Next.js Edge Runtime: تحسين وظائف الخادم بدون خادم لجمهور عالمي

في مشهد اليوم الرقمي، يعد تقديم تجارب ويب فائقة السرعة أمرًا بالغ الأهمية. نظرًا لأن المستخدمين يصلون إلى مواقع الويب والتطبيقات من جميع أنحاء العالم، فإن تحسين الأداء لجمهور متنوع جغرافيًا أمر بالغ الأهمية. يوفر Next.js، وهو إطار عمل React شائع، حلاً قويًا: Edge Runtime. سيتعمق منشور المدونة هذا في Next.js Edge Runtime، ويستكشف كيف يُحدث ثورة في تحسين وظائف الخادم بدون خادم لشبكة ويب عالمية حقًا.

ما هو Next.js Edge Runtime؟

Next.js Edge Runtime هو بيئة خفيفة الوزن وبدون خادم تتيح لك تنفيذ كود JavaScript بالقرب من المستخدمين. على عكس وظائف الخادم التقليدية التي تعمل في مراكز بيانات مركزية، يتم نشر وظائف Edge Runtime على شبكة عالمية من خوادم الحافة. هذا يعني أن التعليمات البرمجية الخاصة بك تعمل في مراكز البيانات الأقرب جغرافيًا إلى المستخدمين، مما يؤدي إلى تقليل زمن الانتقال بشكل كبير وأوقات استجابة أسرع.

فكر فيها على أنها تحتوي على خوادم صغيرة موضوعة بشكل استراتيجي حول العالم. عندما يطلب مستخدم في طوكيو بيانات، يتم تنفيذ التعليمات البرمجية على خادم في طوكيو (أو بالقرب منها)، بدلاً من خادم يقع في، على سبيل المثال، الولايات المتحدة. يؤدي هذا إلى تقليل المسافة التي تحتاج البيانات إلى قطعها بشكل كبير، مما يُحدث فرقًا ملحوظًا في الأداء.

الفوائد الرئيسية لـ Edge Runtime

• تقليل زمن الانتقال: من خلال تنفيذ التعليمات البرمجية بالقرب من المستخدمين، يقلل Edge Runtime من زمن انتقال الشبكة، مما يؤدي إلى أوقات تحميل أسرع للصفحات وتجربة مستخدم محسنة. هذا مهم بشكل خاص للمستخدمين في المناطق البعيدة عن موقع الخادم الأساسي الخاص بك.
• تحسين الأداء: تترجم أوقات الاستجابة الأسرع إلى تجربة مستخدم أكثر استجابة وجاذبية. يمكن أن يؤدي هذا إلى ارتفاع معدلات التحويل وزيادة الاحتفاظ بالمستخدمين وتحسين تصنيفات تحسين محركات البحث (SEO).
• المرونة: يتوسع Edge Runtime تلقائيًا للتعامل مع متطلبات حركة المرور المتقلبة دون الحاجة إلى تدخل يدوي. يضمن هذا أن يظل تطبيقك فعالاً حتى خلال فترات الاستخدام القصوى. تعمل الشبكة العالمية لخوادم الحافة على توزيع الحمل، ومنع الاختناقات وضمان أداء متسق في جميع أنحاء العالم.
• تحسين التكلفة: باستخدام شبكة موزعة، يمكن لـ Edge Runtime تحسين استخدام الموارد وتقليل التكاليف المرتبطة بالبنية التحتية للخادم التقليدي. أنت تدفع فقط مقابل الموارد التي تستخدمها، مما يلغي الحاجة إلى توفير وصيانة الخادم باهظة الثمن.
• تعزيز الأمان: توفر الحوسبة الطرفية طبقة إضافية من الأمان من خلال عزل البيانات والمنطق الحساس بالقرب من المستخدم، مما يقلل من مخاطر الهجمات التي تستهدف الخوادم المركزية.
• التخصيص: يسمح Edge Runtime بتخصيص المحتوى الديناميكي استنادًا إلى موقع المستخدم أو الجهاز أو عوامل سياقية أخرى. يتيح لك هذا تقديم تجارب مخصصة تتوافق مع المستخدمين الفرديين، مما يؤدي إلى زيادة المشاركة والرضا. على سبيل المثال، يمكنك عرض المحتوى باللغة المفضلة للمستخدم بناءً على موقعه.

كيف يعمل Edge Runtime: شرح مبسط

تخيل مستخدمًا في البرازيل يزور موقع ويب للتجارة الإلكترونية تم إنشاؤه باستخدام Next.js ويستخدم Edge Runtime. إليك كيفية معالجة الطلب:

1. يرسل متصفح المستخدم طلبًا إلى موقع الويب الخاص بالتجارة الإلكترونية.
2. يتم توجيه الطلب إلى أقرب خادم حافة في البرازيل (أو موقع قريب في أمريكا الجنوبية).
3. يقوم Edge Runtime بتنفيذ الوظيفة المطلوبة بدون خادم (على سبيل المثال، جلب بيانات المنتج، وإنشاء محتوى مخصص).
4. يعيد خادم الحافة الاستجابة مباشرة إلى متصفح المستخدم.

نظرًا لأن الوظيفة تنفذ بالقرب من المستخدم، فإن البيانات تقطع مسافة أقصر بكثير، مما يؤدي إلى وقت استجابة أسرع مقارنة بوظائف الخادم التقليدية التي تعمل في موقع مركزي.

تنفيذ Edge Runtime في Next.js

يعد تمكين Edge Runtime في تطبيق Next.js الخاص بك أمرًا مباشرًا. ما عليك سوى تكوين مسارات واجهة برمجة التطبيقات أو البرامج الوسيطة لاستخدام بيئة وقت التشغيل edge.

مثال: مسار واجهة برمجة التطبيقات باستخدام Edge Runtime

قم بإنشاء ملف باسم /pages/api/hello.js (أو /app/api/hello/route.js في دليل التطبيق):

// pages/api/hello.js

export const config = {
  runtime: 'edge',
};

export default async function handler(req) {
  return new Response(
    `مرحبًا، من Edge Runtime! (طلب من: ${req.geo?.country || 'Unknown'})`,
    { status: 200 }
  );
}

شرح:

• يخبر كائن config باستخدام runtime: 'edge' Next.js بنشر هذه الوظيفة إلى Edge Runtime.
• الوظيفة handler هي دالة غير متزامنة قياسية تتلقى كائن الطلب (req).
• تعيد الوظيفة كائن Response برسالة تشير إلى أنها تعمل على Edge Runtime. نعرض أيضًا بلد المستخدم استنادًا إلى بيانات الموقع الجغرافي (إذا كانت متوفرة).

بيانات الموقع الجغرافي: يوفر كائن req.geo إمكانية الوصول إلى المعلومات الجغرافية حول موقع المستخدم، مثل البلد والمنطقة والمدينة وخط العرض/خط الطول. يتم توفير هذه البيانات بواسطة شبكة الحافة ويمكن استخدامها لتخصيص المحتوى أو تحسين سلوك التطبيق بناءً على موقع المستخدم.

مثال: برنامج وسيط باستخدام Edge Runtime

قم بإنشاء ملف باسم middleware.js (أو src/middleware.js) في جذر مشروعك:

// middleware.js
import { NextResponse } from 'next/server'

export const config = {
  matcher: '/about/:path*',
}

export function middleware(request) {
  // افترض ملف تعريف ارتباط "country":
  const country = request.cookies.get('country')?.value || request.geo?.country || 'US'

  console.log(`البرنامج الوسيط قيد التشغيل من: ${country}`)
  
  // استنساخ عنوان URL
  const url = request.nextUrl.clone()

  // إضافة معلمة استعلام "country"
  url.searchParams.set('country', country)

  // إعادة الكتابة إلى عنوان URL
  return NextResponse.rewrite(url)
}

شرح:

• يحدد كائن config المسارات التي سيتم تطبيق هذا البرنامج الوسيط عليها (في هذه الحالة، أي مسار ضمن /about/).
• يعترض دالة middleware الطلبات ويمكنه تعديل الطلب أو الاستجابة.
• يتحقق هذا المثال من ملف تعريف الارتباط "country"، ثم يستخدم بيانات الموقع الجغرافي إذا لم يكن هناك ملف تعريف ارتباط. إذا لم يكن أي منهما موجودًا، فإنه يفترض "US". ثم يضيف معلمة استعلام `country` إلى عنوان URL، مما يجعل موقع المستخدم متاحًا لصفحات `about` بشكل فعال. يطبع البرنامج الوسيط رسالة إلى وحدة التحكم للتأكيد على أنه قيد التشغيل ومن أين يعمل.

حالات استخدام Edge Runtime

Edge Runtime مناسب بشكل خاص لمجموعة متنوعة من حالات الاستخدام، بما في ذلك:

• التخصيص: قم بتخصيص المحتوى ديناميكيًا استنادًا إلى موقع المستخدم أو الجهاز أو عوامل سياقية أخرى. على سبيل المثال، اعرض الأسعار بالعملة المحلية للمستخدم أو أوصِ بالمنتجات بناءً على سجل الشراء السابق. يمكن لمتاجر التجزئة للأزياء العالمية عرض خيارات الملابس المناسبة للمناخ المحلي.
• اختبار A/B: قم بإجراء اختبارات A/B وتجارب عن طريق توجيه المستخدمين إلى اختلافات مختلفة لتطبيقك بناءً على موقعهم أو معايير أخرى.
• المصادقة: قم بمصادقة المستخدمين وحماية البيانات الحساسة بالقرب من المستخدم، مما يقلل من مخاطر الهجمات التي تستهدف خوادم المصادقة المركزية. على سبيل المثال، يمكنك التحقق من رموز JWT المميزة على الحافة، مما يقلل الحمل على خدمة المصادقة الخلفية.
• تحسين الصور: قم بتحسين الصور للأجهزة المختلفة وأحجام الشاشة بالقرب من المستخدم، وتحسين أوقات تحميل الصفحة وتقليل استهلاك النطاق الترددي. يمكن لموقع ويب للأخبار عرض درجات دقة صور مختلفة بناءً على نوع جهاز المستخدم.
• إنشاء المحتوى الديناميكي: قم بإنشاء محتوى ديناميكي على الفور استنادًا إلى طلبات المستخدمين، مما يضمن أن المستخدمين يرون دائمًا أحدث المعلومات. يمكن لموقع ويب لنتائج الألعاب الرياضية عرض تحديثات اللعبة في الوقت الفعلي عن طريق جلب البيانات من واجهة برمجة التطبيقات وتقديمها على الحافة.
• إعادة التوجيه: تنفيذ عمليات إعادة التوجيه وإعادة الكتابة بناءً على موقع المستخدم أو معايير أخرى. يمكن لموقع ويب يخضع لتغيير العلامة التجارية استخدام وظائف الحافة لإعادة توجيه المستخدمين بسلاسة من عناوين URL القديمة إلى عناوين URL الجديدة.

Edge Runtime مقابل وظائف الخادم بدون خادم: اختلافات رئيسية

في حين أن كل من Edge Runtime ووظائف الخادم التقليدية تقدم تنفيذًا بدون خادم، إلا أن هناك اختلافات رئيسية يجب مراعاتها:

الميزة	Edge Runtime	وظائف الخادم بدون خادم (مثل AWS Lambda و Google Cloud Functions)
الموقع	شبكة حافة موزعة عالميًا	مراكز بيانات مركزية
زمن الانتقال	زمن انتقال أقل بسبب القرب من المستخدمين	زمن انتقال أعلى بسبب الموقع المركزي
البدايات الباردة	بدايات باردة أسرع بسبب البيئة خفيفة الوزن	بدايات باردة أبطأ
حالات الاستخدام	التطبيقات الهامة للأداء، والتخصيص، واختبار A/B	الحوسبة بدون خادم للأغراض العامة
التكلفة	من المحتمل أن تكون أكثر فعالية من حيث التكلفة للتطبيقات ذات حركة المرور العالية	فعالة من حيث التكلفة للتطبيقات ذات حركة المرور المنخفضة
وقت التشغيل	محدود بوقت تشغيل JavaScript معين (محرك V8)	يدعم لغات وأوقات تشغيل مختلفة

باختصار، يتفوق Edge Runtime في السيناريوهات التي يكون فيها زمن الانتقال المنخفض والأداء العالمي أمرًا بالغ الأهمية، بينما تكون وظائف الخادم التقليدية أكثر ملاءمة لمهام الحوسبة بدون خادم للأغراض العامة.

قيود Edge Runtime

في حين أن Edge Runtime يقدم مزايا كبيرة، من المهم أن تكون على دراية بقيوده:

• قيود وقت التشغيل: يواجه Edge Runtime قيودًا على حجم الوظيفة ووقت التنفيذ. يجب أن تكون الوظائف خفيفة الوزن وتنفذ بسرعة.
• وصول محدود إلى الموارد: قد يكون لوظائف Edge وصول محدود إلى موارد معينة، مثل قواعد البيانات أو أنظمة الملفات، اعتمادًا على النظام الأساسي. يجب تحسين أنماط الوصول إلى البيانات لتقليل الاعتماديات على الموارد البعيدة.
• البدايات الباردة: على الرغم من أنها أسرع بشكل عام من وظائف الخادم التقليدية، إلا أن البدايات الباردة لا تزال ممكنة، خاصة بالنسبة للوظائف التي يتم الوصول إليها بشكل غير متكرر. ضع في اعتبارك استخدام تقنيات مثل طلبات الإحماء لتقليل تأثير البدايات الباردة.
• تصحيح الأخطاء: قد يكون تصحيح أخطاء وظائف الحافة أكثر صعوبة من تصحيح أخطاء وظائف الخادم التقليدية بسبب الطبيعة الموزعة للبيئة. استخدم أدوات التسجيل والمراقبة لتحديد المشكلات وحلها.
• التعقيد: يمكن أن يؤدي تنفيذ وإدارة وظائف الحافة إلى إضافة تعقيد إلى بنية تطبيقك. تأكد من أن فريقك لديه الخبرة والأدوات اللازمة لإدارة عمليات نشر الحافة بفعالية.

أفضل الممارسات لتحسين وظائف Edge Runtime

لتحقيق أقصى قدر من الأداء والكفاءة لوظائف Edge Runtime الخاصة بك، ضع في اعتبارك أفضل الممارسات التالية:

• تقليل حجم الوظيفة: احتفظ بوظائفك صغيرة وخفيفة الوزن قدر الإمكان لتقليل أوقات البدء الباردة وتحسين سرعة التنفيذ. قم بإزالة أي تبعيات أو تعليمات برمجية غير ضرورية.
• تحسين جلب البيانات: قلل عدد مكالمات واجهة برمجة التطبيقات وحسن استراتيجيات جلب البيانات لتقليل زمن الانتقال. استخدم آليات التخزين المؤقت لتخزين البيانات التي يتم الوصول إليها بشكل متكرر.
• استخدام الخوارزميات الفعالة: استخدم الخوارزميات الفعالة وهياكل البيانات لتقليل وقت تنفيذ وظائفك. قم بإنشاء ملف تعريف التعليمات البرمجية الخاصة بك لتحديد عنق الزجاجة في الأداء وتحسينه وفقًا لذلك.
• الاستفادة من التخزين المؤقت: استخدم آليات التخزين المؤقت لتخزين البيانات التي يتم الوصول إليها بشكل متكرر وتقليل الحمل على خوادم الأصل الخاصة بك. قم بتكوين رؤوس ذاكرة التخزين المؤقت المناسبة للتأكد من تخزين المحتوى مؤقتًا بشكل فعال بواسطة شبكة الحافة.
• مراقبة الأداء: راقب باستمرار أداء وظائف Edge Runtime الخاصة بك باستخدام أدوات التسجيل والمراقبة. تتبع المقاييس الرئيسية مثل زمن الانتقال ومعدلات الخطأ واستخدام الموارد لتحديد مجالات التحسين.
• الاختبار الشامل: اختبر وظائف Edge Runtime الخاصة بك بدقة في مناطق مختلفة وظروف الشبكة للتأكد من أنها تعمل كما هو متوقع. استخدم أدوات الاختبار الآلية للتحقق من الوظائف والأداء.

اختيار النظام الأساسي المناسب: Vercel وما بعده

Vercel هو النظام الأساسي الأساسي الذي يدعم Next.js و Edge Runtime. يوفر تجربة نشر سلسة ويتكامل بإحكام مع إطار عمل Next.js. ومع ذلك، تظهر أيضًا منصات أخرى تدعم الحوسبة الطرفية والوظائف بدون خادم، مثل:

• Cloudflare Workers: تقدم Cloudflare Workers بيئة حوسبة طرفية مماثلة تتيح لك تنفيذ كود JavaScript على شبكة Cloudflare العالمية.
• Netlify Functions: توفر Netlify Functions وظائف بدون خادم يمكن نشرها على شبكة Netlify الطرفية.
• AWS Lambda@Edge: يسمح لك AWS Lambda@Edge بتشغيل وظائف Lambda في مواقع حافة AWS باستخدام CloudFront.
• Akamai EdgeWorkers: Akamai EdgeWorkers عبارة عن نظام أساسي بدون خادم يتيح لك تشغيل التعليمات البرمجية على شبكة Akamai الطرفية العالمية.

عند اختيار نظام أساسي، ضع في اعتبارك عوامل مثل التسعير والميزات وسهولة الاستخدام والتكامل مع البنية التحتية الحالية لديك.

مستقبل الحوسبة الطرفية والوظائف بدون خادم

تعد الحوسبة الطرفية والوظائف بدون خادم من التقنيات سريعة التطور التي تغير الطريقة التي نبني بها تطبيقات الويب وننشرها. مع انخفاض تكاليف النطاق الترددي وتحسين البنية التحتية للشبكة، يمكننا أن نتوقع رؤية المزيد من التطبيقات التي تستفيد من قوة الحوسبة الطرفية لتقديم تجارب فائقة السرعة للمستخدمين في جميع أنحاء العالم.

مستقبل تطوير الويب موزع بلا شك، مع تشغيل التطبيقات بالقرب من المستخدمين والاستفادة من قوة الحوسبة الطرفية لتقديم أداء وقابلية للتوسع لا مثيل لهما. يعد تبني Next.js Edge Runtime خطوة حاسمة نحو بناء تطبيقات ويب عالمية حقًا تلبي متطلبات مستخدمي اليوم.

الخلاصة

يوفر Next.js Edge Runtime آلية قوية لتحسين وظائف الخادم بدون خادم لجمهور عالمي. من خلال تنفيذ التعليمات البرمجية بالقرب من المستخدمين، فإنه يقلل بشكل كبير من زمن الانتقال ويحسن الأداء ويعزز تجربة المستخدم الإجمالية. في حين أن لديها قيودًا، إلا أن الفوائد تفوق التحديات للعديد من التطبيقات، خاصة تلك التي تتطلب زمن انتقال منخفضًا وقابلية للتوسع عالية.

مع تزايد عالمية الويب، سيكون تبني الحوسبة الطرفية والوظائف بدون خادم أمرًا ضروريًا لتقديم تجارب مستخدم استثنائية. من خلال فهم المبادئ وأفضل الممارسات الموضحة في منشور المدونة هذا، يمكنك الاستفادة من Next.js Edge Runtime لبناء تطبيقات ويب عالمية حقًا تزدهر في المشهد الرقمي التنافسي اليوم. ضع في اعتبارك المواقع الجغرافية المتنوعة لمستخدميك وكيف يمكن أن تفيدهم وظائف الحافة على وجه التحديد، مما يؤدي إلى زيادة المشاركة والتحويلات.