تحسين React Context: منع إعادة التصيير غير الضرورية

يُعد React Context أداة قوية لإدارة الحالة العامة في تطبيقك. يتيح لك مشاركة البيانات بين المكونات دون الحاجة إلى تمرير الخصائص (props) يدويًا في كل مستوى. ومع ذلك، يمكن أن يؤدي الاستخدام غير الصحيح إلى مشكلات في الأداء، وتحديداً عمليات إعادة التصيير غير الضرورية، مما يؤثر على تجربة المستخدم. تقدم هذه المقالة دليلاً شاملاً لتحسين React Context لمنع هذه المشكلات.

فهم المشكلة: سلسلة إعادة التصيير

بشكل افتراضي، عندما تتغير قيمة السياق (context)، فإن جميع المكونات التي تستهلك السياق ستُعاد تصييرها، بغض النظر عما إذا كانت تستخدم بالفعل الجزء المتغير من السياق. يمكن أن يؤدي هذا إلى تفاعل متسلسل حيث تتم إعادة تصيير العديد من المكونات دون داعٍ، مما يؤدي إلى اختناقات في الأداء، خاصة في التطبيقات الكبيرة والمعقدة.

تخيل تطبيقًا كبيرًا للتجارة الإلكترونية مبنيًا باستخدام React. قد تستخدم السياق لإدارة حالة مصادقة المستخدم، أو بيانات عربة التسوق، أو العملة المحددة حاليًا. إذا تغيرت حالة مصادقة المستخدم (على سبيل المثال، تسجيل الدخول أو الخروج)، وكنت تستخدم تطبيق سياق بسيط، فسيتم إعادة تصيير كل مكون يستهلك سياق المصادقة، حتى تلك التي تعرض تفاصيل المنتج فقط ولا تعتمد على معلومات المصادقة. هذا غير فعال للغاية.

لماذا تُعد عمليات إعادة التصيير مهمة

عمليات إعادة التصيير بحد ذاتها ليست سيئة بطبيعتها. عملية التسوية في React مصممة لتكون فعالة. ومع ذلك، يمكن أن تؤدي عمليات إعادة التصيير المفرطة إلى ما يلي:

• زيادة استخدام وحدة المعالجة المركزية (CPU): تتطلب كل عملية إعادة تصيير من React مقارنة الـ DOM الافتراضي وربما تحديث الـ DOM الفعلي.
• تحديثات بطيئة لواجهة المستخدم: عندما يكون المتصفح مشغولًا بإعادة التصيير، قد يصبح أقل استجابة لتفاعلات المستخدم.
• استنزاف البطارية: على الأجهزة المحمولة، يمكن أن تؤثر عمليات إعادة التصيير المتكررة بشكل كبير على عمر البطارية.

تقنيات تحسين React Context

لحسن الحظ، هناك العديد من التقنيات لتحسين استخدام React Context وتقليل عمليات إعادة التصيير غير الضرورية. تتضمن هذه التقنيات منع المكونات من إعادة التصيير عندما لا تكون قيمة السياق التي تعتمد عليها قد تغيرت بالفعل.

1. تخزين قيمة السياق مؤقتًا (Context Value Memoization)

التحسين الأساسي والذي غالبًا ما يتم تجاهله هو تخزين قيمة السياق مؤقتًا. إذا كانت قيمة السياق كائنًا أو مصفوفة يتم إنشاؤها في كل عملية تصيير، فسيعتبرها React قيمة جديدة حتى لو كانت محتوياتها هي نفسها. يؤدي هذا إلى إعادة التصيير حتى عندما لا تكون البيانات الأساسية قد تغيرت.

مثال:

            
import React, { createContext, useState, useMemo } from 'react';

const AuthContext = createContext(null);

function AuthProvider({ children }) {
  const [user, setUser] = useState(null);

  // Bad: Value is recreated on every render
  // const authValue = { user, login: () => setUser({ name: 'John Doe' }), logout: () => setUser(null) };

  // Good: Memoize the value
  const authValue = useMemo(
    () => ({ user, login: () => setUser({ name: 'John Doe' }), logout: () => setUser(null) }),
    [user]
  );

  return (
    
      {children}
    
  );
}

export { AuthContext, AuthProvider };

            

              
                Copy
              
            
          

في هذا المثال، يضمن useMemo أن authValue يتغير فقط عندما تتغير حالة user. إذا ظل user كما هو، فلن تُعاد تصيير المكونات المستهلكة دون داعٍ.

اعتبار عالمي: هذا النمط مفيد بشكل خاص عند إدارة تفضيلات المستخدم (مثل اللغة والموضوع) حيث قد تكون التغييرات غير متكررة. على سبيل المثال، إذا قام مستخدم في اليابان بتعيين لغته إلى اليابانية، فإن `useMemo` سيمنع إعادة التصيير غير الضرورية عندما تتغير قيم السياق الأخرى ولكن تفضيل اللغة يظل كما هو.

2. نمط المحدد (Selector Pattern) مع `useContext`

يتضمن نمط المحدد إنشاء دالة تستخرج فقط البيانات المحددة التي يحتاجها المكون من قيمة السياق. يساعد هذا في عزل التبعيات ومنع إعادة التصيير عندما تتغير أجزاء غير ذات صلة من السياق.

مثال:

            
import React, { useContext } from 'react';
import { AuthContext } from './AuthContext';

function ProfileName() {
  const user = useContext(AuthContext).user; //Direct access, causes re-renders on any AuthContext change
  const userName = useAuthUserName();  //Uses selector

  return 
Welcome, {userName ? userName : 'Guest'}
;
}

function useAuthUserName() {
    const { user } = useContext(AuthContext);
    return user ? user.name : null;
}



            

              
                Copy
              
            
          

يوضح هذا المثال كيف يؤدي الوصول المباشر إلى السياق إلى إعادة التصيير عند أي تغييرات داخل AuthContext. دعنا نحسن ذلك باستخدام محدد:

            
import React, { useContext, useMemo } from 'react';
import { AuthContext } from './AuthContext';

function ProfileName() {
    const userName = useAuthUserName();

    return 
Welcome, {userName ? userName : 'Guest'}
;
}

function useAuthUserName() {
    const { user } = useContext(AuthContext);
    return useMemo(() => user ? user.name : null, [user]);
}


            

              
                Copy
              
            
          

الآن، تُعاد تصيير ProfileName فقط عندما يتغير اسم المستخدم، حتى لو تم تحديث خصائص أخرى داخل AuthContext.

اعتبار عالمي: هذا النمط ذو قيمة في التطبيقات ذات ملفات تعريف المستخدم المعقدة. على سبيل المثال، قد يخزن تطبيق الخطوط الجوية تفضيلات سفر المستخدم، ورقم المسافر الدائم، ومعلومات الدفع في نفس السياق. يضمن استخدام المحددات أن المكون الذي يعرض رقم المسافر الدائم للمستخدم يعاد تصييره فقط عندما تتغير هذه البيانات المحددة، وليس عندما يتم تحديث معلومات الدفع.

3. الخطافات المخصصة (Custom Hooks) لاستهلاك السياق

يوفر الجمع بين نمط المحدد والخطافات المخصصة طريقة نظيفة وقابلة لإعادة الاستخدام لاستهلاك قيم السياق مع تحسين عمليات إعادة التصيير. يمكنك تغليف منطق تحديد البيانات المحددة داخل خطاف مخصص.

مثال:

            
import React, { useContext } from 'react';
import { ThemeContext } from './ThemeContext';

function useThemeColor() {
  const { color } = useContext(ThemeContext);
  return color;
}

function ThemedComponent() {
  const themeColor = useThemeColor();

  return 
This is a themed component.
;
}

            

              
                Copy
              
            
          

يجعل هذا النهج من السهل الوصول إلى لون السمة في أي مكون دون الاشتراك في ThemeContext بأكمله.

اعتبار عالمي: في تطبيق دولي، قد تستخدم السياق لتخزين الإعدادات المحلية الحالية (اللغة والإعدادات الإقليمية). يمكن أن يوفر خطاف مخصص مثل `useLocale()` وصولاً إلى وظائف التنسيق المحددة أو السلاسل المترجمة، مما يضمن أن المكونات تُعاد تصييرها فقط عندما تتغير الإعدادات المحلية، وليس عندما يتم تحديث قيم السياق الأخرى.

4. React.memo لتخزين المكونات مؤقتًا (Component Memoization)

حتى مع تحسين السياق، قد يُعاد تصيير المكون إذا أعاد الوالد تصييره. React.memo هو مكون عالي الترتيب (higher-order component) يخزن المكون الوظيفي مؤقتًا، مما يمنع إعادة التصيير إذا لم تتغير الخصائص (props). استخدمه جنبًا إلى جنب مع تحسين السياق للحصول على أقصى تأثير.

مثال:

            
import React, { memo } from 'react';

const MyComponent = memo(function MyComponent(props) {
  // ... component logic
});

export default MyComponent;

            

              
                Copy
              
            
          

بشكل افتراضي، يقوم React.memo بإجراء مقارنة سطحية للخصائص. يمكنك توفير دالة مقارنة مخصصة كحجة ثانية للسيناريوهات الأكثر تعقيدًا.

اعتبار عالمي: فكر في مكون محول العملات. قد يتلقى خصائص للمبلغ، والعملة المصدر، والعملة المستهدفة. يمكن أن يؤدي استخدام `React.memo` مع دالة مقارنة مخصصة إلى منع إعادة التصيير إذا ظل المبلغ كما هو، حتى لو تغيرت خاصية أخرى غير ذات صلة في المكون الأصلي.

5. تقسيم السياقات (Splitting Contexts)

إذا كانت قيمة السياق الخاصة بك تحتوي على أجزاء بيانات غير ذات صلة، ففكر في تقسيمها إلى سياقات أصغر متعددة. يقلل هذا من نطاق عمليات إعادة التصيير عن طريق التأكد من أن المكونات تشترك فقط في السياقات التي تحتاجها بالفعل.

مثال:

            
// Instead of:
// const AppContext = createContext({ user: {}, theme: {}});

// Use:
const UserContext = createContext({});
const ThemeContext = createContext({});

            

              
                Copy
              
            
          

هذا فعال بشكل خاص عندما يكون لديك كائن سياق كبير به خصائص مختلفة تستهلكها المكونات بشكل انتقائي.

اعتبار عالمي: في تطبيق مالي معقد، قد يكون لديك سياقات منفصلة لبيانات المستخدم، وبيانات السوق، وتكوينات التداول. يتيح هذا للمكونات التي تعرض أسعار الأسهم في الوقت الفعلي التحديث دون تشغيل إعادة التصيير في المكونات التي تدير إعدادات حساب المستخدم.

6. استخدام المكتبات لإدارة الحالة (بدائل لـ Context)

في حين أن Context رائع للتطبيقات الأبسط، لإدارة الحالة المعقدة قد ترغب في التفكير في مكتبة مثل Redux أو Zustand أو Jotai أو Recoil. غالبًا ما تأتي هذه المكتبات بتحسينات مدمجة لمنع إعادة التصيير غير الضرورية، مثل وظائف المحدد (selector functions) ونماذج الاشتراك دقيقة الحبيبات.

Redux: يستخدم Redux متجرًا واحدًا وحاوية حالة يمكن التنبؤ بها. تُستخدم المحددات لاستخراج بيانات محددة من المتجر، مما يسمح للمكونات بالاشتراك فقط في البيانات التي تحتاجها.

Zustand: Zustand هو حل صغير وسريع وقابل للتطوير لإدارة الحالة باستخدام مبادئ Flux المبسطة. إنه يتجنب التكرار الموجود في Redux مع توفير فوائد مماثلة.

Jotai: Jotai هي مكتبة لإدارة الحالة الذرية تتيح لك إنشاء وحدات صغيرة ومستقلة من الحالة يمكن مشاركتها بسهولة بين المكونات. تشتهر Jotai ببساطتها وأقل عدد من عمليات إعادة التصيير.

Recoil: Recoil هي مكتبة لإدارة الحالة من Facebook تقدم مفهوم "الذرات" (atoms) و"المحددات" (selectors). الذرات هي وحدات حالة يمكن للمكونات الاشتراك فيها، والمحددات هي قيم مشتقة من تلك الذرات. توفر Recoil تحكمًا دقيقًا للغاية في عمليات إعادة التصيير.

اعتبار عالمي: بالنسبة لفريق موزع عالميًا يعمل على تطبيق معقد، يمكن أن يساعد استخدام مكتبة لإدارة الحالة في الحفاظ على الاتساق والقدرة على التنبؤ عبر أجزاء مختلفة من قاعدة التعليمات البرمجية، مما يسهل تصحيح الأخطاء وتحسين الأداء.

أمثلة عملية ودراسات حالة

دعنا نأخذ في الاعتبار بعض الأمثلة الواقعية لكيفية تطبيق تقنيات التحسين هذه:

• قائمة منتجات التجارة الإلكترونية: في تطبيق التجارة الإلكترونية، قد يعرض مكون قائمة المنتجات معلومات مثل اسم المنتج، الصورة، السعر، والتوافر. يمكن أن يؤدي استخدام نمط المحدد و React.memo إلى منع إعادة تصيير القائمة بأكملها عندما تتغير حالة التوفر فقط لمنتج واحد.
• تطبيق لوحة المعلومات: قد يعرض تطبيق لوحة المعلومات عناصر واجهة مستخدم متنوعة، مثل الرسوم البيانية والجداول وموجزات الأخبار. يمكن أن يضمن تقسيم السياق إلى سياقات أصغر وأكثر تحديدًا أن التغييرات في عنصر واجهة مستخدم واحد لا تؤدي إلى إعادة التصيير في عناصر واجهة مستخدم أخرى غير ذات صلة.
• منصة التداول في الوقت الفعلي: قد تعرض منصة التداول في الوقت الفعلي أسعار الأسهم ومعلومات سجل الطلبات التي يتم تحديثها باستمرار. يمكن أن يساعد استخدام مكتبة إدارة الحالة ذات نماذج الاشتراك دقيقة الحبيبات في تقليل عمليات إعادة التصيير والحفاظ على واجهة مستخدم سريعة الاستجابة.

قياس تحسينات الأداء

قبل وبعد تنفيذ تقنيات التحسين هذه، من المهم قياس تحسينات الأداء للتأكد من أن جهودك تحدث فرقًا بالفعل. يمكن أن تساعدك أدوات مثل React Profiler في React DevTools في تحديد اختناقات الأداء وتتبع عدد عمليات إعادة التصيير في تطبيقك.

استخدام React Profiler: يتيح لك React Profiler تسجيل بيانات الأداء أثناء التفاعل مع تطبيقك. يمكنه تسليط الضوء على المكونات التي تُعاد تصييرها بشكل متكرر وتحديد أسباب عمليات إعادة التصيير هذه.

المقاييس الواجب تتبعها:

• عدد مرات إعادة التصيير: عدد المرات التي يُعاد فيها تصيير المكون.
• مدة التصيير: الوقت الذي يستغرقه المكون للتصيير.
• استخدام وحدة المعالجة المركزية (CPU): مقدار موارد وحدة المعالجة المركزية التي يستهلكها التطبيق.
• معدل الإطارات (FPS): عدد الإطارات التي تُعرض في الثانية.

المزالق والأخطاء الشائعة التي يجب تجنبها

• الإفراط في التحسين: لا تُحسن قبل الأوان. ركز على أجزاء تطبيقك التي تسبب مشكلات في الأداء بالفعل.
• تجاهل تغييرات الخصائص: تأكد من مراعاة جميع تغييرات الخصائص عند استخدام React.memo. قد لا تكون المقارنة السطحية كافية للكائنات المعقدة.
• إنشاء كائنات جديدة في التصيير: تجنب إنشاء كائنات أو مصفوفات جديدة مباشرة في دالة التصيير، حيث سيؤدي ذلك دائمًا إلى إعادة التصيير. استخدم useMemo لتخزين هذه القيم مؤقتًا.
• التبعيات غير الصحيحة: تأكد من أن خطافات useMemo و useCallback الخاصة بك تحتوي على التبعيات الصحيحة. يمكن أن يؤدي فقدان التبعيات إلى سلوك غير متوقع ومشكلات في الأداء.

الخلاصة

يُعد تحسين React Context أمرًا بالغ الأهمية لبناء تطبيقات عالية الأداء وسريعة الاستجابة. من خلال فهم الأسباب الكامنة وراء عمليات إعادة التصيير غير الضرورية وتطبيق التقنيات التي نوقشت في هذه المقالة، يمكنك تحسين تجربة المستخدم بشكل كبير والتأكد من أن تطبيقك يتوسع بفعالية.

تذكر إعطاء الأولوية لتخزين قيمة السياق مؤقتًا، ونمط المحدد، والخطافات المخصصة، وتخزين المكونات مؤقتًا. فكر في تقسيم السياقات إذا كانت قيمة السياق الخاصة بك تحتوي على بيانات غير ذات صلة. ولا تنسَ قياس تحسينات أدائك للتأكد من أن جهود التحسين تؤتي ثمارها.

باتباع أفضل الممارسات هذه، يمكنك تسخير قوة React Context مع تجنب مشكلات الأداء التي قد تنشأ عن الاستخدام غير الصحيح. سيؤدي هذا إلى تطبيقات أكثر كفاءة وقابلية للصيانة، مما يوفر تجربة أفضل للمستخدمين حول العالم.

في النهاية، سيمكنك الفهم العميق لسلوك تصيير React، جنبًا إلى جنب مع التطبيق الدقيق لاستراتيجيات التحسين هذه، من بناء تطبيقات React قوية وقابلة للتوسع توفر أداءً استثنائيًا لجمهور عالمي.