تحسين قائمة تحديثات React المجمعة: كفاءة تغيير الحالة

React، وهي مكتبة JavaScript معتمدة على نطاق واسع لبناء واجهات المستخدم، تعطي الأولوية للأداء لتقديم تجربة مستخدم سلسة. أحد الجوانب الحاسمة في تحسين أداء React هو آلية التحديث المجمعة. يمكن أن يؤدي فهم واستغلال التحديثات المجمعة بشكل فعال إلى تعزيز استجابة وكفاءة تطبيقات React الخاصة بك بشكل كبير، خاصة في السيناريوهات التي تنطوي على تغييرات متكررة في الحالة.

ما هي تحديثات React المجمعة؟

في React، كلما تغيرت حالة مكون ما، تقوم React بتشغيل إعادة تصيير (re-render) لذلك المكون وأبنائه. بدون تحسين، سيؤدي كل تغيير في الحالة إلى إعادة تصيير فورية. قد يكون هذا غير فعال، خاصة إذا حدثت تغييرات متعددة في الحالة خلال فترة قصيرة. تعالج التحديثات المجمعة هذه المشكلة عن طريق تجميع تحديثات الحالة المتعددة في دورة إعادة تصيير واحدة. تنتظر React بذكاء حتى يتم تنفيذ جميع التعليمات البرمجية المتزامنة قبل معالجة هذه التحديثات معًا. هذا يقلل من عدد عمليات إعادة التصيير، مما يؤدي إلى تحسين الأداء.

فكر في الأمر على هذا النحو: بدلاً من القيام برحلات فردية متعددة إلى متجر البقالة لكل عنصر في قائمتك، تقوم بجمع كل العناصر التي تحتاجها وتقوم برحلة واحدة. هذا يوفر الوقت والموارد.

كيف تعمل التحديثات المجمعة

تستفيد React من قائمة انتظار (queue) لإدارة تحديثات الحالة. عندما تستدعي setState (أو دالة تحديث الحالة التي يتم إرجاعها بواسطة useState)، لا تقوم React بإعادة تصيير المكون على الفور. بدلاً من ذلك، تضيف التحديث إلى قائمة الانتظار. بمجرد اكتمال دورة حلقة الحدث (event loop) الحالية (عادةً بعد انتهاء تنفيذ جميع التعليمات البرمجية المتزامنة)، تقوم React بمعالجة قائمة الانتظار وتطبيق جميع التحديثات المجمعة في دفعة واحدة. ثم تؤدي هذه الدفعة الواحدة إلى إعادة تصيير المكون مع تغييرات الحالة المتراكمة.

التحديثات المتزامنة مقابل التحديثات غير المتزامنة

من المهم التمييز بين تحديثات الحالة المتزامنة وغير المتزامنة. تقوم React تلقائيًا بتجميع التحديثات المتزامنة. ومع ذلك، فإن التحديثات غير المتزامنة، مثل تلك الموجودة داخل setTimeout، وsetInterval، والوعود (Promises) (.then())، أو معالجات الأحداث التي يتم إرسالها خارج سيطرة React، لا يتم تجميعها تلقائيًا في الإصدارات الأقدم من React. يمكن أن يؤدي هذا إلى سلوك غير متوقع وتدهور في الأداء.

على سبيل المثال، تخيل تحديث عداد عدة مرات داخل رد نداء (callback) لـsetTimeout بدون تحديثات مجمعة. سيؤدي كل تحديث إلى إعادة تصيير منفصلة، مما ينتج عنه واجهة مستخدم متقطعة وغير فعالة.

فوائد التحديثات المجمعة

• تحسين الأداء: تقليل عدد عمليات إعادة التصيير يترجم مباشرة إلى أداء أفضل للتطبيق، خاصة للمكونات المعقدة والتطبيقات الكبيرة.
• تجربة مستخدم محسنة: تنتج واجهة مستخدم أكثر سلاسة واستجابة من إعادة التصيير الفعالة، مما يؤدي إلى تجربة مستخدم أفضل بشكل عام.
• تقليل استهلاك الموارد: من خلال تقليل عمليات إعادة التصيير غير الضرورية، تحافظ التحديثات المجمعة على موارد وحدة المعالجة المركزية والذاكرة، مما يساهم في تطبيق أكثر كفاءة.
• سلوك متوقع: تضمن التحديثات المجمعة أن حالة المكون متسقة بعد تحديثات متعددة، مما يؤدي إلى سلوك أكثر قابلية للتنبؤ وموثوقية.

أمثلة على التحديثات المجمعة أثناء العمل

المثال 1: تحديثات حالة متعددة في معالج النقر

ضع في اعتبارك سيناريو تحتاج فيه إلى تحديث متغيرات حالة متعددة داخل معالج نقر واحد:

            
import React, { useState } from 'react';

function Example() {
  const [count, setCount] = useState(0);
  const [message, setMessage] = useState('');

  const handleClick = () => {
    setCount(count + 1);
    setMessage('Button clicked!');
  };

  return (
    

      
Count: {count}
      
Message: {message}
      Click me
    
  );
}

export default Example;

            

              
                Copy
              
            
          

في هذا المثال، يتم استدعاء كل من setCount و setMessage داخل دالة handleClick. ستقوم React تلقائيًا بتجميع هذه التحديثات، مما يؤدي إلى إعادة تصيير واحدة للمكون. هذا أكثر كفاءة بكثير من تشغيل عمليتي إعادة تصيير منفصلتين.

المثال 2: تحديثات الحالة داخل معالج إرسال النموذج

غالبًا ما يتضمن إرسال النموذج تحديث متغيرات حالة متعددة بناءً على إدخال المستخدم:

            
import React, { useState } from 'react';

function FormExample() {
  const [name, setName] = useState('');
  const [email, setEmail] = useState('');

  const handleSubmit = (event) => {
    event.preventDefault();
    setName('');
    setEmail('');
    console.log('Form submitted:', { name, email });
  };

  return (
    

      
        Name:
         setName(e.target.value)} />
      
      
        Email:
         setEmail(e.target.value)} />
      
      Submit
    
  );
}

export default FormExample;

            

              
                Copy
              
            
          

على الرغم من أنه ليس واضحًا على الفور، حتى الاستدعاءات المتكررة لـ `setName` و `setEmail` أثناء كتابة المستخدم يتم تجميعها بكفاءة *داخل كل تنفيذ لمعالج الحدث*. عندما يرسل المستخدم النموذج، تكون القيم النهائية قد تم تعيينها بالفعل وجاهزة للمعالجة ضمن عملية إعادة تصيير واحدة.

معالجة مشكلات التحديث غير المتزامن (React 17 والإصدارات الأقدم)

كما ذكرنا سابقًا، لم يتم تجميع التحديثات غير المتزامنة في React 17 والإصدارات الأقدم تلقائيًا. قد يؤدي هذا إلى مشاكل في الأداء عند التعامل مع العمليات غير المتزامنة مثل طلبات الشبكة أو المؤقتات.

استخدام ReactDOM.unstable_batchedUpdates (React 17 والإصدارات الأقدم)

لتجميع التحديثات غير المتزامنة يدويًا في الإصدارات الأقدم من React، يمكنك استخدام واجهة برمجة التطبيقات ReactDOM.unstable_batchedUpdates. تتيح لك واجهة برمجة التطبيقات هذه تغليف تحديثات الحالة المتعددة ضمن دفعة واحدة، مما يضمن معالجتها معًا في دورة إعادة تصيير واحدة.

            
import React, { useState } from 'react';
import ReactDOM from 'react-dom';

function AsyncExample() {
  const [count, setCount] = useState(0);

  const handleClick = () => {
    setTimeout(() => {
      ReactDOM.unstable_batchedUpdates(() => {
        setCount(count + 1);
        setCount(count + 1);
      });
    }, 1000);
  };

  return (
    

      
Count: {count}
      Increment
    
  );
}

export default AsyncExample;

            

              
                Copy
              
            
          

هام: كما يوحي الاسم، كانت ReactDOM.unstable_batchedUpdates واجهة برمجة تطبيقات غير مستقرة ويمكن أن تتغير أو تتم إزالتها في الإصدارات المستقبلية من React. يوصى عمومًا باستخدام التجميع التلقائي الذي يوفره React 18 أو أعلى.

التجميع التلقائي في React 18 وما بعده

قدم React 18 التجميع التلقائي لجميع تحديثات الحالة، بغض النظر عما إذا كانت متزامنة أو غير متزامنة. هذا يعني أنك لم تعد بحاجة إلى استخدام ReactDOM.unstable_batchedUpdates يدويًا لتجميع التحديثات غير المتزامنة. يتعامل React 18 مع هذا الأمر تلقائيًا نيابة عنك، مما يبسط التعليمات البرمجية الخاصة بك ويحسن الأداء.

يعد هذا تحسينًا كبيرًا، لأنه يزيل مصدرًا شائعًا لمشكلات الأداء ويسهل كتابة تطبيقات React فعالة. مع التجميع التلقائي، يمكنك التركيز على كتابة منطق التطبيق الخاص بك دون القلق بشأن تحسين تحديثات الحالة يدويًا.

فوائد التجميع التلقائي

• كود مبسط: يزيل الحاجة إلى التجميع اليدوي، مما يجعل الكود الخاص بك أكثر نظافة وسهولة في الصيانة.
• أداء محسن: يضمن تجميع جميع تحديثات الحالة، مما يؤدي إلى أداء أفضل في مجموعة أوسع من السيناريوهات.
• تقليل العبء المعرفي: يحررك من التفكير في التجميع، مما يتيح لك التركيز على جوانب أخرى من تطبيقك.
• سلوك أكثر اتساقًا: يوفر سلوكًا أكثر اتساقًا ويمكن التنبؤ به عبر أنواع مختلفة من تحديثات الحالة.

نصائح عملية لتحسين تغييرات الحالة

بينما توفر آلية التحديث المجمعة في React فوائد أداء كبيرة، لا يزال هناك العديد من النصائح العملية التي يمكنك اتباعها لتحسين تغييرات الحالة في تطبيقاتك بشكل أكبر:

1. تقليل تحديثات الحالة غير الضرورية: فكر بعناية في متغيرات الحالة الضرورية حقًا وتجنب تحديث الحالة بشكل غير ضروري. يمكن أن تؤدي تحديثات الحالة الزائدة عن الحاجة إلى إعادة تصيير غير ضرورية، حتى مع وجود التحديثات المجمعة.
2. استخدام التحديثات الوظيفية: عند تحديث الحالة بناءً على الحالة السابقة، استخدم الشكل الوظيفي لـ setState (أو دالة التحديث التي يتم إرجاعها بواسطة useState). هذا يضمن أنك تعمل مع الحالة السابقة الصحيحة، حتى عند تجميع التحديثات.
3. استخدام الذاكرة المؤقتة للمكونات (Memoize Components): استخدم React.memo لتخزين المكونات التي تتلقى نفس الخصائص (props) عدة مرات. هذا يمنع إعادة تصيير هذه المكونات بشكل غير ضروري.
4. استخدام useCallback و useMemo: يمكن أن تساعدك هذه الخطافات في تخزين الدوال والقيم مؤقتًا، على التوالي. يمكن أن يمنع هذا إعادة تصيير المكونات الفرعية التي تعتمد على هذه الدوال أو القيم بشكل غير ضروري.
5. التقسيم الافتراضي للقوائم الطويلة (Virtualize Long Lists): عند عرض قوائم طويلة من البيانات، استخدم تقنيات التقسيم الافتراضي لعرض العناصر المرئية حاليًا على الشاشة فقط. يمكن أن يؤدي هذا إلى تحسين الأداء بشكل كبير، خاصة عند التعامل مع مجموعات بيانات كبيرة. مكتبات مثل react-window و react-virtualized مفيدة لهذا الغرض.
6. تحليل أداء تطبيقك: استخدم أداة React's Profiler لتحديد اختناقات الأداء في تطبيقك. يمكن أن تساعدك هذه الأداة في تحديد المكونات التي يتم إعادة تصييرها بشكل متكرر جدًا أو التي تستغرق وقتًا طويلاً للعرض.

تقنيات متقدمة: Debouncing و Throttling

في السيناريوهات التي يتم فيها تشغيل تحديثات الحالة بشكل متكرر عن طريق إدخال المستخدم، مثل الكتابة في مربع بحث، يمكن أن تكون تقنيات Debouncing و Throttling تقنيات قيمة لتحسين الأداء. تحد هذه التقنيات من معدل معالجة تحديثات الحالة، مما يمنع عمليات إعادة التصيير المفرطة.

Debouncing

تؤخر تقنية Debouncing تنفيذ دالة حتى بعد فترة معينة من عدم النشاط. في سياق تحديثات الحالة، هذا يعني أنه سيتم تحديث الحالة فقط بعد أن يتوقف المستخدم عن الكتابة لفترة معينة من الوقت. هذا مفيد للسيناريوهات التي تحتاج فيها فقط إلى التفاعل مع القيمة النهائية، مثل استعلام البحث.

Throttling

تحد تقنية Throttling من المعدل الذي يمكن به تنفيذ دالة. في سياق تحديثات الحالة، هذا يعني أنه سيتم تحديث الحالة فقط بتردد معين، بغض النظر عن عدد المرات التي يكتب فيها المستخدم. هذا مفيد للسيناريوهات التي تحتاج فيها إلى تقديم ملاحظات مستمرة للمستخدم، مثل شريط التقدم.

المزالق الشائعة وكيفية تجنبها

• تعديل الحالة مباشرة: تجنب تعديل كائن الحالة مباشرة. استخدم دائمًا setState (أو دالة التحديث التي يتم إرجاعها بواسطة useState) لتحديث الحالة. يمكن أن يؤدي تعديل الحالة مباشرة إلى سلوك غير متوقع ومشاكل في الأداء.
• إعادة التصيير غير الضرورية: قم بتحليل شجرة المكونات الخاصة بك بعناية لتحديد وإزالة عمليات إعادة التصيير غير الضرورية. استخدم تقنيات التخزين المؤقت وتجنب تمرير خصائص غير ضرورية إلى المكونات الفرعية.
• التسوية المعقدة (Complex Reconciliation): تجنب إنشاء هياكل مكونات معقدة بشكل مفرط يمكن أن تجعل عملية التسوية أبطأ. بسّط شجرة المكونات الخاصة بك واستخدم تقنيات مثل تقسيم الكود (code splitting) لتحسين الأداء.
• تجاهل تحذيرات الأداء: انتبه إلى تحذيرات الأداء في أدوات مطوري React. يمكن أن توفر هذه التحذيرات رؤى قيمة حول مشاكل الأداء المحتملة في تطبيقك.

الاعتبارات الدولية

عند تطوير تطبيقات React لجمهور عالمي، من الضروري مراعاة التدويل (i18n) والتوطين (l10n). تتضمن هذه الممارسات تكييف تطبيقك مع لغات ومناطق وثقافات مختلفة.

• دعم اللغة: تأكد من أن تطبيقك يدعم لغات متعددة. استخدم مكتبات التدويل مثل react-i18next لإدارة الترجمات والتبديل ديناميكيًا بين اللغات.
• تنسيق التاريخ والوقت: استخدم تنسيق التاريخ والوقت المدرك للموقع لعرض التواريخ والأوقات بالتنسيق المناسب لكل منطقة.
• تنسيق الأرقام: استخدم تنسيق الأرقام المدرك للموقع لعرض الأرقام بالتنسيق المناسب لكل منطقة.
• تنسيق العملة: استخدم تنسيق العملة المدرك للموقع لعرض العملات بالتنسيق المناسب لكل منطقة.
• دعم من اليمين إلى اليسار (RTL): تأكد من أن تطبيقك يدعم لغات RTL مثل العربية والعبرية. استخدم خصائص CSS المنطقية لإنشاء تخطيطات تتكيف مع كل من لغات LTR و RTL.

الخلاصة

تعد آلية التحديث المجمعة في React أداة قوية لتحسين أداء تطبيقاتك. من خلال فهم كيفية عمل التحديثات المجمعة واتباع النصائح العملية الموضحة في هذه المقالة، يمكنك تحسين استجابة وكفاءة تطبيقات React الخاصة بك بشكل كبير، مما يؤدي إلى تجربة مستخدم أفضل. مع إدخال التجميع التلقائي في React 18، أصبح تحسين تغييرات الحالة أسهل. من خلال تبني أفضل الممارسات هذه، يمكنك ضمان أن تطبيقات React الخاصة بك تتمتع بالأداء والقابلية للتوسع والصيانة، مما يوفر تجربة سلسة للمستخدمين في جميع أنحاء العالم.

تذكر الاستفادة من أدوات مثل React Profiler لتحديد اختناقات الأداء المحددة وتكييف جهود التحسين الخاصة بك وفقًا لذلك. المراقبة والتحسين المستمران هما مفتاح الحفاظ على تطبيق React عالي الأداء.