اكتشاف التغييرات في React experimental_useMutableSource: إتقان البيانات القابلة للتغيير

تُعرف React بنهجها التعريفي (declarative) والفعّال في العرض (rendering)، وعادةً ما تشجع على إدارة البيانات غير القابلة للتغيير (immutable). ومع ذلك، تتطلب بعض السيناريوهات التعامل مع البيانات القابلة للتغيير (mutable). يوفر خطاف `experimental_useMutableSource` من React، وهو جزء من واجهات برمجة التطبيقات التجريبية للوضع المتزامن (Concurrent Mode)، آلية لدمج مصادر البيانات القابلة للتغيير في مكونات React الخاصة بك، مما يتيح اكتشاف التغييرات بدقة وتحسين الأداء. يستكشف هذا المقال الفروق الدقيقة لـ `experimental_useMutableSource` ومزاياه وعيوبه وأمثلته العملية.

فهم البيانات القابلة للتغيير في React

قبل الخوض في `experimental_useMutableSource`، من المهم فهم سبب كون البيانات القابلة للتغيير تحديًا في React. يعتمد تحسين العرض في React بشكل كبير على مقارنة الحالات السابقة والحالية لتحديد ما إذا كان المكون بحاجة إلى إعادة العرض (re-render). عندما يتم تعديل البيانات مباشرة، قد لا تكتشف React هذه التغييرات، مما يؤدي إلى عدم تطابق بين واجهة المستخدم المعروضة والبيانات الفعلية.

سيناريوهات شائعة تظهر فيها البيانات القابلة للتغيير:

• التكامل مع المكتبات الخارجية: قد تقوم بعض المكتبات، خاصة تلك التي تتعامل مع هياكل بيانات معقدة أو تحديثات في الوقت الفعلي (مثل بعض مكتبات الرسوم البيانية ومحركات الألعاب)، بإدارة البيانات داخليًا بشكل قابل للتغيير.
• تحسين الأداء: في أقسام معينة حرجة من حيث الأداء، قد يوفر التعديل المباشر مزايا طفيفة على إنشاء نسخ جديدة غير قابلة للتغيير بالكامل، على الرغم من أن هذا يأتي على حساب التعقيد واحتمال حدوث أخطاء.
• قواعد التعليمات البرمجية القديمة: قد يتضمن الترحيل من قواعد التعليمات البرمجية الأقدم التعامل مع هياكل البيانات القابلة للتغيير الموجودة مسبقًا.

على الرغم من أن البيانات غير القابلة للتغيير هي المفضلة عمومًا، إلا أن `experimental_useMutableSource` يسمح للمطورين بسد الفجوة بين نموذج React التعريفي وواقع العمل مع مصادر البيانات القابلة للتغيير.

تقديم experimental_useMutableSource

إن `experimental_useMutableSource` هو خطاف (hook) من React مصمم خصيصًا للاشتراك في مصادر البيانات القابلة للتغيير. يسمح لمكونات React بإعادة العرض فقط عندما تتغير الأجزاء ذات الصلة من البيانات القابلة للتغيير، مما يتجنب عمليات إعادة العرض غير الضرورية ويحسن الأداء. هذا الخطاف هو جزء من ميزات الوضع المتزامن التجريبية في React وواجهة برمجة التطبيقات الخاصة به عرضة للتغيير.

توقيع الخطاف (Hook Signature):

const value = experimental_useMutableSource(mutableSource, getSnapshot, subscribe);

المعاملات (Parameters):

• mutableSource: كائن يمثل مصدر البيانات القابل للتغيير. يجب أن يوفر هذا الكائن طريقة للوصول إلى القيمة الحالية للبيانات والاشتراك في التغييرات.
• getSnapshot: دالة تأخذ `mutableSource` كمدخل وتعيد لقطة (snapshot) للبيانات ذات الصلة. تُستخدم هذه اللقطة لمقارنة القيم السابقة والحالية لتحديد ما إذا كانت هناك حاجة لإعادة العرض. من الضروري إنشاء لقطة مستقرة.
• subscribe: دالة تأخذ `mutableSource` ودالة رد نداء (callback) كمدخل. يجب أن تقوم هذه الدالة بالاشتراك في دالة رد النداء لتغييرات مصدر البيانات القابل للتغيير. عند تغيير البيانات، يتم استدعاء دالة رد النداء، مما يؤدي إلى إعادة العرض.

القيمة المعادة:

يعيد الخطاف اللقطة الحالية للبيانات، كما أعادتها دالة `getSnapshot`.

كيف يعمل experimental_useMutableSource

يعمل `experimental_useMutableSource` عن طريق تتبع التغييرات في مصدر بيانات قابل للتغيير باستخدام دالتي `getSnapshot` و`subscribe` المقدمتين. إليك تفصيل خطوة بخطوة:

1. العرض الأولي: عندما يتم عرض المكون لأول مرة، يستدعي `experimental_useMutableSource` دالة `getSnapshot` للحصول على لقطة أولية للبيانات.
2. الاشتراك: يستخدم الخطاف بعد ذلك دالة `subscribe` لتسجيل دالة رد نداء سيتم استدعاؤها كلما تغيرت البيانات القابلة للتغيير.
3. اكتشاف التغيير: عند تغيير البيانات، يتم تشغيل دالة رد النداء. داخل دالة رد النداء، تستدعي React دالة `getSnapshot` مرة أخرى للحصول على لقطة جديدة.
4. المقارنة: تقارن React اللقطة الجديدة باللقطة السابقة. إذا كانت اللقطتان مختلفتين (باستخدام `Object.is` أو دالة مقارنة مخصصة)، تقوم React بجدولة إعادة عرض للمكون.
5. إعادة العرض: أثناء إعادة العرض، يستدعي `experimental_useMutableSource` دالة `getSnapshot` مرة أخرى للحصول على أحدث البيانات ويعيدها إلى المكون.

أمثلة عملية

دعنا نوضح استخدام `experimental_useMutableSource` مع عدة أمثلة عملية.

مثال 1: التكامل مع مؤقت قابل للتغيير

لنفترض أن لديك كائن مؤقت قابل للتغيير يقوم بتحديث طابع زمني. يمكننا استخدام `experimental_useMutableSource` لعرض الوقت الحالي بكفاءة في مكون React.

// Mutable Timer Implementation
class MutableTimer {
  constructor() {
    this._time = Date.now();
    this._listeners = [];
    this._intervalId = setInterval(() => {
      this._time = Date.now();
      this._listeners.forEach(listener => listener());
    }, 1000);
  }

  get time() {
    return this._time;
  }

  subscribe(listener) {
    this._listeners.push(listener);
    return () => {
      this._listeners = this._listeners.filter(l => l !== listener);
    };
  }
}

const timer = new MutableTimer();

// React Component
import React, { experimental_useMutableSource as useMutableSource } from 'react';

const mutableSource = {
  version: 0, //version to track changes
  getSnapshot: () => timer.time,
  subscribe: timer.subscribe.bind(timer),
};

function CurrentTime() {
  const currentTime = useMutableSource(mutableSource, mutableSource.getSnapshot, mutableSource.subscribe);

  return (
    

      Current Time: {new Date(currentTime).toLocaleTimeString()}
    
  );
}

export default CurrentTime;

في هذا المثال، `MutableTimer` هو كلاس يقوم بتحديث الوقت بشكل قابل للتغيير. يشترك `experimental_useMutableSource` في المؤقت، ويتم إعادة عرض مكون `CurrentTime` فقط عند تغير الوقت. تعيد دالة `getSnapshot` الوقت الحالي، وتسجل دالة `subscribe` مستمعًا لأحداث تغيير المؤقت. خاصية `version` في `mutableSource`، على الرغم من عدم استخدامها في هذا المثال البسيط، إلا أنها حاسمة في السيناريوهات المعقدة للإشارة إلى التحديثات على مصدر البيانات نفسه (على سبيل المثال، تغيير الفاصل الزمني للمؤقت).

مثال 2: التكامل مع حالة لعبة قابلة للتغيير

فكر في لعبة بسيطة حيث يتم تخزين حالة اللعبة (مثل موضع اللاعب، النتيجة) في كائن قابل للتغيير. يمكن استخدام `experimental_useMutableSource` لتحديث واجهة مستخدم اللعبة بكفاءة.

// Mutable Game State
class GameState {
  constructor() {
    this.playerX = 0;
    this.playerY = 0;
    this.score = 0;
    this._listeners = [];
  }

  movePlayer(x, y) {
    this.playerX = x;
    this.playerY = y;
    this.notifyListeners();
  }

  increaseScore(amount) {
    this.score += amount;
    this.notifyListeners();
  }

  subscribe(listener) {
    this._listeners.push(listener);
    return () => {
      this._listeners = this._listeners.filter(l => l !== listener);
    };
  }

  notifyListeners() {
    this._listeners.forEach(listener => listener());
  }
}

const gameState = new GameState();

// React Component
import React, { experimental_useMutableSource as useMutableSource } from 'react';

const mutableSource = {
  version: 0, //version to track changes
  getSnapshot: () => ({
    x: gameState.playerX,
    y: gameState.playerY,
    score: gameState.score,
  }),
  subscribe: gameState.subscribe.bind(gameState),
};

function GameUI() {
  const { x, y, score } = useMutableSource(mutableSource, mutableSource.getSnapshot, mutableSource.subscribe);

  return (
    

      Player Position: ({x}, {y})

      Score: {score}
       gameState.increaseScore(10)}>Increase Score
       gameState.movePlayer(x + 1, y + 1)}>Move Player
    
  );
}

export default GameUI;

في هذا المثال، `GameState` هو كلاس يحتفظ بحالة اللعبة القابلة للتغيير. يستخدم مكون `GameUI` `experimental_useMutableSource` للاشتراك في التغييرات في حالة اللعبة. تعيد دالة `getSnapshot` لقطة لخصائص حالة اللعبة ذات الصلة. يتم إعادة عرض المكون فقط عند تغير موضع اللاعب أو النتيجة، مما يضمن تحديثات فعالة.

مثال 3: بيانات قابلة للتغيير مع دوال التحديد (Selector Functions)

في بعض الأحيان، تحتاج فقط إلى التفاعل مع التغييرات في أجزاء معينة من البيانات القابلة للتغيير. يمكنك استخدام دوال التحديد داخل دالة `getSnapshot` لاستخراج البيانات ذات الصلة فقط للمكون.

// Mutable Data
const mutableData = {
  name: "John Doe",
  age: 30,
  city: "New York",
  country: "USA",
  occupation: "Software Engineer",
  _listeners: [],

  subscribe(listener) {
    this._listeners.push(listener);
    return () => {
      this._listeners = this._listeners.filter(l => l !== listener);
    };
  },

  setName(newName) {
    this.name = newName;
    this._listeners.forEach(l => l());
  },

  setAge(newAge) {
    this.age = newAge;
    this._listeners.forEach(l => l());
  }

};


// React Component
import React, { experimental_useMutableSource as useMutableSource } from 'react';

const mutableSource = {
  version: 0, //version to track changes
  getSnapshot: () => mutableData.age,
  subscribe: mutableData.subscribe.bind(mutableData),
};


function AgeDisplay() {
  const age = useMutableSource(mutableSource, mutableSource.getSnapshot, mutableSource.subscribe);

  return (
    

      Age: {age}
    
  );
}

export default AgeDisplay;

في هذه الحالة، يتم إعادة عرض مكون `AgeDisplay` فقط عند تغير خاصية `age` في كائن `mutableData`. تستخرج دالة `getSnapshot` تحديدًا خاصية `age`، مما يسمح باكتشاف التغييرات بدقة.

فوائد experimental_useMutableSource

• اكتشاف التغييرات بدقة: يعيد العرض فقط عندما تتغير الأجزاء ذات الصلة من البيانات القابلة للتغيير، مما يؤدي إلى تحسين الأداء.
• التكامل مع مصادر البيانات القابلة للتغيير: يسمح لمكونات React بالتكامل بسلاسة مع المكتبات أو قواعد التعليمات البرمجية التي تستخدم بيانات قابلة للتغيير.
• تحديثات محسّنة: يقلل من عمليات إعادة العرض غير الضرورية، مما ينتج عنه واجهة مستخدم أكثر كفاءة واستجابة.

العيوب والاعتبارات

• التعقيد: يضيف العمل مع البيانات القابلة للتغيير و`experimental_useMutableSource` تعقيدًا إلى التعليمات البرمجية الخاصة بك. يتطلب الأمر دراسة متأنية لاتساق البيانات والمزامنة.
• واجهة برمجة تطبيقات تجريبية: `experimental_useMutableSource` هو جزء من ميزات الوضع المتزامن التجريبية في React، مما يعني أن واجهة برمجة التطبيقات عرضة للتغيير في الإصدارات المستقبلية.
• احتمال حدوث أخطاء: يمكن أن تؤدي البيانات القابلة للتغيير إلى أخطاء دقيقة إذا لم يتم التعامل معها بعناية. من الضروري التأكد من تتبع التغييرات بشكل صحيح وتحديث واجهة المستخدم باستمرار.
• مفاضلات الأداء: بينما يمكن لـ `experimental_useMutableSource` تحسين الأداء في سيناريوهات معينة، فإنه يقدم أيضًا عبئًا إضافيًا بسبب عملية أخذ اللقطات والمقارنة. من المهم قياس أداء تطبيقك للتأكد من أنه يوفر فائدة صافية في الأداء.
• استقرار اللقطة (Snapshot Stability): يجب أن تعيد دالة `getSnapshot` لقطة مستقرة. تجنب إنشاء كائنات أو مصفوفات جديدة في كل استدعاء لـ `getSnapshot` ما لم تكن البيانات قد تغيرت بالفعل. يمكن تحقيق ذلك عن طريق حفظ اللقطة (memoizing) أو مقارنة الخصائص ذات الصلة داخل دالة `getSnapshot` نفسها.

أفضل الممارسات لاستخدام experimental_useMutableSource

1. تقليل البيانات القابلة للتغيير: كلما أمكن، فضل هياكل البيانات غير القابلة للتغيير. استخدم `experimental_useMutableSource` فقط عند الضرورة للتكامل مع مصادر البيانات القابلة للتغيير الحالية أو لتحسينات أداء معينة.
2. إنشاء لقطات مستقرة: تأكد من أن دالة `getSnapshot` تعيد لقطة مستقرة. تجنب إنشاء كائنات أو مصفوفات جديدة في كل استدعاء ما لم تكن البيانات قد تغيرت بالفعل. استخدم تقنيات الحفظ (memoization) أو دوال المقارنة لتحسين إنشاء اللقطات.
3. اختبر التعليمات البرمجية الخاصة بك بدقة: يمكن أن تؤدي البيانات القابلة للتغيير إلى أخطاء دقيقة. اختبر التعليمات البرمجية الخاصة بك بدقة للتأكد من تتبع التغييرات بشكل صحيح وتحديث واجهة المستخدم باستمرار.
4. وثّق التعليمات البرمجية الخاصة بك: وثّق بوضوح استخدام `experimental_useMutableSource` والافتراضات التي تم إجراؤها حول مصدر البيانات القابل للتغيير. سيساعد هذا المطورين الآخرين على فهم وصيانة التعليمات البرمجية الخاصة بك.
5. فكر في البدائل: قبل استخدام `experimental_useMutableSource`، فكر في أساليب بديلة، مثل استخدام مكتبة إدارة الحالة (مثل Redux، Zustand) أو إعادة هيكلة التعليمات البرمجية الخاصة بك لاستخدام هياكل بيانات غير قابلة للتغيير.
6. استخدم الإصدارات (Versioning): ضمن كائن `mutableSource`، قم بتضمين خاصية `version`. قم بتحديث هذه الخاصية كلما تغير هيكل مصدر البيانات نفسه (على سبيل المثال، إضافة أو إزالة الخصائص). هذا يسمح لـ `experimental_useMutableSource` بمعرفة متى يحتاج إلى إعادة تقييم استراتيجية اللقطة بالكامل، وليس فقط قيم البيانات. قم بزيادة الإصدار كلما غيرت بشكل أساسي كيفية عمل مصدر البيانات.

التكامل مع مكتبات الطرف الثالث

يعد `experimental_useMutableSource` مفيدًا بشكل خاص لدمج مكونات React مع مكتبات الطرف الثالث التي تدير البيانات بشكل قابل للتغيير. إليك نهج عام:

1. تحديد مصدر البيانات القابل للتغيير: حدد أي جزء من واجهة برمجة تطبيقات المكتبة يعرض البيانات القابلة للتغيير التي تحتاج إلى الوصول إليها في مكون React الخاص بك.
2. إنشاء كائن مصدر قابل للتغيير: قم بإنشاء كائن JavaScript يغلف مصدر البيانات القابل للتغيير ويوفر دالتي `getSnapshot` و `subscribe`.
3. تنفيذ دالة getSnapshot: اكتب دالة `getSnapshot` لاستخراج البيانات ذات الصلة من مصدر البيانات القابل للتغيير. تأكد من أن اللقطة مستقرة.
4. تنفيذ دالة Subscribe: اكتب دالة `subscribe` لتسجيل مستمع مع نظام الأحداث في المكتبة. يجب استدعاء المستمع كلما تغيرت البيانات القابلة للتغيير.
5. استخدام experimental_useMutableSource في مكونك: استخدم `experimental_useMutableSource` للاشتراك في مصدر البيانات القابل للتغيير والوصول إلى البيانات في مكون React الخاص بك.

على سبيل المثال، إذا كنت تستخدم مكتبة رسوم بيانية تقوم بتحديث بيانات الرسم البياني بشكل قابل للتغيير، يمكنك استخدام `experimental_useMutableSource` للاشتراك في تغييرات بيانات الرسم البياني وتحديث مكون الرسم البياني وفقًا لذلك.

اعتبارات الوضع المتزامن (Concurrent Mode)

تم تصميم `experimental_useMutableSource` للعمل مع ميزات الوضع المتزامن في React. يسمح الوضع المتزامن لـ React بمقاطعة العرض وإيقافه مؤقتًا واستئنافه، مما يحسن استجابة وأداء تطبيقك. عند استخدام `experimental_useMutableSource` في الوضع المتزامن، من المهم أن تكون على دراية بالاعتبارات التالية:

• التمزق (Tearing): يحدث التمزق عندما تقوم React بتحديث جزء فقط من واجهة المستخدم بسبب انقطاعات في عملية العرض. لتجنب التمزق، تأكد من أن دالة `getSnapshot` تعيد لقطة متسقة للبيانات.
• التعليق (Suspense): يسمح لك Suspense بتعليق عرض مكون حتى تتوفر بيانات معينة. عند استخدام `experimental_useMutableSource` مع Suspense، تأكد من أن مصدر البيانات القابل للتغيير متاح قبل أن يحاول المكون العرض.
• الانتقالات (Transitions): تسمح لك الانتقالات بالانتقال بسلاسة بين الحالات المختلفة في تطبيقك. عند استخدام `experimental_useMutableSource` مع Transitions، تأكد من تحديث مصدر البيانات القابل للتغيير بشكل صحيح أثناء الانتقال.

بدائل لـ experimental_useMutableSource

بينما يوفر `experimental_useMutableSource` آلية للتكامل مع مصادر البيانات القابلة للتغيير، فإنه ليس دائمًا الحل الأفضل. فكر في البدائل التالية:

• هياكل البيانات غير القابلة للتغيير: إذا أمكن، أعد هيكلة التعليمات البرمجية الخاصة بك لاستخدام هياكل بيانات غير قابلة للتغيير. تسهل هياكل البيانات غير القابلة للتغيير تتبع التغييرات ومنع التعديلات العرضية.
• مكتبات إدارة الحالة: استخدم مكتبة إدارة الحالة مثل Redux أو Zustand أو Recoil لإدارة حالة تطبيقك. توفر هذه المكتبات مخزنًا مركزيًا لبياناتك وتفرض عدم القابلية للتغيير.
• Context API: تتيح لك React Context API مشاركة البيانات بين المكونات دون الحاجة إلى تمرير الخصائص (prop drilling). على الرغم من أن Context API نفسها لا تفرض عدم القابلية للتغيير، يمكنك استخدامها بالاقتران مع هياكل البيانات غير القابلة للتغيير أو مكتبة إدارة الحالة.
• useSyncExternalStore: يتيح لك هذا الخطاف الاشتراك في مصادر بيانات خارجية بطريقة متوافقة مع الوضع المتزامن ومكونات الخادم. على الرغم من أنه غير مصمم خصيصًا للبيانات *القابلة للتغيير*، فقد يكون بديلاً مناسبًا إذا كان بإمكانك إدارة التحديثات للمخزن الخارجي بطريقة يمكن التنبؤ بها.

الخلاصة

إن `experimental_useMutableSource` أداة قوية لدمج مكونات React مع مصادر البيانات القابلة للتغيير. يسمح باكتشاف التغييرات بدقة وتحديثات محسّنة، مما يحسن أداء تطبيقك. ومع ذلك، فإنه يضيف أيضًا تعقيدًا ويتطلب دراسة متأنية لاتساق البيانات والمزامنة.

قبل استخدام `experimental_useMutableSource`، فكر في أساليب بديلة، مثل استخدام هياكل بيانات غير قابلة للتغيير أو مكتبة إدارة الحالة. إذا اخترت استخدام `experimental_useMutableSource`، فاتبع أفضل الممارسات الموضحة في هذا المقال للتأكد من أن التعليمات البرمجية الخاصة بك قوية وقابلة للصيانة.

نظرًا لأن `experimental_useMutableSource` هو جزء من ميزات الوضع المتزامن التجريبية في React، فإن واجهة برمجة التطبيقات الخاصة به عرضة للتغيير. ابق على اطلاع بأحدث وثائق React وكن مستعدًا لتكييف التعليمات البرمجية الخاصة بك حسب الحاجة. أفضل نهج هو السعي دائمًا إلى عدم القابلية للتغيير كلما أمكن واللجوء فقط إلى إدارة البيانات القابلة للتغيير باستخدام أدوات مثل `experimental_useMutableSource` عند الضرورة القصوى لأسباب التكامل أو الأداء.