إدارة الذاكرة في Next.js: تحسين عملية بناء التطبيقات العالمية

أصبح Next.js إطار عمل رائدًا لبناء تطبيقات ويب عالية الأداء وقابلة للتطوير. تقدم ميزاته، مثل التصيير من جانب الخادم (SSR) وتوليد المواقع الثابتة (SSG)، مزايا كبيرة. ومع ذلك، مع نمو التطبيقات في التعقيد، خاصة تلك التي تستهدف جمهورًا عالميًا بمجموعات بيانات متنوعة ومتطلبات توطين، تصبح إدارة الذاكرة أثناء عملية البناء أمرًا حاسمًا. يمكن أن يؤدي الاستخدام غير الفعال للذاكرة إلى عمليات بناء بطيئة، وفشل في النشر، وفي النهاية، تجربة مستخدم سيئة. يستكشف هذا الدليل الشامل استراتيجيات وتقنيات مختلفة لتحسين عمليات بناء Next.js لتعزيز كفاءة الذاكرة، مما يضمن عمليات نشر سلسة وأداءً عاليًا للتطبيقات التي تخدم قاعدة مستخدمين عالمية.

فهم استهلاك الذاكرة في عمليات بناء Next.js

قبل الخوض في تقنيات التحسين، من الضروري فهم أين يتم استهلاك الذاكرة أثناء بناء Next.js. تشمل المساهمين الرئيسيين:

• Webpack: يستفيد Next.js من Webpack لتجميع JavaScript و CSS والأصول الأخرى. تعتبر عمليات تحليل وتحويل الرسوم البيانية للاعتماديات في Webpack كثيفة الاستخدام للذاكرة.
• Babel: يحول Babel كود JavaScript الحديث إلى إصدارات متوافقة مع المتصفحات. تتطلب هذه العملية تحليل ومعالجة الكود، مما يستهلك الذاكرة.
• تحسين الصور: يمكن أن يكون تحسين الصور للأجهزة وأحجام الشاشات المختلفة استنزافًا كبيرًا للذاكرة، خاصة لأصول الصور الكبيرة والعديد من اللغات.
• جلب البيانات: غالبًا ما يتضمن التصيير من جانب الخادم (SSR) وتوليد المواقع الثابتة (SSG) جلب البيانات أثناء عملية البناء. يمكن أن تؤدي مجموعات البيانات الكبيرة أو تحويلات البيانات المعقدة إلى زيادة استهلاك الذاكرة.
• توليد المواقع الثابتة: يتطلب توليد صفحات HTML ثابتة لكل مسار تخزين المحتوى المولد في الذاكرة. بالنسبة للمواقع الكبيرة، يمكن أن يستهلك هذا ذاكرة كبيرة.
• التوطين (i18n): تزيد إدارة اللغات والترجمات المتعددة من استهلاك الذاكرة حيث يتطلب كل لغة معالجة وتخزينًا. بالنسبة للتطبيقات العالمية، يمكن أن يصبح هذا عاملاً رئيسياً.

تحديد اختناقات الذاكرة

الخطوة الأولى في تحسين استخدام الذاكرة هي تحديد أماكن الاختناقات. فيما يلي عدة طرق لمساعدتك في تحديد مجالات التحسين:

1. مفتش Node.js

يسمح لك مفتش Node.js بتحليل استخدام الذاكرة لتطبيقك. يمكنك استخدامه لأخذ لقطات للكومة (heap snapshots) وتحليل أنماط تخصيص الذاكرة أثناء عملية البناء.

مثال:

            node --inspect node_modules/.bin/next build
            

              
                Copy
              
            
          

يبدأ هذا الأمر عملية بناء Next.js مع تمكين مفتش Node.js. يمكنك بعد ذلك الاتصال بالمفتش باستخدام أدوات مطوري Chrome أو أدوات أخرى متوافقة.

2. حزمة `memory-stats`

توفر حزمة `memory-stats` إحصاءات استخدام الذاكرة في الوقت الفعلي أثناء البناء. يمكن أن تساعدك في تحديد تسرب الذاكرة أو الارتفاعات غير المتوقعة في استخدام الذاكرة.

التثبيت:

            npm install memory-stats
            

              
                Copy
              
            
          

الاستخدام:

            const memoryStats = require('memory-stats');

setInterval(() => {
  console.log(memoryStats());
}, 1000);
            

              
                Copy
              
            
          

أدرج هذا المقتطف البرمجي في نص بناء Next.js لمراقبة استخدام الذاكرة. تذكر إزالة أو تعطيل هذا في بيئات الإنتاج.

3. تحليل وقت البناء

يمكن أن يشير تحليل أوقات البناء بشكل غير مباشر إلى مشاكل في الذاكرة. قد تشير الزيادة المفاجئة في وقت البناء دون تغييرات مقابلة في الكود إلى وجود اختناق في الذاكرة.

4. مراقبة مسارات CI/CD

راقب عن كثب استخدام الذاكرة في مسارات CI/CD الخاصة بك. إذا فشلت عمليات البناء باستمرار بسبب أخطاء نفاد الذاكرة، فهذه علامة واضحة على الحاجة إلى تحسين الذاكرة. توفر العديد من منصات CI/CD مقاييس استخدام الذاكرة.

تقنيات التحسين

بمجرد تحديد اختناقات الذاكرة، يمكنك تطبيق تقنيات تحسين مختلفة لتقليل استهلاك الذاكرة أثناء عملية بناء Next.js.

1. تحسين Webpack

أ. تقسيم الكود (Code Splitting)

يقسم تقسيم الكود كود تطبيقك إلى أجزاء أصغر، والتي يمكن تحميلها عند الطلب. هذا يقلل من وقت التحميل الأولي واستهلاك الذاكرة. يعالج Next.js تقسيم الكود للصفحات تلقائيًا، ولكن يمكنك تحسينه بشكل أكبر باستخدام الاستيراد الديناميكي.

مثال:

            import dynamic from 'next/dynamic';

const MyComponent = dynamic(() => import('../components/MyComponent'));

function MyPage() {
  return (
    

      
    
  );
}

export default MyPage;
            

              
                Copy
              
            
          

يستخدم هذا المقتطف البرمجي استيراد `next/dynamic` لتحميل `MyComponent` بشكل غير متزامن. يضمن هذا أن يتم تحميل كود المكون فقط عند الحاجة إليه، مما يقلل من استهلاك الذاكرة الأولي.

ب. اهتزاز الشجرة (Tree Shaking)

يزيل اهتزاز الشجرة الكود غير المستخدم من حزم تطبيقك. هذا يقلل من الحجم الإجمالي للحزمة واستهلاك الذاكرة. تأكد من أنك تستخدم وحدات ES ومنصق حزم متوافق (مثل Webpack) لتمكين اهتزاز الشجرة.

مثال:

فكر في مكتبة أدوات بها وظائف متعددة، لكن مكونك يستخدم واحدة فقط:

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

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

            

              
                Copy
              
            
          

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

function MyComponent() {
  return 
{add(2, 3)}
;
}

export default MyComponent;
            

              
                Copy
              
            
          

مع اهتزاز الشجرة، سيتم تضمين وظيفة `add` فقط في الحزمة النهائية، مما يقلل من حجم الحزمة واستخدام الذاكرة.

ج. إضافات Webpack

يمكن أن تساعد العديد من إضافات Webpack في تحسين استخدام الذاكرة:

• `webpack-bundle-analyzer`: يعرض حجم حزم Webpack الخاصة بك، مما يساعدك على تحديد الاعتماديات الكبيرة.
• `terser-webpack-plugin`: يصغّر كود JavaScript، مما يقلل من حجم الحزمة.
• `compression-webpack-plugin`: يضغط الأصول، مما يقلل من كمية البيانات التي يجب تخزينها في الذاكرة.

مثال:

            // next.config.js
const withPlugins = require('next-compose-plugins');
const withBundleAnalyzer = require('@next/bundle-analyzer')({
  enabled: process.env.ANALYZE === 'true',
});
const TerserPlugin = require('terser-webpack-plugin');
const CompressionPlugin = require('compression-webpack-plugin');

const nextConfig = {
  webpack: (config, { isServer }) => {
    if (!isServer) {
      config.optimization.minimizer = config.optimization.minimizer || [];
      config.optimization.minimizer.push(new TerserPlugin());

      config.plugins.push(new CompressionPlugin());
    }

    return config;
  },
};

module.exports = withPlugins([[withBundleAnalyzer]], nextConfig);
            

              
                Copy
              
            
          

تتيح هذه الإعدادات محلل الحزم، وتصغير كود JavaScript باستخدام TerserPlugin، وضغط الأصول باستخدام CompressionPlugin. قم بتثبيت الاعتماديات أولاً `npm install --save-dev @next/bundle-analyzer terser-webpack-plugin compression-webpack-plugin`

2. تحسين الصور

غالبًا ما تساهم الصور بشكل كبير في الحجم الإجمالي لتطبيق الويب. يمكن أن يقلل تحسين الصور بشكل كبير من استهلاك الذاكرة أثناء عملية البناء ويحسن أداء موقع الويب. يوفر Next.js إمكانات تحسين الصور المدمجة مع مكون `next/image`.

أفضل الممارسات:

• استخدام `next/image`: يقوم مكون `next/image` تلقائيًا بتحسين الصور للأجهزة وأحجام الشاشات المختلفة.
• التحميل الكسول (Lazy Loading): قم بتحميل الصور فقط عندما تكون مرئية في منفذ العرض. هذا يقلل من وقت التحميل الأولي واستهلاك الذاكرة. يدعم `next/image` هذا بشكل أصلي.
• تحسين تنسيقات الصور: استخدم تنسيقات الصور الحديثة مثل WebP، والتي توفر ضغطًا أفضل من JPEG أو PNG. يمكن لـ `next/image` تحويل الصور تلقائيًا إلى WebP إذا كان المتصفح يدعمها.
• شبكة توصيل المحتوى للصور (Image CDN): فكر في استخدام شبكة توصيل محتوى للصور لتفريغ تحسين الصور وتسليمها إلى خدمة متخصصة.

مثال:

            import Image from 'next/image';

function MyComponent() {
  return (
    
  );
}

export default MyComponent;
            

              
                Copy
              
            
          

يستخدم هذا المقتطف البرمجي مكون `next/image` لعرض صورة. يقوم Next.js تلقائيًا بتحسين الصورة للأجهزة وأحجام الشاشات المختلفة.

3. تحسين جلب البيانات

يعد جلب البيانات بكفاءة أمرًا حاسمًا لتقليل استهلاك الذاكرة، خاصة أثناء التصيير من جانب الخادم (SSR) وتوليد المواقع الثابتة (SSG). يمكن أن تستنفد مجموعات البيانات الكبيرة الذاكرة المتاحة بسرعة.

أفضل الممارسات:

• التصفح (Pagination): قم بتنفيذ التصفح لتحميل البيانات في أجزاء أصغر.
• التخزين المؤقت للبيانات (Data Caching): قم بتخزين البيانات التي يتم الوصول إليها بشكل متكرر مؤقتًا لتجنب الجلب المتكرر.
• GraphQL: استخدم GraphQL لجلب البيانات التي تحتاجها فقط، وتجنب الجلب الزائد.
• البث (Streaming): قم ببث البيانات من الخادم إلى العميل، مما يقلل من كمية البيانات التي يجب تخزينها في الذاكرة في أي وقت معين.

مثال (التصفح):

            async function getPosts(page = 1, limit = 10) {
  const response = await fetch(`https://api.example.com/posts?page=${page}&limit=${limit}`);
  const data = await response.json();
  return data;
}

export async function getStaticProps() {
  const posts = await getPosts();

  return {
    props: {
      posts,
    },
  };
}
            

              
                Copy
              
            
          

يجلب هذا المقتطف البرمجي المشاركات في شكل صفحات، مما يقلل من كمية البيانات التي يتم جلبها مرة واحدة. ستحتاج إلى تنفيذ منطق لجلب الصفحات اللاحقة بناءً على تفاعل المستخدم (على سبيل المثال، النقر فوق زر "الصفحة التالية").

4. تحسين التوطين (i18n)

يمكن أن تزيد إدارة اللغات المتعددة من استهلاك الذاكرة بشكل كبير، خاصة للتطبيقات العالمية. يعد تحسين استراتيجية التوطين الخاصة بك أمرًا ضروريًا للحفاظ على كفاءة الذاكرة.

أفضل الممارسات:

• التحميل الكسول للترجمات: قم بتحميل الترجمات فقط للغة النشطة.
• التخزين المؤقت للترجمات: قم بتخزين الترجمات مؤقتًا لتجنب التحميل المتكرر.
• تقسيم الكود حسب اللغات: قم بتقسيم كود تطبيقك بناءً على اللغة، بحيث يتم تحميل الكود الضروري فقط لكل لغة.
• استخدام نظام إدارة الترجمة (TMS): يمكن أن يساعدك نظام إدارة الترجمة في إدارة وتحسين ترجماتك.

مثال (التحميل الكسول للترجمات مع `next-i18next`):

            // next-i18next.config.js
module.exports = {
  i18n: {
    defaultLocale: 'en',
    locales: ['en', 'fr', 'es'],
    localePath: path.resolve('./public/locales'),
    localeStructure: '{lng}/{ns}.json', // Ensures lazy loading per namespace and locale
  },
};

            

              
                Copy
              
            
          

            // pages/_app.js
import { appWithTranslation } from 'next-i18next';

function MyApp({ Component, pageProps }) {
  return ;
}

export default appWithTranslation(MyApp);
            

              
                Copy
              
            
          

تتيح هذه الإعدادات مع `next-i18next` التحميل الكسول للترجمات. تأكد من تنظيم ملفات الترجمة بشكل صحيح في دليل `public/locales`، باتباع `localeStructure` المحدد. قم بتثبيت حزمة `next-i18next` أولاً.

5. جمع البيانات المهملة (Garbage Collection)

جمع البيانات المهملة (GC) هو عملية استعادة الذاكرة التي لم تعد قيد الاستخدام. يمكن أن يساعد فرض جمع البيانات المهملة أثناء عملية البناء في تقليل استهلاك الذاكرة. ومع ذلك، يمكن أن تضر الاستدعاءات اليدوية المفرطة لجمع البيانات المهملة بالأداء، لذا استخدمها بحكمة.

مثال:

            if (global.gc) {
  global.gc();
} else {
  console.warn('Garbage collection unavailable.  Run with --expose-gc');
}

            

              
                Copy
              
            
          

لتشغيل عملية البناء مع تمكين جمع البيانات المهملة، استخدم علامة `--expose-gc`:

            node --expose-gc node_modules/.bin/next build
            

              
                Copy
              
            
          

هام: لا يُنصح عمومًا باستخدام `--expose-gc` في بيئات الإنتاج لأنه يمكن أن يؤثر سلبًا على الأداء. استخدمه بشكل أساسي للتصحيح والتحسين أثناء التطوير. فكر في استخدام متغيرات البيئة لتمكينه بشكل مشروط.

6. البناء التزايدي (Incremental Builds)

يوفر Next.js البناء التزايدي، الذي يعيد بناء أجزاء تطبيقك التي تغيرت فقط منذ آخر بناء. يمكن أن يقلل هذا بشكل كبير من أوقات البناء واستهلاك الذاكرة.

تمكين التخزين المؤقت الدائم:

تأكد من تمكين التخزين المؤقت الدائم في إعدادات Next.js الخاصة بك.

            // next.config.js
module.exports = {
  cache: {
    type: 'filesystem',
    allowCollectingMemory: true,
  },
};
            

              
                Copy
              
            
          

تخبر هذه الإعدادات Next.js باستخدام نظام الملفات للتخزين المؤقت، مما يسمح له بإعادة استخدام الأصول التي تم بناؤها مسبقًا وتقليل أوقات البناء واستخدام الذاكرة. يسمح `allowCollectingMemory: true` لـ Next.js بتنظيف العناصر المخزنة مؤقتًا غير المستخدمة لتقليل استهلاك الذاكرة بشكل أكبر. تعمل هذه العلامة فقط على Node v16 وما فوق.

7. حدود ذاكرة الوظائف بدون خادم (Serverless Functions)

عند نشر تطبيقات Next.js على منصات بدون خادم (مثل Vercel، Netlify، AWS Lambda)، كن على دراية بحدود الذاكرة التي تفرضها المنصة. يمكن أن يؤدي تجاوز هذه الحدود إلى فشل النشر.

مراقبة استخدام الذاكرة:

راقب عن كثب استخدام الذاكرة لوظائفك بدون خادم واضبط الكود الخاص بك وفقًا لذلك. استخدم أدوات المراقبة الخاصة بالمنصة لتحديد العمليات كثيفة الاستخدام للذاكرة.

تحسين حجم الوظيفة:

حافظ على وظائفك بدون خادم صغيرة ومركزة قدر الإمكان. تجنب تضمين الاعتماديات غير الضرورية أو أداء عمليات معقدة داخل الوظائف.

8. متغيرات البيئة

استخدم متغيرات البيئة بفعالية لإدارة الإعدادات وعلامات الميزات. يمكن أن يؤثر تكوين متغيرات البيئة بشكل صحيح على أنماط استخدام الذاكرة وتمكين أو تعطيل الميزات كثيفة الاستخدام للذاكرة بناءً على البيئة (التطوير، التدريج، الإنتاج).

مثال:

            // next.config.js
module.exports = {
  env: {
    ENABLE_IMAGE_OPTIMIZATION: process.env.NODE_ENV === 'production',
  },
};
            

              
                Copy
              
            
          

            // components/MyComponent.js
function MyComponent() {
  const enableImageOptimization = process.env.ENABLE_IMAGE_OPTIMIZATION === 'true';

  return (
    

      {enableImageOptimization ? (
        
      ) : (
        
      )}
    
  );
}
            

              
                Copy
              
            
          

يمكّن هذا المثال تحسين الصور فقط في بيئات الإنتاج، مما قد يقلل من استخدام الذاكرة أثناء عمليات البناء في مرحلة التطوير.

دراسات حالة وأمثلة عالمية

دعنا نستكشف بعض دراسات الحالة والأمثلة على كيفية قيام شركات مختلفة حول العالم بتحسين عمليات بناء Next.js لتحقيق كفاءة الذاكرة:

دراسة حالة 1: منصة تجارة إلكترونية (وصول عالمي)

واجهت منصة تجارة إلكترونية كبيرة لديها عملاء في بلدان متعددة أوقات بناء متزايدة ومشاكل في الذاكرة بسبب الحجم الهائل لبيانات المنتجات والصور والترجمات. تضمنت استراتيجية التحسين الخاصة بهم:

• تنفيذ التصفح لجلب بيانات المنتج أثناء وقت البناء.
• استخدام شبكة توصيل محتوى للصور لتفريغ تحسين الصور.
• التحميل الكسول للترجمات للغات المختلفة.
• تقسيم الكود بناءً على المناطق الجغرافية.

أدت هذه التحسينات إلى انخفاض كبير في أوقات البناء واستهلاك الذاكرة، مما أتاح عمليات نشر أسرع وأداء موقع ويب محسن للمستخدمين في جميع أنحاء العالم.

دراسة حالة 2: مجمع أخبار (محتوى متعدد اللغات)

واجه مجمع أخبار يقدم محتوى بلغات متعددة أخطاء نفاد الذاكرة أثناء عملية البناء. تضمن حلهم:

• التحول إلى نظام إدارة ترجمة أكثر كفاءة في استخدام الذاكرة.
• تنفيذ اهتزاز الشجرة القوي لإزالة الكود غير المستخدم.
• تحسين تنسيقات الصور واستخدام التحميل الكسول.
• الاستفادة من البناء التزايدي لتقليل أوقات إعادة البناء.

سمحت لهم هذه التغييرات ببناء ونشر تطبيقهم بنجاح دون تجاوز حدود الذاكرة، مما يضمن تسليم محتوى الأخبار في الوقت المناسب لجمهورهم العالمي.

مثال: منصة حجز سفر دولية

تستخدم منصة حجز سفر عالمية Next.js لتطوير الواجهة الأمامية الخاصة بها. يتعاملون مع كمية هائلة من البيانات الديناميكية المتعلقة بالرحلات الجوية والفنادق وخدمات السفر الأخرى. لتحسين إدارة الذاكرة، قاموا بما يلي:

• استخدام التصيير من جانب الخادم مع التخزين المؤقت لتقليل جلب البيانات المتكرر.
• استخدام GraphQL لجلب البيانات الضرورية فقط للمسارات والمكونات المحددة.
• تنفيذ خط أنابيب قوي لتحسين الصور باستخدام شبكة توصيل المحتوى للتعامل مع تغيير حجم وتحويل تنسيق الصور بناءً على جهاز المستخدم وموقعه.
• الاستفادة من التكوينات الخاصة بالبيئة لتمكين أو تعطيل الميزات كثيفة الموارد (مثل عرض الخرائط التفصيلي) بناءً على البيئة (التطوير، التدريج، الإنتاج).

الخاتمة

يعد تحسين عمليات بناء Next.js لتحقيق كفاءة الذاكرة أمرًا حاسمًا لضمان عمليات نشر سلسة وأداء عالٍ، خاصة للتطبيقات التي تستهدف جمهورًا عالميًا. من خلال فهم العوامل التي تساهم في استهلاك الذاكرة، وتحديد الاختناقات، وتطبيق تقنيات التحسين التي تمت مناقشتها في هذا الدليل، يمكنك تقليل استخدام الذاكرة بشكل كبير وتحسين الموثوقية والقابلية للتطوير بشكل عام لتطبيقات Next.js الخاصة بك. راقب عملية البناء باستمرار وقم بتكييف استراتيجيات التحسين الخاصة بك مع تطور تطبيقك للحفاظ على الأداء الأمثل.

تذكر إعطاء الأولوية للتقنيات التي تقدم أكبر تأثير لتطبيقك وبنيتك التحتية المحددة. سيساعدك التحليل والتحليل المنتظم لعملية البناء على تحديد مجالات التحسين والتأكد من أن تطبيق Next.js الخاص بك يظل فعالاً في استخدام الذاكرة وعالي الأداء للمستخدمين في جميع أنحاء العالم.