavaScript

يمكن استخدام عدة تقنيات لتحسين وحدات JavaScript. غالبًا ما تعمل هذه التقنيات بشكل أفضل عند دمجها ودمجها في عملية البناء الخاصة بك.

1. تقسيم التعليمات البرمجية

تقسيم التعليمات البرمجية هو ممارسة تقسيم تعليمات برمجية تطبيقك إلى أجزاء أصغر وأكثر قابلية للإدارة (وحدات). بدلاً من تحميل تعليمات برمجية التطبيق بالكامل مقدمًا، يتم تحميل الوحدات الضرورية فقط عند الحاجة إليها. هذا يقلل من وقت التحميل الأولي ويحسن الأداء العام لتطبيقك.

فوائد تقسيم التعليمات البرمجية:

• تقليل وقت التحميل الأولي: يتم تحميل التعليمات البرمجية المطلوبة للعرض الأولي فقط، مما يؤدي إلى تحميل أولي أسرع.
• تحسين التخزين المؤقت: التغييرات التي تطرأ على وحدة واحدة تبطل ذاكرة التخزين المؤقت لتلك الوحدة المحددة فقط، مما يسمح بتخزين الوحدات الأخرى مؤقتًا بشكل أكثر فعالية.
• التحميل عند الطلب: يتم تحميل الوحدات فقط عند الحاجة إليها، مما يقلل من إجمالي كمية التعليمات البرمجية التي تحتاج إلى تنزيلها.

أنواع تقسيم التعليمات البرمجية:

• تقسيم نقطة الدخول: يتم إنشاء حزم منفصلة لنقاط دخول مختلفة لتطبيقك (على سبيل المثال، صفحات أو أقسام مختلفة).
• عمليات الاستيراد الديناميكية: استخدم بناء الجملة import() لتحميل الوحدات ديناميكيًا عند الطلب. يتيح لك ذلك تحميل الوحدات فقط عند الحاجة إليها، كما هو الحال عندما ينتقل المستخدم إلى قسم معين من تطبيقك.
• تقسيم البائع: افصل تعليمات برمجية تطبيقك عن مكتبات الجهات الخارجية (البائعين). يتيح لك ذلك تخزين تعليمات برمجية البائع مؤقتًا بشكل منفصل، حيث أنها أقل عرضة للتغيير بشكل متكرر.

مثال (عمليات الاستيراد الديناميكية):

ضع في اعتبارك سيناريو لديك فيه مكون معقد لا يتم استخدامه إلا في صفحة معينة. بدلاً من تحميل تعليمات برمجية المكون مقدمًا، يمكنك استخدام عمليات الاستيراد الديناميكية لتحميله فقط عندما ينتقل المستخدم إلى تلك الصفحة.

            async function loadComponent() {
  const { default: MyComponent } = await import('./MyComponent');
  // Use MyComponent here
}

// Call loadComponent when the user navigates to the relevant page

            

              
                Copy
              
            
          

2. تجميع التعليمات البرمجية المهتزة

تجميع التعليمات البرمجية المهتزة (المعروف أيضًا باسم إزالة التعليمات البرمجية الميتة) هو عملية إزالة التعليمات البرمجية غير المستخدمة من حزمك. يمكن لأدوات إنشاء JavaScript الحديثة مثل Webpack و Rollup و Parcel اكتشاف التعليمات البرمجية غير المستخدمة وإزالتها تلقائيًا، مما يؤدي إلى حزم أصغر وأكثر كفاءة.

كيف يعمل تجميع التعليمات البرمجية المهتزة:

1. التحليل الثابت: تحلل أداة الإنشاء التعليمات البرمجية الخاصة بك لتحديد الوحدات والوظائف المستخدمة بالفعل.
2. رسم بياني للاعتمادية: يقوم بإنشاء رسم بياني للاعتمادية لتتبع العلاقات بين الوحدات.
3. إزالة التعليمات البرمجية الميتة: يزيل أي تعليمات برمجية لا يمكن الوصول إليها من نقاط الدخول في تطبيقك.

متطلبات تجميع التعليمات البرمجية المهتزة الفعال:

• استخدم وحدات ES (import و export): يعتمد تجميع التعليمات البرمجية المهتزة على البنية الثابتة لوحدات ES لتحديد التعليمات البرمجية غير المستخدمة.
• تجنب الآثار الجانبية: الآثار الجانبية هي التعليمات البرمجية التي تنفذ إجراءات خارج نطاق الوظيفة. قد لا تتمكن أدوات الإنشاء من إزالة التعليمات البرمجية ذات الآثار الجانبية بأمان.
• استخدم أداة إنشاء تدعم تجميع التعليمات البرمجية المهتزة: تدعم Webpack و Rollup و Parcel جميعها تجميع التعليمات البرمجية المهتزة.

مثال:

تخيل أن لديك مكتبة أدوات مساعدة بها وظائف متعددة، ولكنك تستخدم واحدة فقط منها في تطبيقك. سيؤدي تجميع التعليمات البرمجية المهتزة إلى إزالة الوظائف غير المستخدمة من الحزمة النهائية، مما يؤدي إلى حجم حزمة أصغر.

            // utils.js
export function add(a, b) {
  return a + b;
}

export function subtract(a, b) {
  return a - b;
}

// app.js
import { add } from './utils';

console.log(add(2, 3));

            

              
                Copy
              
            
          

في هذا المثال، يتم استخدام وظيفة add فقط في app.js. سيؤدي تجميع التعليمات البرمجية المهتزة إلى إزالة وظيفة subtract من الحزمة النهائية.

3. التصغير

التصغير هو عملية إزالة الأحرف غير الضرورية من التعليمات البرمجية الخاصة بك، مثل المسافات البيضاء والتعليقات والفواصل المنقوطة. هذا يقلل من حجم التعليمات البرمجية الخاصة بك دون التأثير على وظائفها.

فوائد التصغير:

• تقليل حجم الملف: يمكن أن يقلل التصغير بشكل كبير من حجم ملفات JavaScript الخاصة بك.
• تحسين وقت التنزيل: يتم تنزيل الملفات الأصغر حجمًا بشكل أسرع، مما يؤدي إلى أوقات تحميل أسرع للصفحة.

أدوات التصغير:

• UglifyJS: مصغر JavaScript شائع يمكن استخدامه لإزالة المسافات البيضاء والتعليقات والأحرف الأخرى غير الضرورية من التعليمات البرمجية الخاصة بك.
• Terser: نسخة من UglifyJS تدعم ميزات JavaScript الحديثة، مثل بناء جملة ES6+.

مثال:

ضع في اعتبارك تعليمات JavaScript البرمجية التالية:

            function myFunction(a, b) {
  // This is a comment
  var result = a + b;
  return result;
}

            

              
                Copy
              
            
          

بعد التصغير، قد تبدو التعليمات البرمجية هكذا:

            function myFunction(a,b){var result=a+b;return result;}

            

              
                Copy
              
            
          

كما ترى، فإن التعليمات البرمجية المصغرة أصغر بكثير وأقل قابلية للقراءة، لكنها لا تزال تؤدي نفس الوظيفة.

4. الضغط

الضغط هو عملية تقليل حجم ملفاتك باستخدام خوارزميات مثل Gzip أو Brotli. يحدث الضغط على الخادم ويقوم المتصفح تلقائيًا بفك ضغط الملفات. هذا يقلل بشكل أكبر من كمية البيانات التي تحتاج إلى نقلها عبر الشبكة.

فوائد الضغط:

• تقليل حجم الملف: يمكن أن يقلل الضغط بشكل كبير من حجم ملفات JavaScript الخاصة بك.
• تحسين وقت التنزيل: يتم تنزيل الملفات الأصغر حجمًا بشكل أسرع، مما يؤدي إلى أوقات تحميل أسرع للصفحة.

تنفيذ الضغط:

• تكوين من جانب الخادم: قم بتكوين خادم الويب الخاص بك (على سبيل المثال، Apache، Nginx) لتمكين ضغط Gzip أو Brotli لملفات JavaScript.
• تكامل أداة الإنشاء: يمكن لبعض أدوات الإنشاء، مثل Webpack، ضغط ملفاتك تلقائيًا أثناء عملية الإنشاء.

5. تحسين التعليمات البرمجية

تعتبر كتابة تعليمات برمجية JavaScript فعالة أمرًا بالغ الأهمية لتحسين أداء الوحدة. يتضمن ذلك تجنب العمليات الحسابية غير الضرورية، واستخدام هياكل بيانات فعالة، وتقليل عمليات معالجة DOM.

نصائح لتحسين التعليمات البرمجية:

• تجنب المتغيرات العامة: يمكن أن تؤدي المتغيرات العامة إلى تعارضات في التسمية ومشكلات في الأداء. استخدم المتغيرات المحلية كلما أمكن ذلك.
• استخدم التخزين المؤقت: قم بتخزين القيم المستخدمة بشكل متكرر مؤقتًا لتجنب إعادة حسابها بشكل متكرر.
• تقليل عمليات معالجة DOM: عمليات معالجة DOM مكلفة. قم بتجميع التحديثات معًا وتقليل عدد المرات التي تصل فيها إلى DOM.
• استخدم هياكل بيانات فعالة: اختر هيكل البيانات المناسب لاحتياجاتك. على سبيل المثال، استخدم Map بدلاً من الكائن إذا كنت بحاجة إلى تخزين أزواج المفتاح والقيمة حيث لا تكون المفاتيح سلاسل.

تكامل أداة الإنشاء: المفتاح للأتمتة

في حين أنه يمكن تنفيذ التقنيات الموصوفة أعلاه يدويًا، فإن دمجها في عملية الإنشاء الخاصة بك باستخدام أدوات الإنشاء مثل Webpack و Rollup و Parcel يوفر مزايا كبيرة:

• الأتمتة: تعمل أدوات الإنشاء على أتمتة عملية تحسين الوحدة، مما يضمن تطبيق هذه التقنيات باستمرار عبر قاعدة التعليمات البرمجية الخاصة بك.
• الكفاءة: يمكن لأدوات الإنشاء إجراء هذه التحسينات بشكل أسرع وأكثر كفاءة من الطرق اليدوية.
• التكامل: يمكن لأدوات الإنشاء التكامل بسلاسة مع أدوات التطوير الأخرى وسير العمل، مثل المدققين وأطر الاختبار وخطوط أنابيب النشر.

Webpack

Webpack هو مجمّع وحدات قوي ومتعدد الاستخدامات يستخدم على نطاق واسع في نظام JavaScript البيئي. يمكن تكوينه لتنفيذ مهام تحسين الوحدة المختلفة، بما في ذلك تقسيم التعليمات البرمجية وتجميع التعليمات البرمجية المهتزة والتصغير والضغط.

الميزات الرئيسية في Webpack لتحسين الوحدة:

• تقسيم التعليمات البرمجية: يوفر Webpack العديد من الخيارات لتقسيم التعليمات البرمجية، بما في ذلك تقسيم نقطة الدخول وعمليات الاستيراد الديناميكية وتقسيم البائع.
• تجميع التعليمات البرمجية المهتزة: يقوم Webpack تلقائيًا بتنفيذ تجميع التعليمات البرمجية المهتزة عند استخدام وحدات ES.
• التصغير: يمكن تكوين Webpack لاستخدام TerserPlugin للتصغير.
• الضغط: يمكن تكوين Webpack لضغط ملفاتك باستخدام مكونات إضافية مثل CompressionWebpackPlugin.

مثال لتكوين Webpack:

            const TerserPlugin = require('terser-webpack-plugin');
const CompressionWebpackPlugin = require('compression-webpack-plugin');

module.exports = {
  // ... other configuration options
  optimization: {
    minimize: true,
    minimizer: [
      new TerserPlugin(),
    ],
    splitChunks: {
      chunks: 'all',
    },
  },
  plugins: [
    new CompressionWebpackPlugin({
      algorithm: 'gzip',
      test: /\.js$|\.css$/, // Compress .js and .css files
    }),
  ],
};

            

              
                Copy
              
            
          

يمكّن هذا التكوين التصغير باستخدام TerserPlugin، وتقسيم التعليمات البرمجية باستخدام splitChunks، والضغط باستخدام CompressionWebpackPlugin.

Rollup

Rollup هو مجمّع وحدات شائع آخر معروف بقدراته الممتازة في تجميع التعليمات البرمجية المهتزة. إنها مناسبة بشكل خاص لبناء المكتبات والتطبيقات الأصغر.

الميزات الرئيسية في Rollup لتحسين الوحدة:

• تجميع التعليمات البرمجية المهتزة: خوارزمية تجميع التعليمات البرمجية المهتزة في Rollup فعالة للغاية في إزالة التعليمات البرمجية غير المستخدمة.
• النظام البيئي للمكونات الإضافية: يحتوي Rollup على نظام بيئي غني بالمكونات الإضافية يسمح لك بتوسيع وظائفه بميزات مثل التصغير والضغط.

مثال لتكوين Rollup:

            import { terser } from 'rollup-plugin-terser';
import gzipPlugin from 'rollup-plugin-gzip';

export default {
  input: 'src/main.js',
  output: {
    file: 'dist/bundle.js',
    format: 'es',
  },
  plugins: [
    terser(), // Minify the code
    gzipPlugin(), // Create gzipped version
  ],
};

            

              
                Copy
              
            
          

يمكّن هذا التكوين التصغير باستخدام rollup-plugin-terser والضغط باستخدام rollup-plugin-gzip.

Parcel

Parcel هو مجمّع لتطبيقات الويب بدون تكوين معروف بسهولة استخدامه. يقوم تلقائيًا بتنفيذ العديد من مهام تحسين الوحدة خارج الصندوق، بما في ذلك تقسيم التعليمات البرمجية وتجميع التعليمات البرمجية المهتزة والتصغير والضغط.

الميزات الرئيسية في Parcel لتحسين الوحدة:

• تكوين صفري: يتطلب Parcel الحد الأدنى من التكوين، مما يجعل من السهل البدء.
• التحسين التلقائي: يقوم Parcel تلقائيًا بتنفيذ تقسيم التعليمات البرمجية وتجميع التعليمات البرمجية المهتزة والتصغير والضغط.

استخدام Parcel:

            parcel build src/index.html

            

              
                Copy
              
            
          

سيؤدي هذا الأمر إلى إنشاء تطبيقك وتنفيذ مهام تحسين الوحدة تلقائيًا.

اختيار أداة الإنشاء المناسبة

تعتمد أفضل أداة بناء لمشروعك على احتياجاتك ومتطلباتك المحددة. إليك مقارنة سريعة:

• Webpack: الأفضل للتطبيقات المعقدة التي تتطلب درجة عالية من التخصيص والتحكم.
• Rollup: الأفضل لبناء المكتبات والتطبيقات الأصغر حيث يكون تجميع التعليمات البرمجية المهتزة أولوية.
• Parcel: الأفضل للتطبيقات البسيطة حيث تكون سهولة الاستخدام والتكوين الصفري مهمة.

أفضل الممارسات لتحسين وحدات JavaScript

فيما يلي بعض أفضل الممارسات التي يجب وضعها في الاعتبار عند تحسين وحدات JavaScript الخاصة بك:

• استخدم وحدات ES: تعتبر وحدات ES (import و export) ضرورية لتجميع التعليمات البرمجية المهتزة وتقسيم التعليمات البرمجية.
• حافظ على الوحدات صغيرة ومركزة: الوحدات الأصغر أسهل في التحسين والصيانة.
• تجنب الاعتماديات الدائرية: يمكن أن تؤدي الاعتماديات الدائرية إلى مشكلات في الأداء وتجعل فهم التعليمات البرمجية الخاصة بك أكثر صعوبة.
• استخدم التحميل البطيء: قم بتحميل الوحدات فقط عند الحاجة إليها لتقليل وقت التحميل الأولي.
• ملف التعريف لتعليماتك البرمجية: استخدم أدوات مطور المتصفح لتحديد اختناقات الأداء ومجالات التحسين.
• أتمتة عملية الإنشاء الخاصة بك: قم بدمج تقنيات تحسين الوحدة في عملية الإنشاء الخاصة بك باستخدام أدوات الإنشاء.
• قم بمراجعة وتحسين بشكل منتظم: تحسين الوحدة هي عملية مستمرة. راجع التعليمات البرمجية الخاصة بك بانتظام وحدد فرص التحسين.

تقنيات التحسين المتقدمة

بالإضافة إلى التقنيات الأساسية، يمكن لعدة طرق تحسين متقدمة تعزيز الأداء بشكل أكبر:

• التحميل المسبق والتحضير المسبق: استخدم <link rel="preload"> و <link rel="prefetch"> لتحميل الموارد الهامة في وقت مبكر أو توقع الاحتياجات المستقبلية، على التوالي. التحميل المسبق مخصص للموارد اللازمة للصفحة الحالية، في حين أن التحضير المسبق مخصص للموارد التي من المحتمل أن تكون مطلوبة في صفحة لاحقة.
• دفع خادم HTTP/2: ادفع الموارد الهامة إلى المتصفح قبل طلبها، مما يقلل من زمن الوصول. يتطلب تكوين الخادم والتخطيط الدقيق.
• عاملو الخدمة: قم بتخزين الأصول مؤقتًا وتقديمها من ذاكرة التخزين المؤقت للمتصفح، مما يتيح الوصول دون اتصال بالإنترنت وأوقات تحميل أسرع في الزيارات اللاحقة.
• إنشاء التعليمات البرمجية: استكشف تقنيات مثل التجميع المسبق أو استخدام WebAssembly للأقسام الهامة للأداء من التعليمات البرمجية الخاصة بك.

اعتبارات التدويل (i18n)

عند تطوير تطبيقات لجمهور عالمي، يلعب التدويل (i18n) دورًا حاسمًا. كيف يؤثر تحسين الوحدة النمطية على التدويل والعكس؟

• حزم خاصة بالموقع: استخدم تقسيم التعليمات البرمجية لإنشاء حزم منفصلة لمواقع مختلفة. قم فقط بتحميل موارد اللغة اللازمة للغة المستخدم الحالية. هذا يقلل بشكل كبير من حجم الحزمة، خاصة عند دعم العديد من اللغات. يمكن لأدوات مثل Webpack إدارة نقاط الدخول الخاصة بالموقع بسهولة.
• عمليات استيراد ديناميكية لبيانات الموقع: استورد بيانات الموقع (تنسيقات التاريخ وتنسيقات الأرقام والترجمات) ديناميكيًا حسب الحاجة. هذا يتجنب تحميل جميع بيانات الموقع مقدمًا.
• تجميع التعليمات البرمجية المهتزة مع مكتبات i18n: تأكد من أن مكتبة i18n الخاصة بك قابلة لتجميع التعليمات البرمجية المهتزة. هذا يعني استخدام وحدات ES وتجنب الآثار الجانبية. تم تصميم مكتبات مثل date-fns لتجميع التعليمات البرمجية المهتزة، على عكس المكتبات القديمة مثل Moment.js.
• ضغط ملفات الترجمة: قم بضغط ملفات الترجمة الخاصة بك (على سبيل المثال، ملفات JSON أو YAML) لتقليل حجمها.
• شبكات توصيل المحتوى (CDNs): استخدم CDN لتقديم أصولك المترجمة من الخوادم القريبة جغرافيًا من المستخدمين. هذا يقلل من زمن الوصول ويحسن أوقات التحميل للمستخدمين حول العالم.

اعتبارات إمكانية الوصول (a11y)

يجب ألا يؤثر تحسين الوحدة على إمكانية الوصول إلى تطبيقك. إليك كيفية التأكد من مراعاة a11y أثناء التحسين:

• تأكد من أن التعليمات البرمجية المحسنة لا تزال قابلة للوصول: بعد التصغير وتجميع التعليمات البرمجية المهتزة، تحقق من أن التعليمات البرمجية الخاصة بك لا تزال تدعم ميزات إمكانية الوصول، مثل سمات ARIA و HTML الدلالي المناسب.
• تحميل المحتوى غير الهام ببطء بعناية: عند تحميل المحتوى ببطء (على سبيل المثال، الصور ومقاطع الفيديو)، تأكد من أنه لا يزال متاحًا للمستخدمين ذوي الإعاقة. توفير محتوى احتياطي مناسب وسمات ARIA للإشارة إلى حالة التحميل.
• اختبار باستخدام التقنيات المساعدة: اختبر تطبيقك المحسن باستخدام برامج قراءة الشاشة والتقنيات المساعدة الأخرى للتأكد من أنه لا يزال قابلاً للاستخدام من قبل الأشخاص ذوي الإعاقة.
• حافظ على هيكل DOM واضح: تجنب هياكل DOM المعقدة بشكل مفرط، حتى بعد التحسين. DOM واضح ودلالي ضروري لإمكانية الوصول.

الخلاصة

يعتبر تحسين وحدات JavaScript جانبًا مهمًا في تطوير الويب الحديث. من خلال استخدام تقنيات مثل تقسيم التعليمات البرمجية وتجميع التعليمات البرمجية المهتزة والتصغير والضغط، ومن خلال دمج هذه التقنيات في عملية الإنشاء الخاصة بك باستخدام أدوات مثل Webpack و Rollup و Parcel، يمكنك تحسين أداء تطبيقاتك وتجربة المستخدم بشكل كبير. تذكر أن تراقب أداء تطبيقك باستمرار وتكيف استراتيجيات التحسين الخاصة بك حسب الحاجة. من خلال مراعاة التدويل وإمكانية الوصول طوال العملية، يمكنك إنشاء تطبيقات عالية الأداء وشاملة للمستخدمين في جميع أنحاء العالم.