M

MLOG

العربية

استكشف مقترحات Record و Tuple في JavaScript: هياكل بيانات غير قابلة للتغيير تعد بتحسين الأداء، والقدرة على التنبؤ، وسلامة البيانات. تعرف على فوائدها، واستخداماتها، وتأثيراتها على تطوير JavaScript الحديث.

سجلات JavaScript و Tuples: هياكل بيانات غير قابلة للتغيير لتعزيز الأداء والقدرة على التنبؤ

على الرغم من أن JavaScript لغة قوية ومتعددة الاستخدامات، إلا أنها افتقرت تقليديًا إلى الدعم المدمج لهياكل البيانات غير القابلة للتغيير حقًا. تهدف مقترحات Record و Tuple إلى معالجة هذا الأمر من خلال تقديم نوعين أساسيين جديدين يوفران عدم القابلية للتغيير حسب التصميم، مما يؤدي إلى تحسينات كبيرة في الأداء والقدرة على التنبؤ وسلامة البيانات. هذه المقترحات حاليًا في المرحلة الثانية من عملية TC39، مما يعني أنه يتم النظر فيها بجدية لتوحيدها ودمجها في اللغة.

ما هي Records و Tuples؟

في جوهرها، تعد Records و Tuples نظائر غير قابلة للتغيير للكائنات والمصفوفات الحالية في JavaScript، على التوالي. دعنا نحلل كل منهما:

Records: كائنات غير قابلة للتغيير

السجل (Record) هو في الأساس كائن غير قابل للتغيير. بمجرد إنشائه، لا يمكن تعديل خصائصه أو إضافتها أو إزالتها. يوفر عدم القابلية للتغيير هذا العديد من الفوائد التي سنستكشفها لاحقًا.

مثال:

إنشاء سجل (Record) باستخدام المُنشئ Record():

const myRecord = Record({ x: 10, y: 20 });

console.log(myRecord.x); // Output: 10

// Attempting to modify a Record will throw an error
// myRecord.x = 30; // TypeError: Cannot set property x of # which has only a getter

كما ترى، فإن محاولة تغيير قيمة myRecord.x تؤدي إلى خطأ TypeError، مما يفرض عدم القابلية للتغيير.

Tuples: مصفوفات غير قابلة للتغيير

بالمثل، الـ Tuple هو مصفوفة غير قابلة للتغيير. لا يمكن تغيير عناصرها أو إضافتها أو إزالتها بعد الإنشاء. وهذا يجعل الـ Tuples مثالية للحالات التي تحتاج فيها إلى ضمان سلامة مجموعات البيانات.

مثال:

إنشاء Tuple باستخدام المُنشئ Tuple():

const myTuple = Tuple(1, 2, 3);

console.log(myTuple[0]); // Output: 1

// Attempting to modify a Tuple will also throw an error
// myTuple[0] = 4; // TypeError: Cannot set property 0 of # which has only a getter

تمامًا مثل السجلات (Records)، تؤدي محاولة تعديل عنصر في Tuple إلى إطلاق خطأ TypeError.

لماذا عدم القابلية للتغيير مهمة

قد تبدو عدم القابلية للتغيير مقيدة في البداية، لكنها تفتح الباب أمام ثروة من المزايا في تطوير البرمجيات:

حالات الاستخدام والأمثلة العملية

تمتد فوائد Records و Tuples إلى حالات استخدام متنوعة. إليك بعض الأمثلة:

1. كائنات نقل البيانات (DTOs)

تعتبر السجلات (Records) مثالية لتمثيل كائنات نقل البيانات (DTOs)، والتي تُستخدم لنقل البيانات بين أجزاء مختلفة من التطبيق. من خلال جعل DTOs غير قابلة للتغيير، فإنك تضمن أن البيانات المنقولة بين المكونات تظل متسقة ويمكن التنبؤ بها.

مثال:

function createUser(userData) {
  // userData is expected to be a Record
  if (!(userData instanceof Record)) {
    throw new Error("userData must be a Record");
  }

  // ... process the user data
  console.log(`Creating user with name: ${userData.name}, email: ${userData.email}`);
}

const userData = Record({ name: "Alice Smith", email: "alice@example.com", age: 30 });

createUser(userData);

// Attempting to modify userData outside of the function will have no effect

يوضح هذا المثال كيف يمكن للسجلات (Records) فرض سلامة البيانات عند تمريرها بين الدوال.

2. إدارة الحالة في Redux

تشجع Redux، وهي مكتبة شائعة لإدارة الحالة، بقوة على عدم القابلية للتغيير. يمكن استخدام Records و Tuples لتمثيل حالة التطبيق، مما يسهل التفكير في انتقالات الحالة وتصحيح المشكلات. غالبًا ما تُستخدم مكتبات مثل Immutable.js لهذا الغرض، ولكن Records و Tuples الأصلية ستقدم مزايا أداء محتملة.

مثال:

// Assuming you have a Redux store

const initialState = Record({ counter: 0 });

function reducer(state = initialState, action) {
  switch (action.type) {
    case "INCREMENT":
      // The spread operator might be usable here to create a new Record,
      // depending on the final API and whether shallow updates are supported.
      // (Spread operator behavior with Records is still under discussion)
      return Record({ ...state, counter: state.counter + 1 }); // Example - Needs validation with final Record spec
    default:
      return state;
  }
}

بينما يستخدم هذا المثال معامل النشر (spread operator) للتبسيط (وسلوكه مع السجلات يخضع للتغيير مع المواصفات النهائية)، فإنه يوضح كيف يمكن دمج السجلات في سير عمل Redux.

3. التخزين المؤقت (Caching) والحفظ (Memoization)

تبسط عدم القابلية للتغيير استراتيجيات التخزين المؤقت والحفظ. نظرًا لأنك تعرف أن البيانات لن تتغير، يمكنك تخزين نتائج العمليات الحسابية المكلفة بأمان بناءً على السجلات (Records) و Tuples. كما ذكرنا سابقًا، يمكن استخدام عمليات التحقق من المساواة السطحية (===) لتحديد ما إذا كانت النتيجة المخزنة مؤقتًا لا تزال صالحة بسرعة.

مثال:

const cache = new Map();

function expensiveCalculation(data) {
  // data is expected to be a Record or Tuple
  if (cache.has(data)) {
    console.log("Fetching from cache");
    return cache.get(data);
  }

  console.log("Performing expensive calculation");
  // Simulate a time-consuming operation
  const result = data.x * data.y;

  cache.set(data, result);
  return result;
}

const inputData = Record({ x: 5, y: 10 });

console.log(expensiveCalculation(inputData)); // Performs the calculation and caches the result
console.log(expensiveCalculation(inputData)); // Fetches the result from the cache

4. الإحداثيات الجغرافية والنقاط غير القابلة للتغيير

يمكن استخدام Tuples لتمثيل الإحداثيات الجغرافية أو النقاط ثنائية/ثلاثية الأبعاد. نظرًا لأن هذه القيم نادرًا ما تحتاج إلى تعديل مباشر، فإن عدم القابلية للتغيير توفر ضمانًا للسلامة وفوائد أداء محتملة في العمليات الحسابية.

مثال (خط العرض وخط الطول):

function calculateDistance(coord1, coord2) {
  // coord1 and coord2 are expected to be Tuples representing (latitude, longitude)

  const lat1 = coord1[0];
  const lon1 = coord1[1];
  const lat2 = coord2[0];
  const lon2 = coord2[1];

  // Implementation of Haversine formula (or any other distance calculation)
  const R = 6371; // Radius of the Earth in km
  const dLat = degreesToRadians(lat2 - lat1);
  const dLon = degreesToRadians(lon2 - lon1);
  const a = Math.sin(dLat / 2) * Math.sin(dLat / 2) +
            Math.cos(degreesToRadians(lat1)) * Math.cos(degreesToRadians(lat2)) *
            Math.sin(dLon / 2) * Math.sin(dLon / 2);
  const c = 2 * Math.atan2(Math.sqrt(a), Math.sqrt(1 - a));
  const distance = R * c;
  return distance; // in kilometers
}

function degreesToRadians(degrees) {
  return degrees * (Math.PI / 180);
}

const london = Tuple(51.5074, 0.1278); // London latitude and longitude
const paris = Tuple(48.8566, 2.3522);   // Paris latitude and longitude

const distance = calculateDistance(london, paris);
console.log(`The distance between London and Paris is: ${distance} km`);

التحديات والاعتبارات

بينما تقدم Records و Tuples مزايا عديدة، من المهم أن تكون على دراية بالتحديات المحتملة:

بدائل لـ Records و Tuples

قبل أن تصبح Records و Tuples متاحة على نطاق واسع، غالبًا ما يعتمد المطورون على مكتبات بديلة لتحقيق عدم القابلية للتغيير في JavaScript:

ومع ذلك، فإن Records و Tuples الأصلية لديها القدرة على التفوق في الأداء على هذه المكتبات نظرًا لتكاملها المباشر في محرك JavaScript.

مستقبل البيانات غير القابلة للتغيير في JavaScript

تمثل مقترحات Record و Tuple خطوة مهمة إلى الأمام لـ JavaScript. سيمكّن تقديمها المطورين من كتابة كود أكثر قوة وقابلية للتنبؤ وأداءً. مع تقدم المقترحات من خلال عملية TC39، من المهم لمجتمع JavaScript البقاء على اطلاع وتقديم الملاحظات. من خلال تبني عدم القابلية للتغيير، يمكننا بناء تطبيقات أكثر موثوقية وقابلية للصيانة في المستقبل.

الخاتمة

تقدم JavaScript Records و Tuples رؤية مقنعة لإدارة عدم قابلية تغيير البيانات أصليًا داخل اللغة. من خلال فرض عدم القابلية للتغيير في جوهرها، فإنها توفر فوائد تمتد من مكاسب الأداء إلى تعزيز القدرة على التنبؤ. على الرغم من أنها لا تزال مقترحًا قيد التطوير، إلا أن تأثيرها المحتمل على مشهد JavaScript كبير. مع اقترابها من التوحيد القياسي، فإن مواكبة تطورها والاستعداد لتبنيها يعد استثمارًا مجديًا لأي مطور JavaScript يهدف إلى بناء تطبيقات أكثر قوة وقابلية للصيانة عبر بيئات عالمية متنوعة.

دعوة للعمل

ابق على اطلاع دائم بمقترحات Record و Tuple من خلال متابعة مناقشات TC39 واستكشاف الموارد المتاحة. جرب استخدام polyfills أو التطبيقات المبكرة (عند توفرها) لاكتساب خبرة عملية. شارك أفكارك وملاحظاتك مع مجتمع JavaScript للمساعدة في تشكيل مستقبل البيانات غير القابلة للتغيير في JavaScript. فكر في كيفية تحسين Records و Tuples لمشاريعك الحالية والمساهمة في عملية تطوير أكثر موثوقية وكفاءة. استكشف الأمثلة وشارك حالات الاستخدام ذات الصلة بمنطقتك أو صناعتك لتوسيع فهم واعتماد هذه الميزات الجديدة القوية.

سجلات JavaScript و Tuples: هياكل بيانات غير قابلة للتغيير لتعزيز الأداء والقدرة على التنبؤ | MLOG