التحديثات المجمعة في React: تحسين تغييرات الحالة لتعزيز الأداء

يعد أداء React أمرًا بالغ الأهمية لإنشاء واجهات مستخدم سلسة وسريعة الاستجابة. إحدى الآليات الرئيسية التي تستخدمها React لتحسين الأداء هي التحديثات المجمعة (batched updates). تجمع هذه التقنية تحديثات الحالة المتعددة في دورة إعادة عرض واحدة، مما يقلل بشكل كبير من عدد عمليات إعادة العرض غير الضرورية ويحسن استجابة التطبيق بشكل عام. يتعمق هذا المقال في تفاصيل التحديثات المجمعة في React، موضحًا كيفية عملها، وفوائدها، وقيودها، وكيفية الاستفادة منها بفعالية لبناء تطبيقات React عالية الأداء.

فهم عملية العرض في React

قبل الخوض في التحديثات المجمعة، من الضروري فهم عملية العرض في React. كلما تغيرت حالة مكون ما، تحتاج React إلى إعادة عرض هذا المكون وأبنائه لتعكس الحالة الجديدة في واجهة المستخدم. تتضمن هذه العملية الخطوات التالية:

1. تحديث الحالة: يتم تحديث حالة المكون باستخدام الدالة setState (أو خطاف مثل useState).
2. المطابقة (Reconciliation): تقارن React شجرة DOM الافتراضية الجديدة بالسابقة لتحديد الاختلافات ("diff").
3. التطبيق (Commit): تقوم React بتحديث DOM الفعلي بناءً على الاختلافات التي تم تحديدها. هنا تصبح التغييرات مرئية للمستخدم.

يمكن أن تكون عملية إعادة العرض عملية مكلفة حسابيًا، خاصة بالنسبة للمكونات المعقدة ذات أشجار المكونات العميقة. يمكن أن تؤدي عمليات إعادة العرض المتكررة إلى اختناقات في الأداء وتجربة مستخدم بطيئة.

ما هي التحديثات المجمعة؟

التحديثات المجمعة هي تقنية لتحسين الأداء حيث تقوم React بتجميع تحديثات الحالة المتعددة في دورة إعادة عرض واحدة. بدلاً من إعادة عرض المكون بعد كل تغيير فردي للحالة، تنتظر React حتى تكتمل جميع تحديثات الحالة ضمن نطاق معين ثم تقوم بعملية إعادة عرض واحدة. هذا يقلل بشكل كبير من عدد مرات تحديث DOM، مما يؤدي إلى تحسين الأداء.

كيف تعمل التحديثات المجمعة

تقوم React تلقائيًا بتجميع تحديثات الحالة التي تحدث داخل بيئتها الخاضعة للرقابة، مثل:

• معالجات الأحداث (Event handlers): يتم تجميع تحديثات الحالة داخل معالجات الأحداث مثل onClick، وonChange، وonSubmit.
• دوال دورة حياة React (مكونات الفئة): يتم أيضًا تجميع تحديثات الحالة داخل دوال دورة الحياة مثل componentDidMount و componentDidUpdate.
• خطافات React (Hooks): يتم تجميع تحديثات الحالة التي تتم عبر useState أو الخطافات المخصصة التي يتم تشغيلها بواسطة معالجات الأحداث.

عندما تحدث تحديثات حالة متعددة ضمن هذه السياقات، تضعها React في قائمة انتظار ثم تقوم بمرحلة مطابقة وتطبيق واحدة بعد اكتمال معالج الحدث أو دالة دورة الحياة.

مثال:

import React, { useState } from 'react';

function Counter() {
  const [count, setCount] = useState(0);

  const handleClick = () => {
    setCount(count + 1);
    setCount(count + 1);
    setCount(count + 1);
  };

  return (
    

      
Count: {count}
      Increment
    
  );
}

export default Counter;

في هذا المثال، يؤدي النقر فوق زر "Increment" إلى تشغيل دالة handleClick، التي تستدعي setCount ثلاث مرات. ستقوم React بتجميع تحديثات الحالة الثلاثة هذه في تحديث واحد. نتيجة لذلك، سيتم إعادة عرض المكون مرة واحدة فقط، وسيزداد count بمقدار 3، وليس 1 لكل استدعاء لـ setCount. إذا لم تقم React بتجميع التحديثات، فسيتم إعادة عرض المكون ثلاث مرات، وهو أمر أقل كفاءة.

فوائد التحديثات المجمعة

الفائدة الأساسية للتحديثات المجمعة هي تحسين الأداء عن طريق تقليل عدد عمليات إعادة العرض. هذا يؤدي إلى:

• تحديثات أسرع لواجهة المستخدم: يؤدي تقليل عمليات إعادة العرض إلى تحديثات أسرع لواجهة المستخدم، مما يجعل التطبيق أكثر استجابة.
• تقليل تعديلات DOM: تحديثات DOM الأقل تكرارًا تعني عملًا أقل للمتصفح، مما يؤدي إلى أداء أفضل واستهلاك أقل للموارد.
• تحسين أداء التطبيق بشكل عام: تساهم التحديثات المجمعة في تجربة مستخدم أكثر سلاسة وكفاءة، خاصة في التطبيقات المعقدة ذات التغييرات المتكررة في الحالة.

متى لا يتم تطبيق التحديثات المجمعة

بينما تقوم React تلقائيًا بتجميع التحديثات في العديد من السيناريوهات، هناك حالات لا يحدث فيها التجميع:

• العمليات غير المتزامنة (خارج سيطرة React): تحديثات الحالة التي تتم داخل عمليات غير متزامنة مثل setTimeout، وsetInterval، أو الـ promises لا يتم تجميعها تلقائيًا بشكل عام. هذا لأن React لا تملك السيطرة على سياق تنفيذ هذه العمليات.
• معالجات الأحداث الأصلية (Native Event Handlers): إذا كنت تستخدم مستمعي الأحداث الأصليين (على سبيل المثال، إرفاق المستمعين مباشرة بعناصر DOM باستخدام addEventListener)، فإن تحديثات الحالة داخل تلك المعالجات لا يتم تجميعها.

مثال (عملية غير متزامنة):

import React, { useState } from 'react';

function DelayedCounter() {
  const [count, setCount] = useState(0);

  const handleClick = () => {
    setTimeout(() => {
      setCount(count + 1);
      setCount(count + 1);
      setCount(count + 1);
    }, 0);
  };

  return (
    

      
Count: {count}
      Increment
    
  );
}

export default DelayedCounter;

في هذا المثال، على الرغم من استدعاء setCount ثلاث مرات متتالية، إلا أنها موجودة داخل دالة رد نداء (callback) لـ setTimeout. نتيجة لذلك، *لن* تقوم React بتجميع هذه التحديثات، وسيتم إعادة عرض المكون ثلاث مرات، مع زيادة العداد بمقدار 1 في كل إعادة عرض. من المهم فهم هذا السلوك لتحسين مكوناتك بشكل صحيح.

فرض التحديثات المجمعة باستخدام `unstable_batchedUpdates`

في السيناريوهات التي لا تقوم فيها React بتجميع التحديثات تلقائيًا، يمكنك استخدام unstable_batchedUpdates من react-dom لفرض التجميع. تتيح لك هذه الدالة تغليف تحديثات الحالة المتعددة في دفعة واحدة، مما يضمن معالجتها معًا في دورة إعادة عرض واحدة.

ملاحظة: تعتبر واجهة برمجة التطبيقات unstable_batchedUpdates غير مستقرة وقد تتغير في إصدارات React المستقبلية. استخدمها بحذر وكن مستعدًا لتعديل الكود الخاص بك إذا لزم الأمر. ومع ذلك، تظل أداة مفيدة للتحكم الصريح في سلوك التجميع.

مثال (استخدام `unstable_batchedUpdates`):

import React, { useState } from 'react';
import { unstable_batchedUpdates } from 'react-dom';

function DelayedCounter() {
  const [count, setCount] = useState(0);

  const handleClick = () => {
    setTimeout(() => {
      unstable_batchedUpdates(() => {
        setCount(count + 1);
        setCount(count + 1);
        setCount(count + 1);
      });
    }, 0);
  };

  return (
    

      
Count: {count}
      Increment
    
  );
}

export default DelayedCounter;

في هذا المثال المعدل، يتم استخدام unstable_batchedUpdates لتغليف استدعاءات setCount الثلاثة داخل دالة رد نداء setTimeout. هذا يجبر React على تجميع هذه التحديثات، مما يؤدي إلى إعادة عرض واحدة وزيادة العداد بمقدار 3.

React 18 والتجميع التلقائي

قدم React 18 التجميع التلقائي لمزيد من السيناريوهات. هذا يعني أن React ستقوم تلقائيًا بتجميع تحديثات الحالة، حتى عندما تحدث داخل timeouts، أو promises، أو معالجات الأحداث الأصلية، أو أي حدث آخر. هذا يبسط إلى حد كبير تحسين الأداء ويقلل من الحاجة إلى استخدام unstable_batchedUpdates يدويًا.

مثال (التجميع التلقائي في React 18):

import React, { useState } from 'react';

function DelayedCounter() {
  const [count, setCount] = useState(0);

  const handleClick = () => {
    setTimeout(() => {
      setCount(count + 1);
      setCount(count + 1);
      setCount(count + 1);
    }, 0);
  };

  return (
    

      
Count: {count}
      Increment
    
  );
}

export default DelayedCounter;

في React 18، سيقوم المثال أعلاه تلقائيًا بتجميع استدعاءات setCount، على الرغم من وجودها داخل setTimeout. يعد هذا تحسنًا كبيرًا في قدرات تحسين الأداء في React.

أفضل الممارسات للاستفادة من التحديثات المجمعة

للاستفادة بفعالية من التحديثات المجمعة وتحسين تطبيقات React الخاصة بك، ضع في اعتبارك أفضل الممارسات التالية:

• تجميع تحديثات الحالة ذات الصلة: كلما أمكن، قم بتجميع تحديثات الحالة ذات الصلة داخل نفس معالج الحدث أو دالة دورة الحياة لتعظيم فوائد التجميع.
• تجنب تحديثات الحالة غير الضرورية: قلل من عدد تحديثات الحالة عن طريق تصميم حالة المكون بعناية وتجنب التحديثات غير الضرورية التي لا تؤثر على واجهة المستخدم. فكر في استخدام تقنيات مثل الحفظ المؤقت (memoization) (على سبيل المثال، React.memo) لمنع إعادة عرض المكونات التي لم تتغير خصائصها.
• استخدم التحديثات الوظيفية (Functional Updates): عند تحديث الحالة بناءً على الحالة السابقة، استخدم التحديثات الوظيفية. هذا يضمن أنك تعمل مع قيمة الحالة الصحيحة، حتى عند تجميع التحديثات. تمرر التحديثات الوظيفية دالة إلى setState (أو دالة التعيين من useState) والتي تتلقى الحالة السابقة كوسيط.
• كن على دراية بالعمليات غير المتزامنة: في الإصدارات الأقدم من React (قبل 18)، كن على علم بأن تحديثات الحالة داخل العمليات غير المتزامنة لا يتم تجميعها تلقائيًا. استخدم unstable_batchedUpdates عند الضرورة لفرض التجميع. ومع ذلك، بالنسبة للمشاريع الجديدة، يوصى بشدة بالترقية إلى React 18 للاستفادة من التجميع التلقائي.
• تحسين معالجات الأحداث: قم بتحسين الكود داخل معالجات الأحداث لتجنب الحسابات غير الضرورية أو تعديلات DOM التي يمكن أن تبطئ عملية العرض.
• تحليل أداء تطبيقك (Profiling): استخدم أدوات تحليل الأداء في React لتحديد اختناقات الأداء والمجالات التي يمكن فيها تحسين التحديثات المجمعة بشكل أكبر. يمكن أن تساعدك علامة التبويب "Performance" في أدوات مطوري React (React DevTools) على تصور عمليات إعادة العرض وتحديد فرص التحسين.

مثال (التحديثات الوظيفية):

import React, { useState } from 'react';

function Counter() {
  const [count, setCount] = useState(0);

  const handleClick = () => {
    setCount(prevCount => prevCount + 1);
    setCount(prevCount => prevCount + 1);
    setCount(prevCount => prevCount + 1);
  };

  return (
    

      
Count: {count}
      Increment
    
  );
}

export default Counter;

في هذا المثال، يتم استخدام التحديثات الوظيفية لزيادة count بناءً على القيمة السابقة. هذا يضمن زيادة count بشكل صحيح، حتى عند تجميع التحديثات.

الخاتمة

تعد التحديثات المجمعة في React آلية قوية لتحسين الأداء عن طريق تقليل عمليات إعادة العرض غير الضرورية. يعد فهم كيفية عمل التحديثات المجمعة وقيودها وكيفية الاستفادة منها بفعالية أمرًا بالغ الأهمية لبناء تطبيقات React عالية الأداء. باتباع أفضل الممارسات الموضحة في هذا المقال، يمكنك تحسين استجابة تطبيقات React وتجربة المستخدم بشكل عام بشكل كبير. مع تقديم React 18 للتجميع التلقائي، يصبح تحسين تغييرات الحالة أكثر بساطة وفعالية، مما يسمح للمطورين بالتركيز على بناء واجهات مستخدم مذهلة.