React experimental_useCache: إتقان التخزين المؤقت من جانب العميل لتحسين الأداء

تتطور React، القوة المهيمنة في تطوير الواجهة الأمامية، باستمرار لتلبية المتطلبات المتزايدة لتطبيقات الويب الحديثة. واحدة من أحدث الإضافات التجريبية والمثيرة إلى ترسانتها هي experimental_useCache، وهو خطاف مصمم لتبسيط التخزين المؤقت من جانب العميل. يقدم هذا الخطاف، الذي يعتبر ذا أهمية خاصة في سياق مكونات React Server (RSC) وجلب البيانات، آلية قوية لتحسين الأداء وتجربة المستخدم. سيستكشف هذا الدليل الشامل experimental_useCache بالتفصيل، ويغطي فوائده وحالات استخدامه واستراتيجيات تطبيقه واعتبارات اعتماده.

فهم التخزين المؤقت من جانب العميل

قبل الخوض في تفاصيل experimental_useCache، دعونا نؤسس فهمًا قويًا للتخزين المؤقت من جانب العميل وأهميته في تطوير الويب.

ما هو التخزين المؤقت من جانب العميل؟

يتضمن التخزين المؤقت من جانب العميل تخزين البيانات مباشرة في متصفح المستخدم أو جهازه. يمكن بعد ذلك استرداد هذه البيانات المخزنة مؤقتًا بسرعة دون إجراء طلبات متكررة إلى الخادم. وهذا يقلل بشكل كبير من زمن الاستجابة، ويحسن استجابة التطبيق، ويقلل العبء على الخادم.

فوائد التخزين المؤقت من جانب العميل

• تحسين الأداء: انخفاض طلبات الشبكة يترجم إلى أوقات تحميل أسرع وتجربة مستخدم أكثر سلاسة.
• تقليل العبء على الخادم: يخفف التخزين المؤقت عبء استرداد البيانات من الخادم، مما يوفر الموارد لمهام أخرى.
• وظائف دون اتصال بالإنترنت: في بعض الحالات، يمكن للبيانات المخزنة مؤقتًا تمكين وظائف محدودة دون اتصال بالإنترنت، مما يسمح للمستخدمين بالتفاعل مع التطبيق حتى بدون اتصال بالإنترنت.
• توفير التكاليف: يمكن أن يؤدي تقليل العبء على الخادم إلى انخفاض تكاليف البنية التحتية، خاصة للتطبيقات ذات حركة المرور العالية.

تقديم React experimental_useCache

experimental_useCache هو خطاف React مصمم خصيصًا لتبسيط وتعزيز التخزين المؤقت من جانب العميل، خاصة ضمن مكونات React Server. يوفر طريقة مريحة وفعالة لتخزين نتائج العمليات المكلفة، مثل جلب البيانات، مما يضمن عدم جلب نفس البيانات بشكل متكرر لنفس المدخلات.

الميزات والفوائد الرئيسية لـ experimental_useCache

• التخزين المؤقت التلقائي: يقوم الخطاف تلقائيًا بتخزين نتائج الدالة التي يتم تمريرها إليه بناءً على وسيطاتها.
• إبطال ذاكرة التخزين المؤقت: بينما لا يوفر خطاف useCache الأساسي إبطالًا مدمجًا لذاكرة التخزين المؤقت، يمكن دمجه مع استراتيجيات أخرى (ستناقش لاحقًا) لإدارة تحديثات ذاكرة التخزين المؤقت.
• التكامل مع مكونات React Server: صُمم useCache للعمل بسلاسة مع مكونات React Server، مما يتيح تخزين البيانات التي يتم جلبها على الخادم.
• تبسيط جلب البيانات: يبسط منطق جلب البيانات عن طريق تجريد تعقيدات إدارة مفاتيح التخزين المؤقت والتخزين.

كيف يعمل experimental_useCache

يأخذ خطاف experimental_useCache دالة كوسيطة له. هذه الدالة عادة ما تكون مسؤولة عن جلب أو حساب بعض البيانات. عند استدعاء الخطاف بنفس الوسيطات، فإنه يتحقق أولاً مما إذا كانت نتيجة الدالة مخزنة مؤقتًا بالفعل. إذا كانت كذلك، يتم إرجاع القيمة المخزنة. وإلا، يتم تنفيذ الدالة، ويتم تخزين نتيجتها مؤقتًا، ثم يتم إرجاع النتيجة.

الاستخدام الأساسي لـ experimental_useCache

لنوضح الاستخدام الأساسي لـ experimental_useCache بمثال بسيط لجلب بيانات المستخدم من واجهة برمجة تطبيقات (API):

import { experimental_useCache as useCache } from 'react';

async function fetchUserData(userId: string): Promise<{ id: string; name: string }> {
  // Simulate an API call
  await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 500)); // Simulate latency
  return { id: userId, name: `User ${userId}` };
}

function UserProfile({ userId }: { userId: string }) {
  const userData = useCache(fetchUserData, userId);

  if (!userData) {
    return <p>Loading user data...</p>;
  }

  return (
    <div>
      <h2>User Profile</h2>
      <p><strong>ID:</strong> {userData.id}</p>
      <p><strong>Name:</strong> {userData.name}</p>
    </div>
  );
}

export default UserProfile;

في هذا المثال:

• نقوم باستيراد experimental_useCache من حزمة react.
• نعرّف دالة غير متزامنة fetchUserData تحاكي جلب بيانات المستخدم من واجهة برمجة تطبيقات (مع زمن استجابة مصطنع).
• في مكون UserProfile، نستخدم useCache لجلب وتخزين بيانات المستخدم بناءً على الخاصية userId.
• في المرة الأولى التي يتم فيها عرض المكون بـ userId معين، سيتم استدعاء fetchUserData. العروض اللاحقة بنفس userId ستسترد البيانات من ذاكرة التخزين المؤقت، متجنبة بذلك إجراء استدعاء آخر لواجهة برمجة التطبيقات.

حالات الاستخدام المتقدمة والاعتبارات

بينما يكون الاستخدام الأساسي مباشرًا، يمكن تطبيق experimental_useCache في سيناريوهات أكثر تعقيدًا. إليك بعض حالات الاستخدام المتقدمة والاعتبارات المهمة:

تخزين هياكل البيانات المعقدة

يمكن لـ experimental_useCache تخزين هياكل البيانات المعقدة بفعالية، مثل المصفوفات والكائنات. ومع ذلك، من الأهمية بمكان التأكد من أن الوسيطات التي تم تمريرها إلى الدالة المخزنة مؤقتًا يتم تسلسلها بشكل صحيح لإنشاء مفتاح ذاكرة التخزين المؤقت. إذا كانت الوسيطات تحتوي على كائنات قابلة للتغيير، فلن تنعكس التغييرات التي تطرأ على تلك الكائنات في مفتاح ذاكرة التخزين المؤقت، مما قد يؤدي إلى بيانات قديمة.

تخزين تحويلات البيانات

غالبًا ما تحتاج إلى تحويل البيانات التي تم جلبها من واجهة برمجة التطبيقات قبل عرضها. يمكن استخدام experimental_useCache لتخزين البيانات المحولة مؤقتًا، مما يمنع التحويلات المتكررة في العروض اللاحقة. على سبيل المثال:

import { experimental_useCache as useCache } from 'react';

async function fetchProducts(): Promise<{ id: string; name: string; price: number }[]> {
  // Simulate fetching products from an API
  await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 300));
  return [
    { id: '1', name: 'Product A', price: 20 },
    { id: '2', name: 'Product B', price: 30 },
  ];
}

function formatCurrency(price: number, currency: string = 'USD'): string {
  return new Intl.NumberFormat('en-US', { style: 'currency', currency }).format(price);
}

function ProductList() {
  const products = useCache(fetchProducts);

  const formattedProducts = useCache(
    (prods: { id: string; name: string; price: number }[]) => {
      return prods.map(product => ({
        ...product,
        formattedPrice: formatCurrency(product.price),
      }));
    },
    products || [] // Pass products as an argument
  );

  if (!formattedProducts) {
    return <p>Loading products...</p>;
  }

  return (
    <ul>
      {formattedProducts.map(product => (
        <li key={product.id}>
          <strong>{product.name}</strong> - {product.formattedPrice}
        </li>
      ))}
    </ul>
  );
}

export default ProductList;

في هذا المثال، نقوم بجلب قائمة من المنتجات ثم نقوم بتنسيق سعر كل منتج باستخدام دالة formatCurrency. نستخدم useCache لتخزين كل من بيانات المنتج الأولية وبيانات المنتج المنسقة، مما يمنع استدعاءات واجهة برمجة التطبيقات المتكررة وتنسيق الأسعار.

استراتيجيات إبطال ذاكرة التخزين المؤقت

لا يوفر experimental_useCache آليات مدمجة لإبطال ذاكرة التخزين المؤقت. لذلك، تحتاج إلى تنفيذ استراتيجياتك الخاصة لضمان تحديث ذاكرة التخزين المؤقت عند تغير البيانات الأساسية. إليك بعض الأساليب الشائعة:

• الإبطال اليدوي لذاكرة التخزين المؤقت: يمكنك إبطال ذاكرة التخزين المؤقت يدويًا باستخدام متغير حالة أو سياق لتتبع التغييرات في البيانات الأساسية. عند تغير البيانات، يمكنك تحديث متغير الحالة أو السياق، مما سيؤدي إلى إعادة العرض ويجعل useCache يعيد جلب البيانات.
• انتهاء الصلاحية المستند إلى الوقت: يمكنك تنفيذ استراتيجية انتهاء صلاحية مستندة إلى الوقت عن طريق تخزين طابع زمني مع البيانات المخزنة مؤقتًا. عند الوصول إلى ذاكرة التخزين المؤقت، يمكنك التحقق مما إذا كان الطابع الزمني أقدم من حد معين. إذا كان كذلك، يمكنك إبطال ذاكرة التخزين المؤقت وإعادة جلب البيانات.
• الإبطال المستند إلى الأحداث: إذا كان تطبيقك يستخدم نظام نشر/اشتراك أو آلية مشابهة، يمكنك إبطال ذاكرة التخزين المؤقت عند نشر حدث ذي صلة. على سبيل المثال، إذا قام مستخدم بتحديث معلومات ملفه الشخصي، يمكنك نشر حدث يبطل ذاكرة التخزين المؤقت لملف تعريف المستخدم.

معالجة الأخطاء

عند استخدام experimental_useCache مع جلب البيانات، من الضروري معالجة الأخطاء المحتملة بأمان. يمكنك استخدام كتلة try...catch لالتقاط أي أخطاء تحدث أثناء جلب البيانات وعرض رسالة خطأ مناسبة للمستخدم. فكر في تغليف دوال مثل `fetchUserData` بـ try/catch.

التكامل مع مكونات React Server (RSC)

يتألق experimental_useCache عند استخدامه داخل مكونات React Server (RSC). يتم تنفيذ RSC على الخادم، مما يتيح لك جلب البيانات وعرض المكونات قبل إرسالها إلى العميل. باستخدام experimental_useCache في RSCs، يمكنك تخزين نتائج عمليات جلب البيانات على الخادم، مما يحسن بشكل كبير أداء تطبيقك. يمكن بث النتائج إلى العميل.

إليك مثال على استخدام experimental_useCache في RSC:

// app/components/ServerComponent.tsx (This is an RSC)
import { experimental_useCache as useCache } from 'react';
import { cookies } from 'next/headers'

async function getSessionData() {
  // Simulate reading session from a database or external service
  const cookieStore = cookies()
  const token = cookieStore.get('sessionToken')

  await new Promise((resolve) => setTimeout(resolve, 100));
  return { user: 'authenticatedUser', token: token?.value };
}

export default async function ServerComponent() {
  const session = await useCache(getSessionData);

  return (
    <div>
      <h2>Server Component</h2>
      <p>User: {session?.user}</p>
      <p>Session Token: {session?.token}</p>
    </div>
  );
}

في هذا المثال، يتم استدعاء دالة getSessionData داخل المكون الخادم ويتم تخزين نتيجتها مؤقتًا باستخدام useCache. ستستفيد الطلبات اللاحقة من بيانات الجلسة المخزنة مؤقتًا، مما يقلل العبء على الخادم. لاحظ الكلمة المفتاحية `async` على المكون نفسه.

اعتبارات الأداء والمقايضات

بينما يقدم experimental_useCache فوائد أداء كبيرة، من المهم أن تكون على دراية بالمقايضات المحتملة:

• حجم ذاكرة التخزين المؤقت: يمكن أن ينمو حجم ذاكرة التخزين المؤقت بمرور الوقت، مما قد يستهلك كمية كبيرة من الذاكرة. من المهم مراقبة حجم ذاكرة التخزين المؤقت وتنفيذ استراتيجيات لإزالة البيانات التي نادرًا ما تستخدم.
• عبء إبطال ذاكرة التخزين المؤقت: يمكن أن يضيف تنفيذ استراتيجيات إبطال ذاكرة التخزين المؤقت تعقيدًا إلى تطبيقك. من المهم اختيار استراتيجية توازن بين الدقة والأداء.
• البيانات القديمة: إذا لم يتم إبطال ذاكرة التخزين المؤقت بشكل صحيح، فيمكن أن تقدم بيانات قديمة، مما يؤدي إلى نتائج غير صحيحة أو سلوك غير متوقع.

أفضل الممارسات لاستخدام experimental_useCache

لتحقيق أقصى استفادة من experimental_useCache وتقليل العيوب المحتملة، اتبع أفضل الممارسات التالية:

• تخزين العمليات المكلفة: قم بتخزين العمليات المكلفة حسابيًا أو التي تتضمن طلبات شبكة فقط. من غير المرجح أن يوفر تخزين الحسابات البسيطة أو تحويلات البيانات فوائد كبيرة.
• اختر مفاتيح تخزين مؤقت مناسبة: استخدم مفاتيح تخزين مؤقت تعكس بدقة مدخلات الدالة المخزنة مؤقتًا. تجنب استخدام الكائنات القابلة للتغيير أو هياكل البيانات المعقدة كمفاتيح تخزين مؤقت.
• نفذ استراتيجية إبطال ذاكرة التخزين المؤقت: اختر استراتيجية إبطال ذاكرة التخزين المؤقت المناسبة لمتطلبات تطبيقك. ضع في اعتبارك استخدام الإبطال اليدوي أو انتهاء الصلاحية المستند إلى الوقت أو الإبطال المستند إلى الأحداث.
• مراقبة أداء ذاكرة التخزين المؤقت: راقب حجم ذاكرة التخزين المؤقت ومعدل النجاح وتكرار الإبطال لتحديد اختناقات الأداء المحتملة.
• فكر في حل لإدارة الحالة العامة: لسيناريوهات التخزين المؤقت المعقدة، فكر في استخدام مكتبات مثل TanStack Query (React Query) أو SWR أو Zustand مع حالة مستمرة. توفر هذه المكتبات آليات تخزين مؤقت قوية واستراتيجيات إبطال وإمكانيات مزامنة حالة الخادم.

بدائل لـ experimental_useCache

بينما يوفر experimental_useCache طريقة مريحة لتنفيذ التخزين المؤقت من جانب العميل، تتوفر العديد من الخيارات الأخرى، ولكل منها نقاط القوة والضعف الخاصة بها:

• تقنيات الحفظ (useMemo, useCallback): يمكن استخدام هذه الخطافات لحفظ نتائج الحسابات المكلفة أو استدعاءات الدوال. ومع ذلك، فهي لا توفر إبطالًا تلقائيًا لذاكرة التخزين المؤقت أو استمرارية.
• مكتبات التخزين المؤقت التابعة لجهات خارجية: تقدم مكتبات مثل TanStack Query (React Query) و SWR حلول تخزين مؤقت أكثر شمولاً، بما في ذلك إبطال ذاكرة التخزين المؤقت التلقائي وجلب البيانات في الخلفية ومزامنة حالة الخادم.
• تخزين المتصفح (LocalStorage, SessionStorage): يمكن استخدام واجهات برمجة التطبيقات هذه لتخزين البيانات مباشرة في المتصفح. ومع ذلك، فهي غير مصممة لتخزين هياكل البيانات المعقدة أو إدارة إبطال ذاكرة التخزين المؤقت.
• IndexedDB: قاعدة بيانات أكثر قوة من جانب العميل تتيح لك تخزين كميات أكبر من البيانات المهيكلة. إنها مناسبة للقدرات دون اتصال بالإنترنت وسيناريوهات التخزين المؤقت المعقدة.

أمثلة من العالم الحقيقي لاستخدام experimental_useCache

لنتناول بعض السيناريوهات من العالم الحقيقي حيث يمكن استخدام experimental_useCache بفعالية:

• تطبيقات التجارة الإلكترونية: تخزين تفاصيل المنتج وقوائم الفئات ونتائج البحث لتحسين أوقات تحميل الصفحة وتقليل العبء على الخادم.
• منصات التواصل الاجتماعي: تخزين ملفات تعريف المستخدمين وموجزات الأخبار وسلاسل التعليقات لتعزيز تجربة المستخدم وتقليل عدد استدعاءات واجهة برمجة التطبيقات.
• أنظمة إدارة المحتوى (CMS): تخزين المحتوى الذي يتم الوصول إليه بشكل متكرر، مثل المقالات ومنشورات المدونات والصور، لتحسين أداء موقع الويب.
• لوحات معلومات تصور البيانات: تخزين نتائج تجميعات البيانات والحسابات المعقدة لتحسين استجابة لوحات المعلومات.

مثال: تخزين تفضيلات المستخدم

فكر في تطبيق ويب حيث يمكن للمستخدمين تخصيص تفضيلاتهم، مثل السمة واللغة وإعدادات الإشعارات. يمكن جلب هذه التفضيلات من الخادم وتخزينها مؤقتًا باستخدام experimental_useCache:

import { experimental_useCache as useCache } from 'react';

async function fetchUserPreferences(userId: string): Promise<{
  theme: string;
  language: string;
  notificationsEnabled: boolean;
}> {
  // Simulate fetching user preferences from an API
  await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 200));
  return {
    theme: 'light',
    language: 'en',
    notificationsEnabled: true,
  };
}

function UserPreferences({ userId }: { userId: string }) {
  const preferences = useCache(fetchUserPreferences, userId);

  if (!preferences) {
    return <p>Loading preferences...</p>;
  }

  return (
    <div>
      <h2>User Preferences</h2>
      <p><strong>Theme:</strong> {preferences.theme}</p>
      <p><strong>Language:</strong> {preferences.language}</p>
      <p><strong>Notifications Enabled:</strong> {preferences.notificationsEnabled ? 'Yes' : 'No'}</p>
    </div>
  );
}

export default UserPreferences;

يضمن هذا جلب تفضيلات المستخدم مرة واحدة فقط ثم تخزينها مؤقتًا للوصول اللاحق، مما يحسن أداء التطبيق واستجابته. عندما يقوم المستخدم بتحديث تفضيلاته، ستحتاج إلى إبطال ذاكرة التخزين المؤقت لتعكس التغييرات.

الخاتمة

يقدم experimental_useCache طريقة قوية ومريحة لتنفيذ التخزين المؤقت من جانب العميل في تطبيقات React، خاصة عند العمل مع مكونات React Server. من خلال تخزين نتائج العمليات المكلفة، مثل جلب البيانات، يمكنك تحسين الأداء بشكل كبير وتقليل العبء على الخادم وتعزيز تجربة المستخدم. ومع ذلك، من المهم النظر بعناية في المقايضات المحتملة وتنفيذ استراتيجيات إبطال ذاكرة التخزين المؤقت المناسبة لضمان اتساق البيانات. مع نضوج experimental_useCache وأصبح جزءًا مستقرًا من نظام React البيئي، فإنه بلا شك سيلعب دورًا متزايد الأهمية في تحسين أداء تطبيقات الويب الحديثة. تذكر أن تظل على اطلاع بأحدث وثائق React وأفضل ممارسات المجتمع للاستفادة من الإمكانات الكاملة لهذه الميزة الجديدة والمثيرة.

هذا الخطاف لا يزال تجريبيًا. ارجع دائمًا إلى وثائق React الرسمية للحصول على أحدث المعلومات وتفاصيل واجهة برمجة التطبيقات. لاحظ أيضًا أن واجهة برمجة التطبيقات قد تتغير قبل أن تصبح مستقرة.