تكامل مجدول الوضع المتزامن في React: تنسيق طوابير المهام

يمثل الوضع المتزامن في React تحولًا كبيرًا في كيفية تعامل تطبيقات React مع التحديثات والعرض. يكمن في جوهره مجدول متطور يدير المهام ويحدد أولوياتها لضمان تجربة مستخدم سلسة وسريعة الاستجابة، حتى في التطبيقات المعقدة. يستكشف هذا المقال الأعمال الداخلية لمجدول الوضع المتزامن في React، مع التركيز على كيفية تنسيقه لطوابير المهام وتحديد أولويات الأنواع المختلفة من التحديثات.

فهم الوضع المتزامن في React

قبل الخوض في تفاصيل تنسيق طوابير المهام، دعنا نلخص بإيجاز ما هو الوضع المتزامن ولماذا هو مهم. يسمح الوضع المتزامن لـ React بتقسيم مهام العرض إلى وحدات أصغر قابلة للمقاطعة. هذا يعني أن التحديثات طويلة الأمد لن تعطل الخيط الرئيسي، مما يمنع المتصفح من التجمد ويضمن بقاء تفاعلات المستخدم سريعة الاستجابة. تشمل الميزات الرئيسية ما يلي:

• العرض القابل للمقاطعة: يمكن لـ React إيقاف مهام العرض مؤقتًا أو استئنافها أو التخلي عنها بناءً على الأولوية.
• تقسيم الوقت (Time Slicing): يتم تقسيم التحديثات الكبيرة إلى أجزاء أصغر، مما يسمح للمتصفح بمعالجة مهام أخرى بينها.
• Suspense: آلية للتعامل مع جلب البيانات غير المتزامن وعرض عناصر نائبة أثناء تحميل البيانات.

دور المجدول

المجدول هو قلب الوضع المتزامن. إنه مسؤول عن تحديد المهام التي يجب تنفيذها ومتى. يحتفظ بطابور من التحديثات المعلقة ويحدد أولوياتها بناءً على أهميتها. يعمل المجدول جنبًا إلى جنب مع بنية Fiber في React، والتي تمثل شجرة مكونات التطبيق كقائمة مرتبطة من عقد Fiber. تمثل كل عقدة Fiber وحدة عمل يمكن معالجتها بشكل مستقل بواسطة المجدول.

المسؤوليات الرئيسية للمجدول:

• تحديد أولويات المهام: تحديد مدى إلحاح التحديثات المختلفة.
• إدارة طابور المهام: الحفاظ على طابور من التحديثات المعلقة.
• التحكم في التنفيذ: تحديد متى تبدأ المهام أو توقفها مؤقتًا أو تستأنفها أو تتخلى عنها.
• التنازل للمتصفح: تحرير التحكم للمتصفح للسماح له بالتعامل مع إدخال المستخدم والمهام الحرجة الأخرى.

تنسيق طابور المهام بالتفصيل

يدير المجدول طوابير مهام متعددة، يمثل كل منها مستوى أولوية مختلفًا. يتم ترتيب هذه الطوابير بناءً على الأولوية، حيث تتم معالجة الطابور ذي الأولوية القصوى أولاً. عند جدولة تحديث جديد، تتم إضافته إلى الطابور المناسب بناءً على أولويته.

أنواع طوابير المهام:

تستخدم React مستويات أولوية مختلفة لأنواع مختلفة من التحديثات. يمكن أن يختلف العدد والأسماء المحددة لمستويات الأولوية هذه قليلاً بين إصدارات React، لكن المبدأ العام يظل كما هو. إليك تفصيل شائع:

• الأولوية الفورية: تُستخدم للمهام التي يجب إكمالها في أسرع وقت ممكن، مثل التعامل مع إدخال المستخدم أو الاستجابة للأحداث الحرجة. تقاطع هذه المهام أي مهمة قيد التشغيل حاليًا.
• أولوية حظر المستخدم: تُستخدم للمهام التي تؤثر بشكل مباشر على تجربة المستخدم، مثل تحديث واجهة المستخدم استجابةً لتفاعلات المستخدم (على سبيل المثال، الكتابة في حقل إدخال). هذه المهام لها أولوية عالية نسبيًا أيضًا.
• الأولوية العادية: تُستخدم للمهام المهمة ولكنها ليست حرجة من حيث الوقت، مثل تحديث واجهة المستخدم بناءً على طلبات الشبكة أو العمليات غير المتزامنة الأخرى.
• الأولوية المنخفضة: تُستخدم للمهام الأقل أهمية والتي يمكن تأجيلها إذا لزم الأمر، مثل التحديثات في الخلفية أو تتبع التحليلات.
• أولوية الخمول: تُستخدم للمهام التي يمكن تنفيذها عندما يكون المتصفح خاملاً، مثل التحميل المسبق للموارد أو إجراء عمليات حسابية طويلة الأمد.

يعد تعيين الإجراءات المحددة لمستويات الأولوية أمرًا بالغ الأهمية للحفاظ على واجهة مستخدم سريعة الاستجابة. على سبيل المثال، سيتم دائمًا التعامل مع إدخال المستخدم المباشر بأعلى أولوية لتقديم ملاحظات فورية للمستخدم، بينما يمكن تأجيل مهام التسجيل بأمان إلى حالة الخمول.

مثال: تحديد أولوية إدخال المستخدم

تخيل سيناريو حيث يقوم المستخدم بالكتابة في حقل إدخال. تؤدي كل ضغطة مفتاح إلى تحديث حالة المكون، مما يؤدي بدوره إلى إعادة العرض. في الوضع المتزامن، يتم تعيين أولوية عالية لهذه التحديثات (User-Blocking) لضمان تحديث حقل الإدخال في الوقت الفعلي. وفي الوقت نفسه، يتم تعيين أولوية أقل (Normal أو Low) للمهام الأخرى الأقل أهمية، مثل جلب البيانات من واجهة برمجة التطبيقات (API)، وقد يتم تأجيلها حتى ينتهي المستخدم من الكتابة.

            
function MyInput() {
 const [value, setValue] = React.useState('');

 const handleChange = (event) => {
 setValue(event.target.value);
 };

 return (
  <input type="text" value={value} onChange={handleChange} />
 );
}

            

              
                Copy
              
            
          

في هذا المثال البسيط، سيتم إعطاء الأولوية تلقائيًا لدالة handleChange، التي يتم تشغيلها بواسطة إدخال المستخدم، من قبل مجدول React. تتعامل React ضمنيًا مع تحديد الأولويات بناءً على مصدر الحدث، مما يضمن تجربة مستخدم سلسة.

الجدولة التعاونية

يستخدم مجدول React تقنية تسمى الجدولة التعاونية. هذا يعني أن كل مهمة مسؤولة عن التنازل عن التحكم بشكل دوري للمجدول، مما يسمح له بالتحقق من وجود مهام ذات أولوية أعلى واحتمال مقاطعة المهمة الحالية. يتم تحقيق هذا التنازل من خلال تقنيات مثل requestIdleCallback و setTimeout، والتي تسمح لـ React بجدولة العمل في الخلفية دون حظر الخيط الرئيسي.

ومع ذلك، عادةً ما يتم تجريد استخدام واجهات برمجة تطبيقات المتصفح هذه مباشرةً بواسطة التنفيذ الداخلي لـ React. لا يحتاج المطورون عادةً إلى التنازل عن التحكم يدويًا؛ حيث تتعامل بنية Fiber ومجدول React مع هذا تلقائيًا بناءً على طبيعة العمل الذي يتم تنفيذه.

التسوية وشجرة Fiber

يعمل المجدول بشكل وثيق مع خوارزمية التسوية في React وشجرة Fiber. عند تشغيل تحديث، تنشئ React شجرة Fiber جديدة تمثل الحالة المطلوبة لواجهة المستخدم. ثم تقارن خوارزمية التسوية شجرة Fiber الجديدة بشجرة Fiber الحالية لتحديد المكونات التي تحتاج إلى تحديث. هذه العملية قابلة للمقاطعة أيضًا؛ يمكن لـ React إيقاف التسوية مؤقتًا في أي وقت واستئنافها لاحقًا، مما يسمح للمجدول بإعطاء الأولوية للمهام الأخرى.

أمثلة عملية على تنسيق طوابير المهام

دعنا نستكشف بعض الأمثلة العملية لكيفية عمل تنسيق طوابير المهام في تطبيقات React الواقعية.

المثال 1: تحميل البيانات المؤجل مع Suspense

تخيل سيناريو تقوم فيه بجلب البيانات من واجهة برمجة تطبيقات بعيدة. باستخدام React Suspense، يمكنك عرض واجهة مستخدم احتياطية أثناء تحميل البيانات. قد يتم تعيين أولوية عادية أو منخفضة لعملية جلب البيانات نفسها، بينما يتم تعيين أولوية أعلى لعرض واجهة المستخدم الاحتياطية لتوفير ملاحظات فورية للمستخدم.

            
import React, { Suspense } from 'react';

const fetchData = () => {
  return new Promise(resolve => {
    setTimeout(() => {
      resolve('Data loaded!');
    }, 2000);
  });
};

const Resource = React.createContext(null);

const createResource = () => {
  let status = 'pending';
  let result;
  let suspender = fetchData().then(
    (r) => {
      status = 'success';
      result = r;
    },
    (e) => {
      status = 'error';
      result = e;
    }
  );

  return {
    read() {
      if (status === 'pending') {
        throw suspender;
      } else if (status === 'error') {
        throw result;
      } else if (status === 'success') {
        return result;
      }
    },
  };
};

const DataComponent = () => {
  const resource = React.useContext(Resource);
  const data = resource.read();
  return <p>{data}</p>;
};

function MyComponent() {
  const resource = createResource();

  return (
    <Resource.Provider value={resource}>
      <Suspense fallback=<p>Loading data...</p>>
        <DataComponent />
      </Suspense>
    </Resource.Provider>
  );
}

            

              
                Copy
              
            
          

في هذا المثال، سيعرض المكون <Suspense fallback=<p>Loading data...</p>> رسالة "Loading data..." بينما يكون وعد fetchData معلقًا. يعطي المجدول الأولوية لعرض هذا البديل على الفور، مما يوفر تجربة مستخدم أفضل من شاشة فارغة. بمجرد تحميل البيانات، يتم عرض <DataComponent />.

المثال 2: تأخير الإدخال باستخدام useDeferredValue

سيناريو شائع آخر هو تأخير الإدخال (debouncing) لتجنب إعادة العرض المفرطة. يسمح خطاف useDeferredValue في React بتأجيل التحديثات إلى أولوية أقل إلحاحًا. يمكن أن يكون هذا مفيدًا للسيناريوهات التي تريد فيها تحديث واجهة المستخدم بناءً على إدخال المستخدم، ولكنك لا تريد تشغيل عمليات إعادة العرض عند كل ضغطة مفتاح.

            
import React, { useState, useDeferredValue } from 'react';

function MyComponent() {
 const [value, setValue] = useState('');
 const deferredValue = useDeferredValue(value);

 const handleChange = (event) => {
  setValue(event.target.value);
 };

 return (
  <div>
  <input type="text" value={value} onChange={handleChange} />
  <p>Value: {deferredValue}</p>
  </div>
 );
}

            

              
                Copy
              
            
          

في هذا المثال، ستتأخر deferredValue قليلاً عن value الفعلية. هذا يعني أن واجهة المستخدم سيتم تحديثها بشكل أقل تكرارًا، مما يقلل من عدد مرات إعادة العرض ويحسن الأداء. ستشعر الكتابة الفعلية بالاستجابة لأن حقل الإدخال يحدث مباشرة حالة value، ولكن يتم تأجيل التأثيرات اللاحقة لتغيير تلك الحالة.

المثال 3: تجميع تحديثات الحالة باستخدام useTransition

يمكّن خطاف useTransition في React من تجميع تحديثات الحالة. الانتقال (transition) هو وسيلة لوضع علامة على تحديثات حالة معينة على أنها غير عاجلة، مما يسمح لـ React بتأجيلها ومنع حظر الخيط الرئيسي. هذا مفيد بشكل خاص عند التعامل مع تحديثات معقدة تتضمن متغيرات حالة متعددة.

            
import React, { useState, useTransition } from 'react';

function MyComponent() {
 const [isPending, startTransition] = useTransition();
 const [count, setCount] = useState(0);

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

 return (
  <div>
  <button onClick={handleClick}>Increment</button>
  <p>Count: {count}</p>
  {isPending ? <p>Updating...</p> : null}
  </div>
 );
}

            

              
                Copy
              
            
          

في هذا المثال، يتم تغليف تحديث setCount في كتلة startTransition. هذا يخبر React بمعاملة التحديث على أنه انتقال غير عاجل. يمكن استخدام متغير الحالة isPending لعرض مؤشر تحميل أثناء 진행 الانتقال.

تحسين استجابة التطبيق

يعد التنسيق الفعال لطوابير المهام أمرًا بالغ الأهمية لتحسين استجابة تطبيقات React. إليك بعض أفضل الممارسات التي يجب أخذها في الاعتبار:

• إعطاء الأولوية لتفاعلات المستخدم: تأكد من أن التحديثات التي يتم تشغيلها بواسطة تفاعلات المستخدم تُعطى دائمًا الأولوية القصوى.
• تأجيل التحديثات غير الحرجة: قم بتأجيل التحديثات الأقل أهمية إلى طوابير ذات أولوية منخفضة لتجنب حظر الخيط الرئيسي.
• استخدام Suspense لجلب البيانات: استفد من React Suspense للتعامل مع جلب البيانات غير المتزامن وعرض واجهات مستخدم بديلة أثناء تحميل البيانات.
• تأخير الإدخال (Debounce): استخدم useDeferredValue لتأخير الإدخال وتجنب عمليات إعادة العرض المفرطة.
• تجميع تحديثات الحالة: استخدم useTransition لتجميع تحديثات الحالة ومنع حظر الخيط الرئيسي.
• تحليل أداء تطبيقك: استخدم أدوات مطوري React لتحليل أداء تطبيقك وتحديد اختناقات الأداء.
• تحسين المكونات: قم بحفظ المكونات باستخدام React.memo لمنع عمليات إعادة العرض غير الضرورية.
• تقسيم الكود: استخدم تقسيم الكود لتقليل وقت التحميل الأولي لتطبيقك.
• تحسين الصور: قم بتحسين الصور لتقليل حجم ملفاتها وتحسين أوقات التحميل. هذا مهم بشكل خاص للتطبيقات الموزعة عالميًا حيث يمكن أن يكون زمن استجابة الشبكة كبيرًا.
• النظر في العرض من جانب الخادم (SSR) أو إنشاء المواقع الثابتة (SSG): بالنسبة للتطبيقات ذات المحتوى الثقيل، يمكن لـ SSR أو SSG تحسين أوقات التحميل الأولية وتحسين محركات البحث (SEO).

اعتبارات عالمية

عند تطوير تطبيقات React لجمهور عالمي، من المهم مراعاة عوامل مثل زمن استجابة الشبكة، وقدرات الأجهزة، ودعم اللغة. إليك بعض النصائح لتحسين تطبيقك لجمهور عالمي:

• شبكة توصيل المحتوى (CDN): استخدم CDN لتوزيع أصول تطبيقك على خوادم حول العالم. يمكن أن يقلل هذا بشكل كبير من زمن الاستجابة للمستخدمين في مناطق جغرافية مختلفة.
• التحميل التكيفي: قم بتنفيذ استراتيجيات تحميل تكيفية لخدمة أصول مختلفة بناءً على اتصال شبكة المستخدم وقدرات الجهاز.
• التدويل (i18n): استخدم مكتبة i18n لدعم لغات متعددة ومتغيرات إقليمية.
• التوطين (l10n): قم بتكييف تطبيقك مع لغات مختلفة من خلال توفير تنسيقات محلية للتاريخ والوقت والعملة.
• إمكانية الوصول (a11y): تأكد من أن تطبيقك متاح للمستخدمين ذوي الإعاقة، باتباع إرشادات WCAG. يتضمن ذلك توفير نص بديل للصور، واستخدام HTML الدلالي، وضمان التنقل عبر لوحة المفاتيح.
• التحسين للأجهزة منخفضة المواصفات: كن على دراية بالمستخدمين على الأجهزة القديمة أو الأقل قوة. قلل من وقت تنفيذ JavaScript وحجم أصولك.
• الاختبار في مناطق مختلفة: استخدم أدوات مثل BrowserStack أو Sauce Labs لاختبار تطبيقك في مناطق جغرافية مختلفة وعلى أجهزة مختلفة.
• استخدام تنسيقات البيانات المناسبة: عند التعامل مع التواريخ والأرقام، كن على دراية بالاتفاقيات الإقليمية المختلفة. استخدم مكتبات مثل date-fns أو Numeral.js لتنسيق البيانات وفقًا للغة المستخدم.

الخلاصة

يعد مجدول الوضع المتزامن في React وآليات تنسيق طوابير المهام المتطورة الخاصة به ضرورية لبناء تطبيقات React سريعة الاستجابة وعالية الأداء. من خلال فهم كيفية تحديد المجدول لأولويات المهام وإدارة أنواع مختلفة من التحديثات، يمكن للمطورين تحسين تطبيقاتهم لتوفير تجربة مستخدم سلسة وممتعة للمستخدمين في جميع أنحاء العالم. من خلال الاستفادة من ميزات مثل Suspense و useDeferredValue و useTransition، يمكنك ضبط استجابة تطبيقك والتأكد من أنه يقدم تجربة رائعة، حتى على الأجهزة أو الشبكات الأبطأ.

مع استمرار تطور React، من المحتمل أن يصبح الوضع المتزامن أكثر تكاملاً في إطار العمل، مما يجعله مفهومًا ذا أهمية متزايدة يجب على مطوري React إتقانه.