التوليد الثابت المتوازي في Next.js: إتقان بناء المسارات المتعددة للمواقع القابلة للتوسع

في عالم تطوير الويب سريع الخطى، يعد تقديم مواقع ويب عالية الأداء وقابلة للتوسع أمرًا بالغ الأهمية. يقدم Next.js، وهو إطار عمل React شهير، ميزات قوية لتحقيق ذلك، ومن أبرز هذه الإمكانيات التوليد الثابت المتوازي (PSG). تتعمق هذه المقالة في مفهوم PSG، مع التركيز على قدرته على بناء مسارات متعددة بكفاءة وبشكل متزامن، مما يقلل بشكل كبير من أوقات البناء ويعزز أداء الموقع. سنستكشف مفهوم بناء المسارات المتعددة، ونقارنه بالتوليد الثابت التقليدي، ونناقش استراتيجيات التنفيذ العملية، ونحدد أفضل الممارسات لتحسين تطبيق Next.js الخاص بك لتحقيق قابلية التوسع العالمية.

ما هو التوليد الثابت (SSG) في Next.js؟

قبل الغوص في تفاصيل PSG، من الضروري فهم أساسيات توليد المواقع الثابتة (SSG) في Next.js. إن SSG هي تقنية عرض مسبق حيث يتم إنشاء الصفحات في وقت البناء، مما ينتج عنه ملفات HTML ثابتة يمكن تقديمها مباشرة للمستخدمين. يقدم هذا النهج العديد من الفوائد الرئيسية:

• أداء محسن: ملفات HTML الثابتة سريعة بشكل لا يصدق في التقديم، مما يؤدي إلى تجربة مستخدم أفضل.
• تحسين محركات البحث (SEO): يمكن لمحركات البحث الزحف إلى المحتوى الثابت وفهرسته بسهولة، مما يعزز ترتيب موقعك في محركات البحث.
• تقليل العبء على الخادم: يتطلب تقديم الملفات الثابتة الحد الأدنى من موارد الخادم، مما يجعل موقعك أكثر قابلية للتوسع وفعالية من حيث التكلفة.
• أمان معزز: المواقع الثابتة أكثر أمانًا بطبيعتها لأنها لا تعتمد على تنفيذ التعليمات البرمجية من جانب الخادم لكل طلب.

يوفر Next.js وظيفتين أساسيتين للتوليد الثابت: getStaticProps و getStaticPaths. تجلب getStaticProps البيانات وتمررها كخصائص (props) إلى مكون صفحتك أثناء عملية البناء. تحدد getStaticPaths المسارات التي يجب إنشاؤها بشكل ثابت. على سبيل المثال:

            // pages/posts/[id].js

export async function getStaticPaths() {
  const res = await fetch('https://api.example.com/posts');
  const posts = await res.json();

  const paths = posts.map((post) => ({
    params: { id: post.id.toString() },
  }));

  return {
    paths,
    fallback: false,
  };
}

export async function getStaticProps({ params }) {
  const res = await fetch(`https://api.example.com/posts/${params.id}`);
  const post = await res.json();

  return {
    props: {
      post,
    },
  };
}

function Post({ post }) {
  return (
    <div>
      <h1>{post.title}</h1>
      <p>{post.content}</p>
    </div>
  );
}

export default Post;

            

              
                Copy
              
            
          

في هذا المثال، تجلب getStaticPaths قائمة بالمشاركات من واجهة برمجة تطبيقات (API) وتنشئ مسارات لكل مشاركة بناءً على معرفها (ID). ثم تجلب getStaticProps بيانات المشاركة الفردية لكل مسار.

التحدي مع التوليد الثابت التقليدي

بينما يقدم SSG التقليدي مزايا كبيرة، إلا أنه يمكن أن يصبح عنق زجاجة للمواقع الكبيرة التي تحتوي على عدد هائل من المسارات. يمكن أن تستغرق عملية البناء وقتًا طويلاً، خاصةً إذا كان جلب البيانات متضمنًا. يمكن أن يكون هذا مشكلة بالنسبة لـ:

• مواقع التجارة الإلكترونية: التي تحتوي على آلاف صفحات المنتجات.
• المدونات والمواقع الإخبارية: التي تحتوي على أرشيف كبير من المقالات.
• مواقع التوثيق: التي تحتوي على وثائق شاملة.

الطبيعة التسلسلية للتوليد الثابت التقليدي، حيث يتم بناء المسارات واحدًا تلو الآخر، هي السبب الرئيسي لهذا التباطؤ.

مقدمة إلى التوليد الثابت المتوازي (PSG)

يعالج التوليد الثابت المتوازي (PSG) قيود SSG التقليدي من خلال الاستفادة من قوة المعالجة المتزامنة. بدلاً من بناء المسارات بشكل تسلسلي، يسمح PSG لـ Next.js ببناء مسارات متعددة في وقت واحد، مما يقلل بشكل كبير من وقت البناء الإجمالي.

الفكرة الأساسية وراء PSG هي توزيع عبء عمل البناء على عمليات أو خيوط (threads) متعددة. يمكن تحقيق ذلك من خلال تقنيات مختلفة، مثل:

• تقسيم العمليات (Forking Processes): إنشاء عمليات فرعية متعددة تتعامل كل منها مع مجموعة فرعية من المسارات.
• استخدام الخيوط (Threading): استخدام الخيوط داخل عملية واحدة لإجراء عمليات بناء متزامنة.
• الحوسبة الموزعة (Distributed Computing): توزيع عبء عمل البناء على أجهزة متعددة.

من خلال موازاة عملية البناء، يمكن لـ PSG تحسين أوقات البناء بشكل كبير، خاصة للمواقع التي تحتوي على عدد كبير من المسارات. تخيل سيناريو يستغرق فيه بناء موقع يحتوي على 1000 مسار ساعة واحدة باستخدام SSG التقليدي. مع PSG، إذا كان بإمكانك استخدام 10 عمليات متزامنة، يمكن تقليل وقت البناء إلى حوالي 6 دقائق (بافتراض قابلية التوسع الخطية).

كيفية تنفيذ التوليد الثابت المتوازي في Next.js

على الرغم من أن Next.js لا يوفر حلاً مدمجًا أصليًا لـ PSG، إلا أن هناك عدة طرق يمكنك اتباعها لتنفيذه:

1. استخدام `p-map` لجلب البيانات المتزامن

أحد العوائق الشائعة في التوليد الثابت هو جلب البيانات. يتيح لك استخدام مكتبة مثل `p-map` جلب البيانات بشكل متزامن، مما يسرع عملية getStaticProps.

            // pages/products/[id].js
import pMap from 'p-map';

export async function getStaticPaths() {
  const res = await fetch('https://api.example.com/products');
  const products = await res.json();

  const paths = products.map((product) => ({
    params: { id: product.id.toString() },
  }));

  return {
    paths,
    fallback: false,
  };
}

export async function getStaticProps({ params }) {
  // Simulate fetching product data
  const fetchProduct = async (id) => {
    const res = await fetch(`https://api.example.com/products/${id}`);
    return res.json();
  };

  const product = await fetchProduct(params.id);

  return {
    props: {
      product,
    },
  };
}

function Product({ product }) {
  return (
    <div>
      <h1>{product.name}</h1>
      <p>{product.description}</p>
    </div>
  );
}

export default Product;

            

              
                Copy
              
            
          

على الرغم من أن هذا المثال لا يوازي صراحةً عملية توليد المسارات نفسها، إلا أنه يوازي عملية جلب البيانات داخل getStaticProps، مما يمكن أن يحسن أوقات البناء بشكل كبير عندما يكون جلب البيانات هو العائق الرئيسي.

2. البرمجة النصية المخصصة باستخدام Node.js والعمليات الفرعية

لمزيد من التحكم الدقيق، يمكنك إنشاء برنامج نصي مخصص لـ Node.js يستفيد من العمليات الفرعية لموازاة عملية البناء بأكملها. يتضمن هذا النهج تقسيم قائمة المسارات إلى أجزاء وتعيين كل جزء لعملية فرعية منفصلة.

فيما يلي مخطط مفاهيمي للخطوات المتبعة:

1. إنشاء قائمة بالمسارات: استخدم getStaticPaths أو آلية مشابهة لإنشاء قائمة كاملة بالمسارات التي تحتاج إلى توليد ثابت.
2. تقسيم المسارات إلى أجزاء: قسم قائمة المسارات إلى أجزاء أصغر، يحتوي كل منها على عدد يمكن التحكم فيه من المسارات. سيعتمد حجم الجزء الأمثل على أجهزتك وتعقيد صفحاتك.
3. إنشاء عمليات فرعية: استخدم وحدة child_process في Node.js لإنشاء عمليات فرعية متعددة.
4. تعيين الأجزاء للعمليات الفرعية: عين كل جزء من المسارات لعملية فرعية.
5. تنفيذ أمر بناء Next.js في العمليات الفرعية: داخل كل عملية فرعية، قم بتنفيذ أمر بناء Next.js (مثل next build) بتكوين محدد يقصر البناء على الجزء المخصص من المسارات. قد يتضمن ذلك تعيين متغيرات البيئة أو استخدام تكوين مخصص لـ Next.js.
6. مراقبة العمليات الفرعية: راقب العمليات الفرعية بحثًا عن الأخطاء والإكمال.
7. تجميع النتائج: بمجرد اكتمال جميع العمليات الفرعية بنجاح، قم بتجميع النتائج (مثل ملفات HTML التي تم إنشاؤها) وقم بإجراء أي معالجة لاحقة ضرورية.

يتطلب هذا النهج برمجة نصية أكثر تعقيدًا ولكنه يوفر تحكمًا أكبر في عملية الموازاة.

3. استخدام أدوات البناء ومشغلات المهام

يمكن أيضًا استخدام أدوات مثل `npm-run-all` أو `concurrently` لتشغيل أوامر بناء Next.js متعددة بالتوازي، على الرغم من أن هذا النهج قد لا يكون فعالاً مثل البرنامج النصي المخصص الذي يدير أجزاء المسار بشكل خاص.

            // package.json
{
  "scripts": {
    "build:part1": "next build",
    "build:part2": "next build",
    "build:parallel": "concurrently \"npm run build:part1\" \"npm run build:part2\""
  }
}

            

              
                Copy
              
            
          

هذا نهج أبسط، ولكنه يتطلب إدارة دقيقة لمتغيرات البيئة أو آليات أخرى لضمان أن كل "جزء" من البناء يولد المجموعة الفرعية الصحيحة من الصفحات.

تحسين التوليد الثابت المتوازي

تنفيذ PSG هو مجرد الخطوة الأولى. لتحقيق أقصى استفادة من فوائده، ضع في اعتبارك تقنيات التحسين التالية:

• تحسين جلب البيانات: تأكد من أن منطق جلب البيانات لديك فعال قدر الإمكان. استخدم استراتيجيات التخزين المؤقت، وقم بتحسين استعلامات قاعدة البيانات، وقلل من كمية البيانات المنقولة عبر الشبكة.
• تحسين الصور: قم بتحسين صورك لتقليل حجم ملفاتها وتحسين أوقات التحميل. يوفر Next.js إمكانيات مدمجة لتحسين الصور يجب عليك الاستفادة منها.
• تقسيم الكود (Code Splitting): قم بتنفيذ تقسيم الكود لتقسيم تطبيقك إلى أجزاء أصغر يمكن تحميلها عند الطلب. يمكن أن يحسن هذا وقت التحميل الأولي لموقعك.
• استراتيجيات التخزين المؤقت (Caching): قم بتنفيذ استراتيجيات التخزين المؤقت لتخزين البيانات التي يتم الوصول إليها بشكل متكرر وتقليل عدد الطلبات إلى الواجهة الخلفية الخاصة بك.
• تخصيص الموارد: فكر بعناية في كمية الموارد (وحدة المعالجة المركزية، الذاكرة) المخصصة لكل عملية متوازية. يمكن أن يؤدي الإفراط في تخصيص الموارد إلى التنازع وتقليل الأداء العام.
• مراقبة أداء البناء: راقب أداء البناء باستمرار لتحديد العوائق ومجالات التحسين. استخدم أدوات مراقبة البناء وحلل سجلات البناء للحصول على رؤى حول عملية البناء.

أفضل الممارسات للتوليد الثابت المتوازي

لضمان تنفيذ ناجح لـ PSG، اتبع أفضل الممارسات التالية:

• ابدأ بخط أساس للأداء: قبل تنفيذ PSG، قم بإنشاء خط أساس للأداء عن طريق قياس وقت بناء موقعك باستخدام SSG التقليدي. سيسمح لك هذا بتحديد فوائد PSG كميًا.
• نفذ PSG بشكل تدريجي: لا تحاول تنفيذ PSG لموقعك بالكامل دفعة واحدة. ابدأ بمجموعة فرعية صغيرة من المسارات وقم بتوسيع التنفيذ تدريجيًا كلما اكتسبت الثقة وحددت أي مشكلات محتملة.
• اختبر بدقة: اختبر موقعك بدقة بعد تنفيذ PSG للتأكد من أن جميع المسارات يتم إنشاؤها بشكل صحيح وأنه لا توجد تراجعات في الأداء.
• وثق تنفيذك: وثق تنفيذ PSG الخاص بك، بما في ذلك الأساس المنطقي وراء خيارات التصميم الخاصة بك، والخطوات المتبعة في التنفيذ، وأي تكوينات أو تحسينات محددة قمت بها.
• فكر في التجديد الثابت المتزايد (ISR): بالنسبة للمحتوى الذي يتم تحديثه بشكل متكرر، فكر في استخدام التجديد الثابت المتزايد (ISR) جنبًا إلى جنب مع PSG. يسمح لك ISR بإعادة إنشاء الصفحات الثابتة في الخلفية، مما يضمن أن موقعك يحتوي دائمًا على أحدث محتوى دون الحاجة إلى إعادة بناء كاملة.
• استخدم متغيرات البيئة: استخدم متغيرات البيئة لتكوين عملية البناء (مثل عدد العمليات المتوازية، ونقاط نهاية API). هذا يسمح بالمرونة وسهولة تعديل تكوين البناء دون تعديل الكود.

أمثلة من الواقع للتوليد الثابت المتوازي

على الرغم من أن التطبيقات المحددة قد تختلف، فإليك بعض الأمثلة الافتراضية التي توضح فوائد PSG في سيناريوهات مختلفة:

• موقع تجارة إلكترونية: موقع تجارة إلكترونية يحتوي على 10000 صفحة منتج يواجه وقت بناء يبلغ 5 ساعات باستخدام SSG التقليدي. من خلال تنفيذ PSG مع 20 عملية متوازية، يتم تقليل وقت البناء إلى حوالي 15 دقيقة، مما يسرع بشكل كبير عملية النشر ويسمح بتحديثات أكثر تكرارًا لمعلومات المنتج.
• موقع إخباري: موقع إخباري يحتوي على أرشيف كبير من المقالات يحتاج إلى إعادة بناء الموقع بالكامل كلما تم نشر مقالات جديدة. باستخدام PSG، يتم تقليل وقت إعادة البناء من عدة ساعات إلى بضع دقائق فقط، مما يمكّن الموقع من نشر الأخبار العاجلة بسرعة والبقاء على اطلاع بأحدث الأحداث.
• موقع توثيق: موقع توثيق يحتوي على مئات الصفحات من الوثائق الفنية ينفذ PSG لتحسين وقت البناء وتسهيل مساهمة المطورين في التوثيق. تشجع أوقات البناء الأسرع على تحديثات وتحسينات أكثر تكرارًا للتوثيق، مما يؤدي إلى تجربة مستخدم أفضل للمطورين.

النهج البديلة: التجديد الثابت المتزايد (ISR)

بينما يركز PSG على تسريع البناء الأولي، فإن التجديد الثابت المتزايد (ISR) هو تقنية ذات صلة تستحق النظر. يسمح لك ISR بإنشاء صفحات بشكل ثابت بعد البناء الأولي. هذا مفيد بشكل خاص للمحتوى الذي يتغير بشكل متكرر، لأنه يسمح لك بتحديث موقعك دون الحاجة إلى إعادة بناء كاملة.

مع ISR، تحدد وقت إعادة التحقق (بالثواني) في وظيفة getStaticProps الخاصة بك. بعد انقضاء هذا الوقت، سيقوم Next.js بإعادة إنشاء الصفحة في الخلفية عند الطلب التالي. يضمن هذا أن يرى المستخدمون دائمًا أحدث إصدار من المحتوى، مع الاستمرار في الاستفادة من مزايا الأداء للتوليد الثابت.

            export async function getStaticProps() {
  // ... fetch data

  return {
    props: {
      data,
    },
    revalidate: 60, // Regenerate this page every 60 seconds
  };
}

            

              
                Copy
              
            
          

يمكن استخدام ISR و PSG معًا لإنشاء موقع ويب محسن للغاية. يمكن استخدام PSG للبناء الأولي، بينما يمكن استخدام ISR للحفاظ على تحديث المحتوى.

المزالق الشائعة التي يجب تجنبها

يمكن أن يكون تنفيذ PSG تحديًا، ومن المهم أن تكون على دراية بالمزالق المحتملة:

• التنازع على الموارد: يمكن أن يؤدي تشغيل عدد كبير جدًا من العمليات المتوازية إلى التنازع على الموارد (مثل وحدة المعالجة المركزية، الذاكرة، إدخال/إخراج القرص)، مما قد يبطئ عملية البناء بالفعل. من المهم ضبط عدد العمليات المتوازية بعناية بناءً على أجهزتك وتعقيد صفحاتك.
• حالات السباق (Race Conditions): إذا كانت عملية البناء الخاصة بك تتضمن الكتابة إلى موارد مشتركة (مثل نظام الملفات، قاعدة بيانات)، فيجب أن تكون حذرًا لتجنب حالات السباق. استخدم آليات القفل المناسبة أو العمليات التحويلية لضمان اتساق البيانات.
• تعقيد البناء: يمكن أن يؤدي تنفيذ PSG إلى زيادة تعقيد عملية البناء بشكل كبير. من المهم تصميم تنفيذك بعناية وتوثيقه بدقة.
• اعتبارات التكلفة: اعتمادًا على بنيتك التحتية (مثل خوادم البناء المستندة إلى السحابة)، يمكن أن يؤدي تشغيل عمليات متوازية متعددة إلى زيادة تكاليف البناء. من المهم مراعاة هذه التكاليف عند تقييم فوائد PSG.

الأدوات والتقنيات للتوليد الثابت المتوازي

يمكن للعديد من الأدوات والتقنيات المساعدة في تنفيذ PSG:

• وحدة `child_process` في Node.js: لإنشاء وإدارة العمليات الفرعية.
• `p-map`: لجلب البيانات المتزامن.
• `concurrently` و `npm-run-all`: لتشغيل نصوص npm متعددة بالتوازي.
• Docker: لتعبئة بيئة البناء الخاصة بك في حاويات وضمان الاتساق عبر الأجهزة المختلفة.
• منصات CI/CD (مثل Vercel, Netlify, GitHub Actions): لأتمتة عملية البناء والنشر.
• أدوات مراقبة البناء (مثل Datadog, New Relic): لمراقبة أداء البناء وتحديد العوائق.

مستقبل التوليد الثابت

التوليد الثابت هو مجال سريع التطور، ويمكننا أن نتوقع رؤية المزيد من التطورات في السنوات القادمة. تشمل بعض الاتجاهات المستقبلية المحتملة ما يلي:

• موازاة أكثر ذكاءً: قد تقوم الإصدارات المستقبلية من Next.js بموازاة التوليد الثابت تلقائيًا بناءً على خصائص تطبيقك وأجهزتك.
• التكامل مع منصات الحوسبة الموزعة: قد يتم دمج PSG بشكل أكبر مع منصات الحوسبة الموزعة، مما يسمح لك بالاستفادة من قوة الحوسبة السحابية لتسريع عملية البناء.
• استراتيجيات تخزين مؤقت محسنة: قد يتم تطوير استراتيجيات تخزين مؤقت أكثر تطورًا لزيادة تحسين أداء المواقع التي تم إنشاؤها بشكل ثابت.
• التحسين المدعوم بالذكاء الاصطناعي: قد يتم استخدام الذكاء الاصطناعي (AI) لتحسين عملية البناء تلقائيًا، وتحديد العوائق واقتراح التحسينات.

الخاتمة

التوليد الثابت المتوازي هو تقنية قوية لبناء مواقع ويب عالية الأداء وقابلة للتوسع باستخدام Next.js. من خلال بناء مسارات متعددة بشكل متزامن، يمكن لـ PSG تقليل أوقات البناء بشكل كبير وتعزيز أداء الموقع، خاصة للمواقع الكبيرة التي تحتوي على عدد هائل من المسارات. على الرغم من أن تنفيذ PSG يتطلب تخطيطًا وتنفيذًا دقيقين، إلا أن الفوائد يمكن أن تكون كبيرة.

من خلال فهم المفاهيم والتقنيات وأفضل الممارسات الموضحة في هذه المقالة، يمكنك الاستفادة بشكل فعال من PSG لتحسين تطبيق Next.js الخاص بك لتحقيق قابلية التوسع العالمية وتقديم تجربة مستخدم فائقة. مع استمرار تطور الويب، سيكون إتقان تقنيات مثل PSG أمرًا بالغ الأهمية للبقاء في الطليعة وبناء مواقع ويب يمكنها تلبية متطلبات الجمهور العالمي. تذكر أن تراقب أداء البناء باستمرار، وتكيف استراتيجياتك حسب الحاجة، وتستكشف أدوات وتقنيات جديدة لزيادة تحسين عملية التوليد الثابت لديك.