نمط محدد سياق React: تحسين إعادة العرض لتعزيز الأداء

توفر واجهة برمجة تطبيقات سياق React (React Context API) طريقة قوية لإدارة الحالة العامة في تطبيقاتك. ومع ذلك، يظهر تحدي شائع عند استخدام السياق: عمليات إعادة العرض غير الضرورية. عندما تتغير قيمة السياق، سيتم إعادة عرض جميع المكونات التي تستهلك هذا السياق، حتى لو كانت تعتمد فقط على جزء صغير من بيانات السياق. يمكن أن يؤدي هذا إلى اختناقات في الأداء، خاصة في التطبيقات الأكبر والأكثر تعقيدًا. يقدم نمط محدد السياق (Context Selector Pattern) حلاً من خلال السماح للمكونات بالاشتراك فقط في الأجزاء المحددة من السياق التي تحتاجها، مما يقلل بشكل كبير من عمليات إعادة العرض غير الضرورية.

فهم المشكلة: عمليات إعادة العرض غير الضرورية

دعنا نوضح هذا بمثال. تخيل تطبيقًا للتجارة الإلكترونية يخزن معلومات المستخدم (الاسم، البريد الإلكتروني، البلد، تفضيلات اللغة، عناصر عربة التسوق) في مزود سياق (Context provider). إذا قام المستخدم بتحديث تفضيلات اللغة الخاصة به، فسيتم إعادة عرض جميع المكونات التي تستهلك السياق، بما في ذلك تلك التي تعرض اسم المستخدم فقط. هذا غير فعال ويمكن أن يؤثر على تجربة المستخدم. ضع في اعتبارك المستخدمين في مواقع جغرافية مختلفة؛ إذا قام مستخدم أمريكي بتحديث ملفه الشخصي، فإن مكونًا يعرض تفاصيل مستخدم أوروبي يجب *ألا* يتم إعادة عرضه.

لماذا تهم عمليات إعادة العرض

التأثير على الأداء: تستهلك عمليات إعادة العرض غير الضرورية دورات معالج مركزية قيمة، مما يؤدي إلى عرض أبطأ وواجهة مستخدم أقل استجابة. يكون هذا ملحوظًا بشكل خاص على الأجهزة ذات الطاقة المنخفضة وفي التطبيقات ذات أشجار المكونات المعقدة.
الموارد المهدرة: إعادة عرض المكونات التي لم تتغير يهدر الموارد مثل الذاكرة وعرض النطاق الترددي للشبكة، خاصة عند جلب البيانات أو إجراء عمليات حسابية مكلفة.
تجربة المستخدم: يمكن لواجهة المستخدم البطيئة وغير المستجيبة أن تحبط المستخدمين وتؤدي إلى تجربة مستخدم سيئة.

تقديم نمط محدد السياق

يعالج نمط محدد السياق مشكلة عمليات إعادة العرض غير الضرورية من خلال السماح للمكونات بالاشتراك فقط في الأجزاء المحددة من السياق التي تحتاجها. يتم تحقيق ذلك باستخدام دالة محدد (selector function) تستخرج البيانات المطلوبة من قيمة السياق. عندما تتغير قيمة السياق، تقارن React نتائج دالة المحدد. إذا لم تتغير البيانات المحددة (باستخدام المساواة الصارمة، ===)، فلن يتم إعادة عرض المكون.

كيف يعمل

تعريف السياق: أنشئ سياق React باستخدام React.createContext().
إنشاء مزود (Provider): قم بتغليف تطبيقك أو القسم ذي الصلة بمزود سياق لإتاحة قيمة السياق لأبنائه.
تنفيذ المحددات (Selectors): حدد دوال المحدد التي تستخرج بيانات معينة من قيمة السياق. يجب أن تكون هذه الدوال نقية ويجب أن تعيد البيانات الضرورية فقط.
استخدام المحدد: استخدم خطافًا مخصصًا (أو مكتبة) يستفيد من useContext ودالة المحدد الخاصة بك لاسترداد البيانات المحددة والاشتراك في التغييرات في تلك البيانات فقط.

تنفيذ نمط محدد السياق

يمكن للعديد من المكتبات والتطبيقات المخصصة تسهيل نمط محدد السياق. دعنا نستكشف نهجًا شائعًا باستخدام خطاف مخصص.

مثال: سياق مستخدم بسيط

ضع في اعتبارك سياق مستخدم بالهيكل التالي:


const UserContext = React.createContext({
  name: 'John Doe',
  email: 'john.doe@example.com',
  country: 'USA',
  language: 'en',
  theme: 'light'
});

١. إنشاء السياق


const UserContext = React.createContext({
  name: 'John Doe',
  email: 'john.doe@example.com',
  country: 'USA',
  language: 'en',
  theme: 'light'
});

٢. إنشاء المزود


const UserProvider = ({ children }) => {
  const [user, setUser] = React.useState({
    name: 'John Doe',
    email: 'john.doe@example.com',
    country: 'USA',
    language: 'en',
    theme: 'light'
  });

  const updateUser = (updates) => {
    setUser(prevUser => ({ ...prevUser, ...updates }));
  };

  const value = React.useMemo(() => ({ user, updateUser }), [user]);

  return (
    
      {children}
    
  );
};

٣. إنشاء خطاف مخصص مع محدد


import React from 'react';

function useUserContext() {
  const context = React.useContext(UserContext);
  if (!context) {
    throw new Error('useUserContext must be used within a UserProvider');
  }
  return context;
}

function useUserSelector(selector) {
  const context = useUserContext();
  const [selected, setSelected] = React.useState(() => selector(context.user));

  React.useEffect(() => {
    setSelected(selector(context.user)); // Initial selection
    const unsubscribe = context.updateUser;

    return () => {}; // No actual unsubscription needed in this simple example, see below for memoizing.
  }, [context.user, selector]);

  return selected;
}

ملاحظة هامة: يفتقر useEffect أعلاه إلى الحفظ المؤقت (memoization) المناسب. عندما يتغير context.user، يتم تشغيله *دائمًا*، حتى لو كانت القيمة المحددة هي نفسها. للحصول على محدد قوي ومحفوظ مؤقتًا، راجع القسم التالي أو مكتبات مثل use-context-selector.

٤. استخدام خطاف المحدد في مكون


function UserName() {
  const name = useUserSelector(user => user.name);

  return الاسم: {name};
}

function UserEmail() {
  const email = useUserSelector(user => user.email);

  return البريد الإلكتروني: {email};
}

function UserCountry() {
  const country = useUserSelector(user => user.country);

  return البلد: {country};
}

في هذا المثال، يتم إعادة عرض مكونات UserName، UserEmail، و UserCountry فقط عندما تتغير البيانات المحددة التي تختارها (الاسم، البريد الإلكتروني، البلد على التوالي). إذا تم تحديث تفضيلات لغة المستخدم، فلن يتم إعادة عرض هذه المكونات، مما يؤدي إلى تحسينات كبيرة في الأداء.

حفظ المحددات والقيم مؤقتًا: أساسي للتحسين

لكي يكون نمط محدد السياق فعالاً حقًا، فإن الحفظ المؤقت (memoization) أمر بالغ الأهمية. بدونه، قد تعيد دوال المحدد كائنات أو مصفوفات جديدة حتى عندما لا تتغير البيانات الأساسية من الناحية الدلالية، مما يؤدي إلى عمليات إعادة عرض غير ضرورية. وبالمثل، من المهم التأكد من أن قيمة المزود محفوظة مؤقتًا أيضًا.

حفظ قيمة المزود مؤقتًا باستخدام `useMemo`

يمكن استخدام خطاف useMemo لحفظ القيمة التي يتم تمريرها إلى UserContext.Provider مؤقتًا. يضمن هذا أن قيمة المزود لا تتغير إلا عندما تتغير التبعيات الأساسية.


const UserProvider = ({ children }) => {
  const [user, setUser] = React.useState({
    name: 'John Doe',
    email: 'john.doe@example.com',
    country: 'USA',
    language: 'en',
    theme: 'light'
  });

  const updateUser = (updates) => {
    setUser(prevUser => ({ ...prevUser, ...updates }));
  };

  // Memoize the value passed to the provider
  const value = React.useMemo(() => ({
    user,
    updateUser
  }), [user, updateUser]);

  return (
    
      {children}
    
  );
};

حفظ المحددات مؤقتًا باستخدام `useCallback`

إذا تم تعريف دوال المحدد بشكل مضمن داخل مكون، فسيتم إعادة إنشائها في كل عملية عرض، حتى لو كانت هي نفسها منطقيًا. يمكن أن يبطل هذا الغرض من نمط محدد السياق. لمنع ذلك، استخدم خطاف useCallback لحفظ دوال المحدد مؤقتًا.


function UserName() {
  // Memoize the selector function
  const nameSelector = React.useCallback(user => user.name, []);
  const name = useUserSelector(nameSelector);

  return الاسم: {name};
}

المقارنة العميقة وهياكل البيانات غير القابلة للتغيير

لسيناريوهات أكثر تعقيدًا، حيث تكون البيانات داخل السياق متداخلة بعمق أو تحتوي على كائنات قابلة للتغيير، فكر في استخدام هياكل بيانات غير قابلة للتغيير (على سبيل المثال، Immutable.js، Immer) أو تنفيذ دالة مقارنة عميقة في المحدد الخاص بك. يضمن هذا اكتشاف التغييرات بشكل صحيح، حتى عندما يتم تغيير الكائنات الأساسية في مكانها.

مكتبات لنمط محدد السياق

توفر العديد من المكتبات حلولًا مسبقة الصنع لتنفيذ نمط محدد السياق، مما يبسط العملية ويقدم ميزات إضافية.

use-context-selector

use-context-selector هي مكتبة شائعة تتم صيانتها جيدًا ومصممة خصيصًا لهذا الغرض. إنها توفر طريقة بسيطة وفعالة لاختيار قيم محددة من السياق ومنع عمليات إعادة العرض غير الضرورية.

التثبيت:


npm install use-context-selector

الاستخدام:


import { useContextSelector } from 'use-context-selector';

function UserName() {
  const name = useContextSelector(UserContext, user => user.name);

  return الاسم: {name};
}

Valtio

Valtio هي مكتبة إدارة حالة أكثر شمولاً تستخدم الوكلاء (proxies) لتحديثات الحالة الفعالة وإعادة العرض الانتقائية. إنها توفر نهجًا مختلفًا لإدارة الحالة ولكن يمكن استخدامها لتحقيق فوائد أداء مماثلة لنمط محدد السياق.

فوائد نمط محدد السياق

أداء محسن: يقلل من عمليات إعادة العرض غير الضرورية، مما يؤدي إلى تطبيق أكثر استجابة وكفاءة.
تقليل استهلاك الذاكرة: يمنع المكونات من الاشتراك في بيانات غير ضرورية، مما يقلل من استهلاك الذاكرة.
زيادة قابلية الصيانة: يحسن وضوح الكود وقابليته للصيانة من خلال تحديد تبعيات البيانات لكل مكون بشكل صريح.
قابلية أفضل للتوسع: يسهل توسيع نطاق تطبيقك مع زيادة عدد المكونات وتعقيد الحالة.

متى تستخدم نمط محدد السياق

يعد نمط محدد السياق مفيدًا بشكل خاص في السيناريوهات التالية:

قيم سياق كبيرة: عندما يخزن سياقك كمية كبيرة من البيانات، وتحتاج المكونات فقط إلى مجموعة فرعية صغيرة منها.
تحديثات سياق متكررة: عندما يتم تحديث قيمة السياق بشكل متكرر، وتريد تقليل عمليات إعادة العرض.
المكونات الحرجة للأداء: عندما تكون بعض المكونات حساسة للأداء، وتريد التأكد من أنها لا تعيد العرض إلا عند الضرورة.
أشجار المكونات المعقدة: في التطبيقات ذات أشجار المكونات العميقة، حيث يمكن أن تنتشر عمليات إعادة العرض غير الضرورية عبر الشجرة وتؤثر بشكل كبير على الأداء. تخيل فريقًا موزعًا عالميًا يعمل على نظام تصميم معقد؛ قد تؤدي التغييرات على مكون زر في مكان ما إلى إعادة عرض عبر النظام بأكمله، مما يؤثر على المطورين في مناطق زمنية أخرى.

بدائل لنمط محدد السياق

في حين أن نمط محدد السياق هو أداة قوية، إلا أنه ليس الحل الوحيد لتحسين عمليات إعادة العرض في React. إليك بعض الأساليب البديلة:

Redux: Redux هي مكتبة شائعة لإدارة الحالة تستخدم مخزنًا واحدًا وتحديثات حالة يمكن التنبؤ بها. إنها توفر تحكمًا دقيقًا في تحديثات الحالة ويمكن استخدامها لمنع عمليات إعادة العرض غير الضرورية.
MobX: MobX هي مكتبة أخرى لإدارة الحالة تستخدم بيانات يمكن ملاحظتها وتتبعًا تلقائيًا للتبعية. تقوم تلقائيًا بإعادة عرض المكونات فقط عندما تتغير تبعياتها.
Zustand: حل صغير وسريع وقابل للتطوير لإدارة الحالة باستخدام مبادئ التدفق المبسطة.
Recoil: Recoil هي مكتبة تجريبية لإدارة الحالة من Facebook تستخدم الذرات والمحددات لتوفير تحكم دقيق في تحديثات الحالة ومنع عمليات إعادة العرض غير الضرورية.
تركيب المكونات: في بعض الحالات، يمكنك تجنب استخدام الحالة العامة تمامًا عن طريق تمرير البيانات عبر خصائص المكون (props). يمكن أن يحسن هذا الأداء ويبسط بنية تطبيقك.

اعتبارات للتطبيقات العالمية

عند تطوير تطبيقات لجمهور عالمي، ضع في اعتبارك العوامل التالية عند تنفيذ نمط محدد السياق:

التدويل (i18n): إذا كان تطبيقك يدعم لغات متعددة، فتأكد من أن سياقك يخزن تفضيلات لغة المستخدم وأن مكوناتك تعيد العرض عند تغيير اللغة. ومع ذلك، طبق نمط محدد السياق لمنع المكونات الأخرى من إعادة العرض بشكل غير ضروري. على سبيل المثال، قد يحتاج مكون محول العملات فقط إلى إعادة العرض عندما يتغير موقع المستخدم، مما يؤثر على العملة الافتراضية.
الترجمة والتكييف (l10n): ضع في اعتبارك الاختلافات الثقافية في تنسيق البيانات (مثل تنسيقات التاريخ والوقت، وتنسيقات الأرقام). استخدم السياق لتخزين إعدادات الترجمة والتكييف وتأكد من أن مكوناتك تعرض البيانات وفقًا للغة المستخدم المحلية. مرة أخرى، طبق نمط المحدد.
المناطق الزمنية: إذا كان تطبيقك يعرض معلومات حساسة للوقت، فتعامل مع المناطق الزمنية بشكل صحيح. استخدم السياق لتخزين المنطقة الزمنية للمستخدم وتأكد من أن مكوناتك تعرض الأوقات بالتوقيت المحلي للمستخدم.
إمكانية الوصول (a11y): تأكد من أن تطبيقك متاح للمستخدمين ذوي الإعاقة. استخدم السياق لتخزين تفضيلات إمكانية الوصول (مثل حجم الخط، وتباين الألوان) وتأكد من أن مكوناتك تحترم هذه التفضيلات.

الخلاصة

يعد نمط محدد سياق React تقنية قيمة لتحسين عمليات إعادة العرض وتحسين الأداء في تطبيقات React. من خلال السماح للمكونات بالاشتراك فقط في الأجزاء المحددة من السياق التي تحتاجها، يمكنك تقليل عمليات إعادة العرض غير الضرورية بشكل كبير وإنشاء واجهة مستخدم أكثر استجابة وكفاءة. تذكر أن تحفظ المحددات وقيم المزود مؤقتًا لتحقيق أقصى قدر من التحسين. فكر في مكتبات مثل use-context-selector لتبسيط التنفيذ. مع بناء تطبيقات تزداد تعقيدًا، سيكون فهم واستخدام تقنيات مثل نمط محدد السياق أمرًا بالغ الأهمية للحفاظ على الأداء وتقديم تجربة مستخدم رائعة، خاصة لجمهور عالمي.