إدارة الحالة في JavaScript: مقارنة بين Redux و MobX

في تطوير تطبيقات JavaScript الحديثة، تعد إدارة حالة تطبيقك بكفاءة أمرًا بالغ الأهمية لبناء تطبيقات قوية وقابلة للتوسع والصيانة. هناك لاعبان مهيمنان في ساحة إدارة الحالة هما Redux و MobX. كلاهما يقدم مناهج متميزة للتعامل مع حالة التطبيق، ولكل منهما مجموعة من المزايا والعيوب. يقدم هذا المقال مقارنة شاملة بين Redux و MobX، مستكشفًا أنماطهما المعمارية، ومفاهيمهما الأساسية، وخصائص الأداء، وحالات الاستخدام لمساعدتك في اتخاذ قرار مستنير لمشروع JavaScript القادم.

فهم إدارة الحالة

قبل الخوض في تفاصيل Redux و MobX، من الضروري فهم المفاهيم الأساسية لإدارة الحالة. في جوهرها، تتضمن إدارة الحالة التحكم في البيانات التي تدفع واجهة المستخدم وسلوك تطبيقك وتنظيمها. تؤدي الحالة المدارة جيدًا إلى قاعدة كود أكثر قابلية للتنبؤ والتصحيح والصيانة.

لماذا تعتبر إدارة الحالة مهمة؟

• تقليل التعقيد: مع نمو التطبيقات في الحجم والتعقيد، يصبح إدارة الحالة تحديًا متزايدًا. تساعد تقنيات إدارة الحالة المناسبة على تقليل التعقيد من خلال مركزية وتنظيم الحالة بطريقة يمكن التنبؤ بها.
• تحسين الصيانة: يسهل نظام إدارة الحالة جيد التنظيم فهم منطق تطبيقك وتعديله وتصحيحه.
• تعزيز الأداء: يمكن لإدارة الحالة الفعالة تحسين العرض وتقليل التحديثات غير الضرورية، مما يؤدي إلى تحسين أداء التطبيق.
• قابلية الاختبار: تسهل إدارة الحالة المركزية اختبار الوحدات من خلال توفير طريقة واضحة ومتسقة للتفاعل مع سلوك التطبيق والتحقق منه.

Redux: حاوية حالة يمكن التنبؤ بها

Redux، المستوحاة من بنية Flux، هي حاوية حالة يمكن التنبؤ بها لتطبيقات JavaScript. تؤكد على تدفق البيانات أحادي الاتجاه والثبات (immutability)، مما يسهل فهم حالة تطبيقك وتصحيحها.

المفاهيم الأساسية لـ Redux

• المخزن (Store): المستودع المركزي الذي يحتفظ بحالة التطبيق بأكملها. إنه مصدر الحقيقة الوحيد لبيانات تطبيقك.
• الإجراءات (Actions): كائنات JavaScript بسيطة تصف نية تغيير الحالة. هي الطريقة الوحيدة لتشغيل تحديث الحالة. تحتوي الإجراءات عادةً على خاصية `type` وقد تحتوي على بيانات إضافية (payload).
• المُختزِلات (Reducers): دوال نقية تحدد كيفية تحديث الحالة استجابةً لإجراء ما. تأخذ الحالة السابقة وإجراءً كمدخلات وتعيد الحالة الجديدة.
• الإرسال (Dispatch): دالة ترسل إجراءً إلى المخزن، مما يؤدي إلى بدء عملية تحديث الحالة.
• البرمجيات الوسيطة (Middleware): دوال تعترض الإجراءات قبل وصولها إلى المُختزِل، مما يتيح لك أداء تأثيرات جانبية مثل التسجيل، أو استدعاءات API غير المتزامنة، أو تعديل الإجراءات.

البنية المعمارية لـ Redux

تتبع البنية المعمارية لـ Redux تدفق بيانات صارم أحادي الاتجاه:

1. ترسل واجهة المستخدم إجراءً إلى المخزن.
2. تعترض البرمجيات الوسيطة الإجراء (اختياري).
3. يحسب المُختزِل الحالة الجديدة بناءً على الإجراء والحالة السابقة.
4. يحدّث المخزن حالته بالحالة الجديدة.
5. يُعاد عرض واجهة المستخدم بناءً على الحالة المحدثة.

مثال: تطبيق عداد بسيط في Redux

دعنا نوضح المبادئ الأساسية لـ Redux باستخدام تطبيق عداد بسيط.

1. تعريف الإجراءات:

const INCREMENT = 'INCREMENT';
const DECREMENT = 'DECREMENT';

function increment() {
  return {
    type: INCREMENT
  };
}

function decrement() {
  return {
    type: DECREMENT
  };
}

2. إنشاء مُختزِل:

const initialState = {
  count: 0
};

function counterReducer(state = initialState, action) {
  switch (action.type) {
    case INCREMENT:
      return {
        ...state,
        count: state.count + 1
      };
    case DECREMENT:
      return {
        ...state,
        count: state.count - 1
      };
    default:
      return state;
  }
}

3. إنشاء مخزن:

import { createStore } from 'redux';

const store = createStore(counterReducer);

4. إرسال الإجراءات والاشتراك في تغييرات الحالة:

store.subscribe(() => {
  console.log('Current state:', store.getState());
});

store.dispatch(increment()); // Output: Current state: { count: 1 }
store.dispatch(decrement()); // Output: Current state: { count: 0 }

مزايا Redux

• القابلية للتنبؤ: تدفق البيانات أحادي الاتجاه والثبات يجعلان Redux قابلاً للتنبؤ بدرجة عالية وأسهل في التصحيح.
• الحالة المركزية: يوفر المخزن الوحيد مصدرًا مركزيًا للحقيقة لبيانات تطبيقك.
• أدوات التصحيح: توفر أدوات مطوري Redux إمكانيات تصحيح قوية، بما في ذلك تصحيح السفر عبر الزمن وإعادة تشغيل الإجراءات.
• البرمجيات الوسيطة: تسمح لك البرمجيات الوسيطة بالتعامل مع التأثيرات الجانبية وإضافة منطق مخصص لعملية الإرسال.
• نظام بيئي كبير: يتمتع Redux بمجتمع كبير ونشط، مما يوفر موارد ومكتبات ودعمًا وافرًا.

عيوب Redux

• الكود المتكرر (Boilerplate): غالبًا ما يتطلب Redux قدرًا كبيرًا من الكود المتكرر، خاصة للمهام البسيطة.
• منحنى تعلم حاد: قد يكون فهم مفاهيم وبنية Redux تحديًا للمبتدئين.
• عبء الثبات: يمكن أن يؤدي فرض الثبات إلى عبء على الأداء، خاصة مع كائنات الحالة الكبيرة والمعقدة.

MobX: إدارة حالة بسيطة وقابلة للتوسع

MobX هي مكتبة إدارة حالة بسيطة وقابلة للتوسع تتبنى البرمجة التفاعلية. تتتبع التبعيات تلقائيًا وتحدّث واجهة المستخدم بكفاءة عندما تتغير البيانات الأساسية. يهدف MobX إلى توفير نهج أكثر سهولة وأقل تعقيدًا في إدارة الحالة مقارنة بـ Redux.

المفاهيم الأساسية لـ MobX

• المُراقبَات (Observables): البيانات التي يمكن ملاحظة تغييراتها. عندما تتغير قيمة مُراقَبة، يقوم MobX تلقائيًا بإعلام جميع المراقبين (المكونات أو القيم المحسوبة الأخرى) التي تعتمد عليها.
• الإجراءات (Actions): الدوال التي تعدل الحالة. يضمن MobX تنفيذ الإجراءات ضمن معاملة واحدة، مما يجمع تحديثات الحالة المتعددة في تحديث واحد فعال.
• القيم المحسوبة (Computed Values): القيم المشتقة من الحالة. يقوم MobX تلقائيًا بتحديث القيم المحسوبة عندما تتغير تبعياتها.
• ردود الفعل (Reactions): الدوال التي يتم تنفيذها عند تغيير بيانات محددة. تُستخدم ردود الفعل عادةً لأداء تأثيرات جانبية، مثل تحديث واجهة المستخدم أو إجراء استدعاءات API.

البنية المعمارية لـ MobX

تتمحور البنية المعمارية لـ MobX حول مفهوم التفاعلية. عندما تتغير قيمة مُراقَبة، ينشر MobX التغييرات تلقائيًا إلى جميع المراقبين الذين يعتمدون عليها، مما يضمن أن واجهة المستخدم محدثة دائمًا.

1. تراقب المكونات الحالة المُراقَبة.
2. تعدل الإجراءات الحالة المُراقَبة.
3. يتتبع MobX تلقائيًا التبعيات بين المُراقبَات والمراقبين.
4. عندما تتغير قيمة مُراقَبة، يقوم MobX تلقائيًا بتحديث جميع المراقبين الذين يعتمدون عليها (القيم المحسوبة وردود الفعل).
5. يُعاد عرض واجهة المستخدم بناءً على الحالة المحدثة.

مثال: تطبيق عداد بسيط في MobX

دعنا نعيد تنفيذ تطبيق العداد باستخدام MobX.

import { makeObservable, observable, action, computed } from 'mobx';
import { observer } from 'mobx-react';

class CounterStore {
  count = 0;

  constructor() {
    makeObservable(this, {
      count: observable,
      increment: action,
      decrement: action,
      doubleCount: computed
    });
  }

  increment() {
    this.count++;
  }

  decrement() {
    this.count--;
  }

  get doubleCount() {
    return this.count * 2;
  }
}

const counterStore = new CounterStore();

const CounterComponent = observer(() => (
  

    
Count: {counterStore.count}
    
Double Count: {counterStore.doubleCount}
     counterStore.increment()}>Increment
     counterStore.decrement()}>Decrement
  
));

مزايا MobX

• البساطة: يقدم MobX نهجًا أكثر سهولة وأقل تعقيدًا في إدارة الحالة مقارنة بـ Redux.
• البرمجة التفاعلية: يتتبع MobX التبعيات تلقائيًا ويحدّث واجهة المستخدم بكفاءة عندما تتغير البيانات الأساسية.
• كود متكرر أقل: يتطلب MobX كودًا متكررًا أقل من Redux، مما يسهل البدء والصيانة.
• الأداء: نظام MobX التفاعلي عالي الأداء، مما يقلل من عمليات إعادة العرض غير الضرورية.
• المرونة: MobX أكثر مرونة من Redux، مما يسمح لك بتنظيم حالتك بالطريقة التي تناسب احتياجات تطبيقك على أفضل وجه.

عيوب MobX

• قابلية تنبؤ أقل: يمكن أن تجعل الطبيعة التفاعلية لـ MobX من الصعب فهم تغييرات الحالة في التطبيقات المعقدة.
• تحديات التصحيح: قد يكون تصحيح تطبيقات MobX أكثر صعوبة من تصحيح تطبيقات Redux، خاصة عند التعامل مع سلاسل تفاعلية معقدة.
• نظام بيئي أصغر: لدى MobX نظام بيئي أصغر من Redux، مما يعني توفر عدد أقل من المكتبات والموارد.
• احتمالية التفاعلية المفرطة: من الممكن إنشاء أنظمة مفرطة التفاعلية تؤدي إلى تحديثات غير ضرورية، مما يسبب مشاكل في الأداء. التصميم والتحسين الدقيقان ضروريان.

مقارنة تفصيلية بين Redux و MobX

الآن، دعنا نتعمق في مقارنة أكثر تفصيلاً بين Redux و MobX عبر عدة جوانب رئيسية:

1. النمط المعماري

• Redux: يستخدم بنية مستوحاة من Flux مع تدفق بيانات أحادي الاتجاه، مع التركيز على الثبات والقابلية للتنبؤ.
• MobX: يتبنى نموذج البرمجة التفاعلية، ويتتبع التبعيات تلقائيًا ويحدّث واجهة المستخدم عند تغير البيانات.

2. قابلية تغيير الحالة

• Redux: يفرض الثبات. يتم إجراء تحديثات الحالة عن طريق إنشاء كائنات حالة جديدة بدلاً من تعديل الكائنات الحالية. هذا يعزز القابلية للتنبؤ ويبسط التصحيح.
• MobX: يسمح بالحالة القابلة للتغيير. يمكنك تعديل الخصائص المُراقَبة مباشرة، وسيقوم MobX بتتبع التغييرات وتحديث واجهة المستخدم وفقًا لذلك.

3. الكود المتكرر (Boilerplate)

• Redux: يتطلب عادةً المزيد من الكود المتكرر، خاصة للمهام البسيطة. تحتاج إلى تعريف الإجراءات والمُختزِلات ودوال الإرسال.
• MobX: يتطلب كودًا متكررًا أقل. يمكنك تعريف الخصائص المُراقَبة والإجراءات مباشرة، ويتولى MobX الباقي.

4. منحنى التعلم

• Redux: لديه منحنى تعلم أكثر حدة، خاصة للمبتدئين. قد يستغرق فهم مفاهيم Redux مثل الإجراءات والمُختزِلات والبرمجيات الوسيطة وقتًا.
• MobX: لديه منحنى تعلم ألطف. نموذج البرمجة التفاعلية أسهل في الفهم بشكل عام، وواجهة برمجة التطبيقات الأبسط تجعل البدء أسهل.

5. الأداء

• Redux: يمكن أن يكون الأداء مصدر قلق، خاصة مع كائنات الحالة الكبيرة والتحديثات المتكررة، بسبب عبء الثبات. ومع ذلك، يمكن لتقنيات مثل التخزين المؤقت (memoization) والمحددات (selectors) المساعدة في تحسين الأداء.
• MobX: بشكل عام أكثر أداءً بسبب نظامه التفاعلي، الذي يقلل من عمليات إعادة العرض غير الضرورية. ومع ذلك، من المهم تجنب إنشاء أنظمة مفرطة التفاعلية.

6. التصحيح

• Redux: توفر أدوات مطوري Redux إمكانيات تصحيح ممتازة، بما في ذلك تصحيح السفر عبر الزمن وإعادة تشغيل الإجراءات.
• MobX: يمكن أن يكون التصحيح أكثر صعوبة، خاصة مع السلاسل التفاعلية المعقدة. ومع ذلك، يمكن لأدوات مطوري MobX المساعدة في تصور الرسم البياني التفاعلي وتتبع تغييرات الحالة.

7. النظام البيئي

• Redux: لديه نظام بيئي أكبر وأكثر نضجًا، مع مجموعة واسعة من المكتبات والأدوات والموارد المتاحة.
• MobX: لديه نظام بيئي أصغر ولكنه متنامٍ. في حين أن عدد المكتبات المتاحة أقل، فإن مكتبة MobX الأساسية تتم صيانتها جيدًا وغنية بالميزات.

8. حالات الاستخدام

• Redux: مناسب للتطبيقات ذات متطلبات إدارة الحالة المعقدة، حيث تكون القابلية للتنبؤ والصيانة أمرًا بالغ الأهمية. تشمل الأمثلة تطبيقات المؤسسات، ولوحات البيانات المعقدة، والتطبيقات ذات المنطق غير المتزامن الكبير.
• MobX: مناسب تمامًا للتطبيقات التي يتم فيها إعطاء الأولوية للبساطة والأداء وسهولة الاستخدام. تشمل الأمثلة لوحات المعلومات التفاعلية، والتطبيقات في الوقت الفعلي، والتطبيقات ذات التحديثات المتكررة لواجهة المستخدم.

9. سيناريوهات أمثلة

• Redux:
  • تطبيق تجارة إلكترونية معقد مع العديد من فلاتر المنتجات، وإدارة عربة التسوق، ومعالجة الطلبات.
  • منصة تداول مالي مع تحديثات بيانات السوق في الوقت الفعلي وحسابات مخاطر معقدة.
  • نظام إدارة محتوى (CMS) مع ميزات تحرير محتوى معقدة وإدارة سير العمل.
• MobX:
  • تطبيق تحرير تعاوني في الوقت الفعلي حيث يمكن لعدة مستخدمين تحرير مستند في وقت واحد.
  • لوحة معلومات لتصور البيانات التفاعلية تقوم بتحديث الرسوم البيانية والمخططات ديناميكيًا بناءً على إدخال المستخدم.
  • لعبة ذات تحديثات متكررة لواجهة المستخدم ومنطق لعبة معقد.

اختيار مكتبة إدارة الحالة المناسبة

يعتمد الاختيار بين Redux و MobX على المتطلبات المحددة لمشروعك، وحجم وتعقيد تطبيقك، وتفضيلات وخبرة فريقك.

فكر في استخدام Redux إذا:

• كنت بحاجة إلى نظام إدارة حالة قابل للتنبؤ والصيانة بدرجة عالية.
• كان لدى تطبيقك متطلبات إدارة حالة معقدة.
• كنت تقدر الثبات وتدفق البيانات أحادي الاتجاه.
• كنت بحاجة إلى الوصول إلى نظام بيئي كبير وناضج من المكتبات والأدوات.

فكر في استخدام MobX إذا:

• كنت تعطي الأولوية للبساطة والأداء وسهولة الاستخدام.
• كان تطبيقك يتطلب تحديثات متكررة لواجهة المستخدم.
• كنت تفضل نموذج البرمجة التفاعلية.
• كنت ترغب في تقليل الكود المتكرر.

التكامل مع أطر العمل الشائعة

يمكن دمج كل من Redux و MobX بسلاسة مع أطر عمل JavaScript الشائعة مثل React و Angular و Vue.js. توفر مكتبات مثل `react-redux` و `mobx-react` طرقًا ملائمة لربط مكوناتك بنظام إدارة الحالة.

التكامل مع React

• Redux: توفر `react-redux` دالتي `Provider` و `connect` لربط مكونات React بمخزن Redux.
• MobX: توفر `mobx-react` المكون عالي الرتبة `observer` لإعادة عرض المكونات تلقائيًا عند تغير البيانات المُراقَبة.

التكامل مع Angular

• Redux: `ngrx` هو تطبيق Redux شائع لتطبيقات Angular، ويوفر مفاهيم مماثلة مثل الإجراءات والمُختزِلات والمحددات.
• MobX: يسمح لك `mobx-angular` باستخدام MobX مع Angular، والاستفادة من قدراته التفاعلية لإدارة الحالة بكفاءة.

التكامل مع Vue.js

• Redux: `vuex` هي مكتبة إدارة الحالة الرسمية لـ Vue.js، وهي مستوحاة من Redux ولكنها مصممة خصيصًا لبنية Vue القائمة على المكونات.
• MobX: توفر `mobx-vue` طريقة بسيطة لدمج MobX مع Vue.js، مما يسمح لك باستخدام ميزات MobX التفاعلية داخل مكونات Vue الخاصة بك.

أفضل الممارسات

بغض النظر عما إذا كنت تختار Redux أو MobX، فإن اتباع أفضل الممارسات أمر بالغ الأهمية لبناء تطبيقات قابلة للتوسع والصيانة.

أفضل ممارسات Redux

• حافظ على نقاء المُختزِلات: تأكد من أن المُختزِلات هي دوال نقية، مما يعني أنها يجب أن تعيد دائمًا نفس المخرجات لنفس المدخلات ويجب ألا يكون لها أي آثار جانبية.
• استخدم المحددات (Selectors): استخدم المحددات لاشتقاق البيانات من المخزن. هذا يساعد على تجنب عمليات إعادة العرض غير الضرورية ويحسن الأداء.
• تطبيع الحالة: قم بتطبيع حالتك لتجنب تكرار البيانات وتحسين اتساق البيانات.
• استخدم هياكل بيانات ثابتة: استخدم مكتبات مثل Immutable.js أو Immer لتبسيط تحديثات الحالة الثابتة.
• اختبر المُختزِلات والإجراءات: اكتب اختبارات وحدات للمُختزِلات والإجراءات للتأكد من أنها تتصرف كما هو متوقع.

أفضل ممارسات MobX

• استخدم الإجراءات لتعديلات الحالة: قم دائمًا بتعديل الحالة داخل الإجراءات لضمان أن MobX يمكنه تتبع التغييرات بكفاءة.
• تجنب التفاعلية المفرطة: كن حذرًا من إنشاء أنظمة مفرطة التفاعلية تؤدي إلى تحديثات غير ضرورية. استخدم القيم المحسوبة وردود الفعل بحكمة.
• استخدم المعاملات (Transactions): قم بلف تحديثات الحالة المتعددة داخل معاملة لتجميعها في تحديث واحد فعال.
• تحسين القيم المحسوبة: تأكد من أن القيم المحسوبة فعالة وتجنب إجراء حسابات مكلفة داخلها.
• مراقبة الأداء: استخدم أدوات مطوري MobX لمراقبة الأداء وتحديد الاختناقات المحتملة.

الخاتمة

تعد كل من Redux و MobX مكتبات قوية لإدارة الحالة تقدم مناهج متميزة للتعامل مع حالة التطبيق. تؤكد Redux على القابلية للتنبؤ والثبات من خلال بنيتها المستوحاة من Flux، بينما تتبنى MobX التفاعلية والبساطة. يعتمد الاختيار بين الاثنين على المتطلبات المحددة لمشروعك، وتفضيلات فريقك، ومدى إلمامك بالمفاهيم الأساسية.

من خلال فهم المبادئ الأساسية والمزايا والعيوب لكل مكتبة، يمكنك اتخاذ قرار مستنير وبناء تطبيقات JavaScript قابلة للتوسع والصيانة وعالية الأداء. فكر في تجربة كل من Redux و MobX لاكتساب فهم أعمق لقدراتهما وتحديد أيهما يناسب احتياجاتك بشكل أفضل. تذكر دائمًا إعطاء الأولوية للكود النظيف، والبنية المحددة جيدًا، والاختبار الشامل لضمان نجاح مشاريعك على المدى الطويل.