React experimental_useMutableSource: غوص عميق في إدارة البيانات القابلة للتغيير

بشكل عام، تشجع React، كمكتبة JavaScript تعريفية لبناء واجهات المستخدم، عدم قابلية التغيير (immutability). ومع ذلك، تستفيد بعض السيناريوهات من البيانات القابلة للتغيير (mutable data)، خاصة عند التعامل مع أنظمة خارجية أو إدارة حالة معقدة. يوفر خطاف experimental_useMutableSource، كجزء من واجهات برمجة تطبيقات React التجريبية، آلية لدمج مصادر البيانات القابلة للتغيير بكفاءة في مكونات React الخاصة بك. سيتعمق هذا المنشور في تعقيدات experimental_useMutableSource، مستكشفًا حالات استخدامه، فوائده، عيوبه، وأفضل الممارسات للتنفيذ الفعال.

فهم البيانات القابلة للتغيير في React

قبل الغوص في تفاصيل experimental_useMutableSource، من الضروري فهم سياق البيانات القابلة للتغيير داخل نظام React البيئي.

نموذج عدم قابلية التغيير في React

يعني مبدأ React الأساسي لعدم قابلية التغيير أنه لا ينبغي تعديل البيانات مباشرة بعد إنشائها. بدلاً من ذلك، تتم التغييرات عن طريق إنشاء نسخ جديدة من البيانات مع التعديلات المطلوبة. يوفر هذا النهج العديد من المزايا:

• القابلية للتنبؤ: يجعل عدم قابلية التغيير من السهل فهم تغييرات الحالة وتصحيح الأخطاء لأن البيانات تظل ثابتة ما لم يتم تعديلها صراحةً.
• تحسين الأداء: يمكن لـ React اكتشاف التغييرات بكفاءة عن طريق مقارنة المراجع للبيانات، متجنبًا عمليات المقارنة العميقة المكلفة.
• تبسيط إدارة الحالة: تعمل هياكل البيانات غير القابلة للتغيير بسلاسة مع مكتبات إدارة الحالة مثل Redux و Zustand، مما يتيح تحديثات حالة يمكن التنبؤ بها.

متى تكون البيانات القابلة للتغيير منطقية

على الرغم من فوائد عدم قابلية التغيير، فإن بعض السيناريوهات تبرر استخدام البيانات القابلة للتغيير:

• مصادر البيانات الخارجية: غالبًا ما يتضمن التفاعل مع الأنظمة الخارجية، مثل قواعد البيانات أو اتصالات WebSocket، استقبال تحديثات للبيانات القابلة للتغيير. على سبيل المثال، قد يتلقى تطبيق مالي أسعار أسهم في الوقت الفعلي يتم تحديثها بشكل متكرر.
• التطبيقات الحرجة للأداء: في بعض الحالات، يمكن أن يكون عبء إنشاء نسخ جديدة من البيانات باهظًا، خاصة عند التعامل مع مجموعات بيانات كبيرة أو تحديثات متكررة. الألعاب وأدوات تصور البيانات هي أمثلة يمكن فيها للبيانات القابلة للتغيير تحسين الأداء.
• التكامل مع الكود القديم: قد تعتمد قواعد التعليمات البرمجية الموجودة بشكل كبير على البيانات القابلة للتغيير، مما يجعل من الصعب اعتماد عدم قابلية التغيير دون إعادة هيكلة كبيرة.

تقديم experimental_useMutableSource

يوفر خطاف experimental_useMutableSource طريقة للاشتراك في مكونات React في مصادر بيانات قابلة للتغيير، مما يسمح لها بالتحديث بكفاءة عند تغير البيانات الأساسية. هذا الخطاف جزء من واجهات برمجة تطبيقات React التجريبية، مما يعني أنه عرضة للتغيير ويجب استخدامه بحذر في بيئات الإنتاج.

كيف يعمل

يأخذ experimental_useMutableSource وسيطتين:

1. source: كائن يوفر الوصول إلى البيانات القابلة للتغيير. يجب أن يحتوي هذا الكائن على طريقتين:
   • getVersion(): ترجع قيمة تمثل الإصدار الحالي للبيانات. تستخدم React هذه القيمة لتحديد ما إذا كانت البيانات قد تغيرت.
   • subscribe(callback): تسجل دالة استدعاء سيتم استدعاؤها عند تغير البيانات. يجب أن تستدعي دالة الاستدعاء forceUpdate على المكون لتشغيل إعادة عرض.
2. getSnapshot: دالة ترجع لقطة من البيانات الحالية. يجب أن تكون هذه الدالة نقية ومتزامنة، حيث يتم استدعاؤها أثناء العرض.

مثال للتنفيذ

إليك مثال أساسي لكيفية استخدام experimental_useMutableSource:

import { experimental_useMutableSource as useMutableSource } from 'react';
import { useState, useRef, useEffect } from 'react';

// مصدر بيانات قابل للتغيير
const createMutableSource = (initialValue) => {
  let value = initialValue;
  let version = 0;
  let listeners = [];

  const source = {
    getVersion() {
      return version;
    },
    subscribe(listener) {
      listeners.push(listener);
      return () => {
        listeners = listeners.filter((l) => l !== listener);
      };
    },
    setValue(newValue) {
      value = newValue;
      version++;
      listeners.forEach((listener) => listener());
    },
    getValue() {
      return value;
    },
  };
  return source;
};


function MyComponent() {
  const [mySource, setMySource] = useState(() => createMutableSource("Initial Value"));

  const snapshot = useMutableSource(mySource, (source) => source.getValue());

  const handleChange = () => {
    mySource.setValue(Date.now().toString());
  };

  return (
    

      
Current Value: {snapshot}
      Update Value
    
  );
}

export default MyComponent;

في هذا المثال:

• createMutableSource ينشئ مصدر بيانات بسيط قابل للتغيير مع طرق getValue، setValue، getVersion، و subscribe.
• useMutableSource يشترك المكون MyComponent في mySource.
• المتغير snapshot يحمل القيمة الحالية للبيانات، والتي يتم تحديثها كلما تغيرت البيانات.
• تقوم الدالة handleChange بتعديل البيانات القابلة للتغيير، مما يؤدي إلى تشغيل إعادة عرض للمكون.

حالات الاستخدام والأمثلة

يعتبر experimental_useMutableSource مفيدًا بشكل خاص في السيناريوهات التي تحتاج فيها إلى التكامل مع أنظمة خارجية أو إدارة حالة قابلة للتغيير معقدة. إليك بعض الأمثلة المحددة:

تصور البيانات في الوقت الفعلي

ضع في اعتبارك لوحة معلومات لسوق الأسهم تعرض أسعار الأسهم في الوقت الفعلي. يتم تحديث البيانات باستمرار بواسطة موجز بيانات خارجي. باستخدام experimental_useMutableSource، يمكنك تحديث لوحة المعلومات بكفاءة دون التسبب في إعادة عرض غير ضرورية.

import { experimental_useMutableSource as useMutableSource } from 'react';
import { useEffect, useRef, useState } from 'react';

// افترض أن هذه الدالة تجلب بيانات الأسهم من واجهة برمجة تطبيقات خارجية
const fetchStockData = async (symbol) => {
    // استبدل باستدعاء API فعلي
    await new Promise((resolve) => setTimeout(resolve, 500))
    return {price: Math.random()*100, timestamp: Date.now()};
};

// مصدر بيانات قابل للتغيير
const createStockSource = (symbol) => {
  let stockData = {price:0, timestamp:0};
  let version = 0;
  let listeners = [];
  let fetching = false;

  const updateStockData = async () => {
    if (fetching) return;
    fetching = true;
    try{
      const newData = await fetchStockData(symbol);
      stockData = newData;
      version++;
      listeners.forEach((listener) => listener());
    } catch (error) {
      console.error("Failed to update stock data", error);
    } finally{
      fetching = false;
    }

  }

  const source = {
    getVersion() {
      return version;
    },
    subscribe(listener) {
      listeners.push(listener);
      return () => {
        listeners = listeners.filter((l) => l !== listener);
      };
    },
    getStockData() {
      return stockData;
    },
    updateStockData,
  };
  return source;
};


function StockDashboard({ symbol }) {
  const [stockSource, setStockSource] = useState(() => createStockSource(symbol));

  useEffect(() => {
    stockSource.updateStockData()
    const intervalId = setInterval(stockSource.updateStockData, 2000);
    return () => clearInterval(intervalId);
  }, [symbol, stockSource]);


  const stockData = useMutableSource(stockSource, (source) => source.getStockData());

  return (
    

      
{symbol}
      
Price: {stockData.price}
      
Last Updated: {new Date(stockData.timestamp).toLocaleTimeString()}
    
  );
}

export default StockDashboard;

في هذا المثال:

• الدالة fetchStockData تجلب بيانات الأسهم من واجهة برمجة تطبيقات خارجية. يتم محاكاتها بواسطة وعد غير متزامن ينتظر 0.5 ثانية.
• createStockSource ينشئ مصدر بيانات قابل للتغيير يحتفظ بسعر السهم. يتم تحديثه كل 2 ثانية باستخدام setInterval.
• يشترك المكون StockDashboard في experimental_useMutableSource للاشتراك في مصدر بيانات الأسهم وتحديث العرض كلما تغير السعر.

تطوير الألعاب

في تطوير الألعاب، تعد إدارة حالة اللعبة بكفاءة أمرًا بالغ الأهمية للأداء. باستخدام experimental_useMutableSource، يمكنك تحديث كيانات اللعبة (مثل موضع اللاعب، مواقع الأعداء) بكفاءة دون التسبب في إعادة عرض غير ضرورية لمشهد اللعبة بأكمله.

import { experimental_useMutableSource as useMutableSource } from 'react';
import { useEffect, useRef, useState } from 'react';

// مصدر بيانات قابل للتغيير لموضع اللاعب
const createPlayerSource = () => {
    let playerPosition = {x: 0, y: 0};
    let version = 0;
    let listeners = [];

    const movePlayer = (dx, dy) => {
        playerPosition = {x: playerPosition.x + dx, y: playerPosition.y + dy};
        version++;
        listeners.forEach(listener => listener());
    };

    const getPlayerPosition = () => playerPosition;

    const source = {
        getVersion: () => version,
        subscribe: (listener) => {
            listeners.push(listener);
            return () => {
                listeners = listeners.filter(l => l !== listener);
            };
        },
        movePlayer,
        getPlayerPosition,
    };

    return source;
};

function GameComponent() {
    const [playerSource, setPlayerSource] = useState(() => createPlayerSource());
    const playerPosition = useMutableSource(playerSource, source => source.getPlayerPosition());

    const handleMove = (dx, dy) => {
        playerSource.movePlayer(dx, dy);
    };

    useEffect(() => {
        const handleKeyDown = (e) => {
            switch (e.key) {
                case 'ArrowUp': handleMove(0, -1); break;
                case 'ArrowDown': handleMove(0, 1); break;
                case 'ArrowLeft': handleMove(-1, 0); break;
                case 'ArrowRight': handleMove(1, 0); break;
                default: break;
            }
        };

        window.addEventListener('keydown', handleKeyDown);
        return () => window.removeEventListener('keydown', handleKeyDown);
    }, [playerSource]);

    return (
        

            
Player Position: X = {playerPosition.x}, Y = {playerPosition.y}
            {/* منطق عرض اللعبة هنا */}
        
    );
}

export default GameComponent;

في هذا المثال:

• createPlayerSource ينشئ مصدر بيانات قابل للتغيير يخزن موضع اللاعب.
• يستخدم GameComponent experimental_useMutableSource للاشتراك في موضع اللاعب وتحديث العرض كلما تغير.
• تقوم الدالة handleMove بتحديث موضع اللاعب، مما يؤدي إلى تشغيل إعادة عرض للمكون.

تحرير المستندات التعاوني

لتحرير المستندات التعاوني، يجب أن تنعكس التغييرات التي يجريها مستخدم واحد في الوقت الفعلي للمستخدمين الآخرين. يضمن استخدام كائن مستند مشترك قابل للتغيير و experimental_useMutableSource تحديثات فعالة وسريعة الاستجابة.

فوائد experimental_useMutableSource

يوفر استخدام experimental_useMutableSource العديد من المزايا:

• تحسين الأداء: من خلال الاشتراك في مصادر البيانات القابلة للتغيير، تعيد المكونات العرض فقط عندما تتغير البيانات الأساسية، مما يقلل من عمليات العرض غير الضرورية ويحسن الأداء.
• تكامل سلس: يوفر experimental_useMutableSource طريقة نظيفة وفعالة للتكامل مع الأنظمة الخارجية التي توفر بيانات قابلة للتغيير.
• تبسيط إدارة الحالة: عن طريق تفريغ إدارة البيانات القابلة للتغيير إلى مصادر خارجية، يمكنك تبسيط منطق حالة المكون الخاص بك وتقليل تعقيد تطبيقك.

عيوب واعتبارات

على الرغم من فوائده، فإن experimental_useMutableSource له أيضًا بعض العيوب والاعتبارات:

• واجهة برمجة تطبيقات تجريبية: كواجهة برمجة تطبيقات تجريبية، يخضع experimental_useMutableSource للتغيير وقد لا يكون مستقرًا في إصدارات React المستقبلية.
• التعقيد: يتطلب تنفيذ experimental_useMutableSource إدارة دقيقة لمصادر البيانات القابلة للتغيير والمزامنة لتجنب حالات السباق وعدم اتساق البيانات.
• احتمالية وجود أخطاء: يمكن أن تؤدي البيانات القابلة للتغيير إلى أخطاء دقيقة إذا لم يتم التعامل معها بشكل صحيح. من المهم اختبار التعليمات البرمجية الخاصة بك بدقة والنظر في استخدام تقنيات مثل النسخ الدفاعي لمنع الآثار الجانبية غير المتوقعة.
• ليس دائمًا الحل الأفضل: قبل استخدام experimental_useMutableSource، فكر فيما إذا كانت أنماط عدم قابلية التغيير كافية لحالتك. يوفر عدم قابلية التغيير قابلية تنبؤ وتصحيح أخطاء أكبر.

أفضل الممارسات لاستخدام experimental_useMutableSource

للاستخدام الفعال لـ experimental_useMutableSource، ضع في اعتبارك أفضل الممارسات التالية:

• تقليل البيانات القابلة للتغيير: استخدم البيانات القابلة للتغيير فقط عند الضرورة. فضل هياكل البيانات غير القابلة للتغيير كلما أمكن ذلك للحفاظ على القابلية للتنبؤ وتبسيط إدارة الحالة.
• تغليف الحالة القابلة للتغيير: قم بتغليف البيانات القابلة للتغيير داخل وحدات أو فئات محددة جيدًا للتحكم في الوصول ومنع التعديلات غير المقصودة.
• استخدام الإصدار: قم بتنفيذ آلية إصدار لبياناتك القابلة للتغيير لتتبع التغييرات وضمان أن المكونات تعيد العرض فقط عند الضرورة. الطريقة getVersion ضرورية لهذا.
• تجنب التعديل المباشر أثناء العرض: لا تقم أبدًا بتعديل البيانات القابلة للتغيير مباشرة داخل دالة العرض للمكون. يمكن أن يؤدي هذا إلى حلقات لا نهائية وسلوك غير متوقع.
• الاختبار الشامل: اختبر التعليمات البرمجية الخاصة بك بدقة لضمان معالجة البيانات القابلة للتغيير بشكل صحيح وأنه لا توجد حالات سباق أو عدم اتساق في البيانات.
• المزامنة الدقيقة: عندما تشترك مكونات متعددة في نفس مصدر البيانات القابل للتغيير، قم بمزامنة الوصول إلى البيانات بعناية لتجنب التعارضات وضمان اتساق البيانات. ضع في اعتبارك استخدام تقنيات مثل القفل أو التحديثات المعاملية لإدارة الوصول المتزامن.
• ضع في اعتبارك البدائل: قبل استخدام experimental_useMutableSource، قم بتقييم ما إذا كانت الأساليب الأخرى، مثل استخدام هياكل البيانات غير القابلة للتغيير أو مكتبة إدارة حالة عامة، قد تكون أكثر ملاءمة لحالة الاستخدام الخاصة بك.

بدائل لـ experimental_useMutableSource

بينما يوفر experimental_useMutableSource طريقة لدمج البيانات القابلة للتغيير في مكونات React، توجد العديد من البدائل:

• مكتبات إدارة الحالة العامة: توفر مكتبات مثل Redux، Zustand، و Recoil آليات قوية لإدارة حالة التطبيق، بما في ذلك معالجة التحديثات من الأنظمة الخارجية. تعتمد هذه المكتبات عادةً على هياكل البيانات غير القابلة للتغيير وتقدم ميزات مثل تصحيح الأخطاء بمرور الوقت والبرامج الوسيطة لمعالجة الآثار الجانبية.
• واجهة برمجة تطبيقات السياق (Context API): تسمح واجهة برمجة تطبيقات السياق في React بمشاركة الحالة بين المكونات دون تمرير props بشكل صريح. بينما يستخدم السياق عادةً مع البيانات غير القابلة للتغيير، يمكن استخدامه أيضًا مع البيانات القابلة للتغيير عن طريق إدارة التحديثات والاشتراكات بعناية.
• الخطافات المخصصة: يمكنك إنشاء خطافات مخصصة لإدارة البيانات القابلة للتغيير واشتراك المكونات في التغييرات. يوفر هذا النهج مرونة أكبر ولكنه يتطلب تنفيذًا دقيقًا لتجنب مشاكل الأداء وعدم اتساق البيانات.
• الإشارات (Signals): توفر المكتبات التفاعلية مثل Preact Signals طريقة فعالة لإدارة القيم المتغيرة والاشتراك فيها. يمكن دمج هذا النهج في مشاريع React ويوفر بديلاً لإدارة البيانات القابلة للتغيير مباشرة من خلال خطافات React.

الخلاصة

يقدم experimental_useMutableSource آلية قوية لدمج البيانات القابلة للتغيير في مكونات React، مما يتيح تحديثات فعالة وتحسين الأداء في سيناريوهات محددة. ومع ذلك، من الضروري فهم العيوب والاعتبارات المرتبطة بالبيانات القابلة للتغيير واتباع أفضل الممارسات لتجنب المشاكل المحتملة. قبل استخدام experimental_useMutableSource، قم بتقييم بعناية ما إذا كان الحل الأنسب لحالة الاستخدام الخاصة بك وفكر في الأساليب البديلة التي قد توفر ثباتًا وصيانة أكبر. نظرًا لكونه واجهة برمجة تطبيقات تجريبية، كن على علم بأن سلوكه أو توفره قد يتغير في الإصدارات المستقبلية من React. من خلال فهم تعقيدات experimental_useMutableSource وبدائله، يمكنك اتخاذ قرارات مستنيرة حول كيفية إدارة البيانات القابلة للتغيير في تطبيقات React الخاصة بك.