React Error Boundaries: تقنيات معالجة الأخطاء الأنيقة للتطبيقات القوية

في عالم تطوير الويب الديناميكي، يعد إنشاء تطبيقات قوية وسهلة الاستخدام أمرًا بالغ الأهمية. توفر React، وهي مكتبة JavaScript شائعة لبناء واجهات المستخدم، آلية قوية لمعالجة الأخطاء بأمان: حدود الأخطاء. يتعمق هذا الدليل الشامل في مفهوم حدود الأخطاء، ويستكشف الغرض منها وتنفيذها وأفضل الممارسات لبناء تطبيقات React مرنة.

فهم الحاجة إلى حدود الأخطاء

مكونات React، مثل أي كود، عرضة للأخطاء. يمكن أن تنبع هذه الأخطاء من مصادر مختلفة، بما في ذلك:

• بيانات غير متوقعة: قد تتلقى المكونات بيانات بتنسيق غير متوقع، مما يؤدي إلى مشاكل في العرض.
• أخطاء المنطق: يمكن أن تسبب الأخطاء في منطق المكون سلوكًا وأخطاء غير متوقعة.
• التبعيات الخارجية: يمكن أن تؤدي المشكلات المتعلقة بالمكتبات أو واجهات برمجة التطبيقات الخارجية إلى انتشار الأخطاء في مكوناتك.

بدون معالجة مناسبة للأخطاء، يمكن لخطأ في مكون React أن يعطل التطبيق بأكمله، مما يؤدي إلى تجربة مستخدم سيئة. توفر حدود الأخطاء طريقة لالتقاط هذه الأخطاء ومنع انتشارها عبر شجرة المكونات، مما يضمن بقاء التطبيق قيد التشغيل حتى عند فشل المكونات الفردية.

ما هي حدود أخطاء React؟

حدود الأخطاء هي مكونات React تلتقط أخطاء JavaScript في أي مكان في شجرة مكوناتها الفرعية، وتسجل هذه الأخطاء، وتعرض واجهة مستخدم احتياطية بدلاً من شجرة المكونات التي تعطلت. تعمل كشبكة أمان، وتمنع الأخطاء من تعطيل التطبيق بأكمله.

الخصائص الرئيسية لحدود الأخطاء:

• مكونات الفئة فقط: يجب تنفيذ حدود الأخطاء كمكونات فئة. لا يمكن استخدام المكونات الوظيفية والخطافات لإنشاء حدود الأخطاء.
• دوال دورة الحياة: تستخدم دوال دورة حياة محددة، static getDerivedStateFromError() وcomponentDidCatch()، لمعالجة الأخطاء.
• معالجة الأخطاء المحلية: تلتقط حدود الأخطاء الأخطاء في مكوناتها الفرعية فقط، وليس داخل نفسها.

تنفيذ حدود الأخطاء

دعنا نمر عبر عملية إنشاء مكون أساسي لحدود الأخطاء:

1. إنشاء مكون حدود الخطأ

أولاً، قم بإنشاء مكون فئة جديد، على سبيل المثال، يسمى ErrorBoundary:

import React from 'react';

class ErrorBoundary extends React.Component {
  constructor(props) {
    super(props);
    this.state = {
      hasError: false
    };
  }

  static getDerivedStateFromError(error) {
    // Update state so the next render will show the fallback UI.
    return {
      hasError: true
    };
  }

  componentDidCatch(error, errorInfo) {
    // You can also log the error to an error reporting service
    console.error("Caught error: ", error, errorInfo);
    // Example: logErrorToMyService(error, errorInfo);
  }

  render() {
    if (this.state.hasError) {
      // You can render any custom fallback UI
      return (
        <div>
          <h2>Something went wrong.</h2>
          <details style={{ whiteSpace: 'pre-wrap' }}>
            {this.state.error && this.state.error.toString()}
            <br />
            {this.state.errorInfo.componentStack}
          </details>
        </div>>
      );
    }

    return this.props.children; 
  }
}

export default ErrorBoundary;

الشرح:

• المُنشئ (Constructor): يقوم بتهيئة حالة المكون بـ hasError: false.
• static getDerivedStateFromError(error): يتم استدعاء دالة دورة الحياة هذه بعد طرح خطأ بواسطة مكون فرعي. تتلقى الخطأ كوسيط وتسمح لك بتحديث حالة المكون. هنا، نضبط hasError على true لتشغيل واجهة المستخدم الاحتياطية. هذه دالة static، لذلك لا يمكنك استخدام this داخل الدالة.
• componentDidCatch(error, errorInfo): يتم استدعاء دالة دورة الحياة هذه بعد طرح خطأ بواسطة مكون فرعي. تتلقى وسيطين:
  • error: الخطأ الذي تم طرحه.
  • errorInfo: كائن يحتوي على معلومات حول شجرة المكونات حيث حدث الخطأ. هذا لا يقدر بثمن لتصحيح الأخطاء.

  ضمن هذه الدالة، يمكنك تسجيل الخطأ إلى خدمة مثل Sentry أو Rollbar أو حل تسجيل مخصص. تجنب محاولة إعادة العرض أو إصلاح الخطأ مباشرة داخل هذه الدالة؛ والغرض الأساسي منها هو تسجيل المشكلة.

• render(): تتحقق دالة العرض من حالة hasError. إذا كانت true، فإنها تعرض واجهة مستخدم احتياطية (في هذه الحالة، رسالة خطأ بسيطة). بخلاف ذلك، فإنها تعرض عناصر المكون الفرعية.

2. استخدام حدود الخطأ

لاستخدام حدود الأخطاء، قم ببساطة بتغليف أي مكون قد يسبب خطأ بمكون ErrorBoundary:

import ErrorBoundary from './ErrorBoundary';

function MyComponent() {
  // This component might throw an error
  return (
    <ErrorBoundary>
      <PotentiallyBreakingComponent />
    </ErrorBoundary>
  );
}

export default MyComponent;

إذا طرح PotentiallyBreakingComponent خطأ، فسيتم التقاطه بواسطة ErrorBoundary، وسيتم تسجيل الخطأ، وسيتم عرض واجهة المستخدم الاحتياطية.

3. أمثلة توضيحية مع السياق العام

ضع في اعتبارك تطبيق تجارة إلكترونية يعرض معلومات المنتج التي تم جلبها من خادم بعيد. مكون، ProductDisplay، مسؤول عن عرض تفاصيل المنتج. ومع ذلك، قد يعيد الخادم أحيانًا بيانات غير متوقعة، مما يؤدي إلى أخطاء في العرض.

// ProductDisplay.js
import React from 'react';

function ProductDisplay({ product }) {
  // Simulate a potential error if product.price is not a number
  if (typeof product.price !== 'number') {
    throw new Error('Invalid product price');
  }

  return (
    <div>
      <h2>{product.name}</h2>
      <p>Price: {product.price}</p>
      <img src={product.imageUrl} alt={product.name} />
    </div>>
  );
}

export default ProductDisplay;

للحماية من مثل هذه الأخطاء، قم بتغليف المكون ProductDisplay باستخدام ErrorBoundary:

// App.js
import React from 'react';
import ErrorBoundary from './ErrorBoundary';
import ProductDisplay from './ProductDisplay';

function App() {
  const product = {
    name: 'Example Product',
    price: 'Not a Number', // Intentionally incorrect data
    imageUrl: 'https://example.com/image.jpg'
  };

  return (
    <div>
      <ErrorBoundary>
        <ProductDisplay product={product} />
      </ErrorBoundary>
    </div>>
  );
}

export default App;

في هذا السيناريو، نظرًا لأنه تم تعيين product.price عمدًا كسلسلة بدلاً من رقم، فسوف يطرح المكون ProductDisplay خطأ. سيلتقط ErrorBoundary هذا الخطأ، ويمنع التطبيق بأكمله من الانهيار، ويعرض واجهة المستخدم الاحتياطية بدلاً من مكون ProductDisplay المعطل.

4. حدود الأخطاء في التطبيقات المترجمة عالميًا

عند بناء تطبيقات لجمهور عالمي، يجب ترجمة رسائل الخطأ لتوفير تجربة مستخدم أفضل. يمكن استخدام حدود الأخطاء بالاقتران مع مكتبات التدويل (i18n) لعرض رسائل الخطأ المترجمة.

// ErrorBoundary.js (with i18n support)
import React from 'react';
import { useTranslation } from 'react-i18next'; // Assuming you're using react-i18next

class ErrorBoundary extends React.Component {
  constructor(props) {
    super(props);
    this.state = {
      hasError: false,
      error: null,
      errorInfo: null,
    };
  }

  static getDerivedStateFromError(error) {
    return {
      hasError: true,
      error: error,
    };
  }

  componentDidCatch(error, errorInfo) {
    console.error("Caught error: ", error, errorInfo);
    this.setState({errorInfo: errorInfo});
  }

  render() {
    if (this.state.hasError) {
      return (
        <FallbackUI error={this.state.error} errorInfo={this.state.errorInfo}/>
      );
    }

    return this.props.children;
  }
}

const FallbackUI = ({error, errorInfo}) => {
  const { t } = useTranslation();

  return (
    <div>
      <h2>{t('error.title')}</h2>
      <p>{t('error.message')}</p>
      <details style={{ whiteSpace: 'pre-wrap' }}>
        {error && error.toString()}<br />
        {errorInfo?.componentStack}
      </details>
    </div>>
  );
}


export default ErrorBoundary;

في هذا المثال، نستخدم react-i18next لترجمة عنوان الخطأ ورسالته في الواجهة الاحتياطية. ستسترد دالات t('error.title') وt('error.message') الترجمات المناسبة بناءً على اللغة المحددة للمستخدم.

5. اعتبارات العرض من جانب الخادم (SSR)

عند استخدام حدود الأخطاء في التطبيقات التي يتم عرضها من جانب الخادم، من الضروري معالجة الأخطاء بشكل مناسب لمنع تعطل الخادم. توصي وثائق React بتجنب استخدام حدود الأخطاء للتعافي من أخطاء العرض على الخادم. بدلاً من ذلك، قم بمعالجة الأخطاء قبل عرض المكون، أو اعرض صفحة خطأ ثابتة على الخادم.

أفضل الممارسات لاستخدام حدود الأخطاء

• تغليف مكونات منفصلة: قم بتغليف المكونات الفردية أو الأقسام الصغيرة من تطبيقك باستخدام حدود الأخطاء. هذا يمنع خطأ واحدًا من تعطيل واجهة المستخدم بأكملها. فكر في تغليف ميزات أو وحدات معينة بدلاً من التطبيق بأكمله.
• تسجيل الأخطاء: استخدم الدالة componentDidCatch() لتسجيل الأخطاء في خدمة مراقبة. يساعدك هذا في تتبع وإصلاح المشكلات في تطبيقك. خدمات مثل Sentry وRollbar وBugsnag هي خيارات شائعة لتتبع الأخطاء والإبلاغ عنها.
• توفير واجهة مستخدم احتياطية مفيدة: اعرض رسالة خطأ سهلة الاستخدام في الواجهة الاحتياطية. تجنب المصطلحات الفنية وقدم تعليمات حول كيفية المتابعة (على سبيل المثال، تحديث الصفحة، الاتصال بالدعم). إذا أمكن، اقترح إجراءات بديلة يمكن للمستخدم اتخاذها.
• لا تفرط في الاستخدام: تجنب تغليف كل مكون على حدة بحدود الأخطاء. ركز على المناطق التي من المرجح أن تحدث فيها الأخطاء، مثل المكونات التي تجلب البيانات من واجهات برمجة التطبيقات الخارجية أو تتعامل مع تفاعلات المستخدم المعقدة.
• اختبر حدود الأخطاء: تأكد من أن حدود الأخطاء الخاصة بك تعمل بشكل صحيح عن طريق إحداث أخطاء متعمدة في المكونات التي تقوم بتغليفها. اكتب اختبارات وحدة أو اختبارات تكامل للتحقق من عرض الواجهة الاحتياطية كما هو متوقع وأن الأخطاء يتم تسجيلها بشكل صحيح.
• حدود الأخطاء ليست من أجل:
  • معالجات الأحداث
  • الكود غير المتزامن (مثل، setTimeout أو requestAnimationFrame callbacks)
  • العرض من جانب الخادم
  • الأخطاء التي تم طرحها في حدود الخطأ نفسها (بدلاً من عناصرها الفرعية)

استراتيجيات معالجة الأخطاء المتقدمة

1. آليات إعادة المحاولة

في بعض الحالات، قد يكون من الممكن التعافي من خطأ عن طريق إعادة محاولة العملية التي تسببت فيه. على سبيل المثال، إذا فشل طلب شبكة، يمكنك إعادة محاولته بعد فترة تأخير قصيرة. يمكن دمج حدود الأخطاء مع آليات إعادة المحاولة لتوفير تجربة مستخدم أكثر مرونة.

// ErrorBoundaryWithRetry.js
import React from 'react';

class ErrorBoundaryWithRetry extends React.Component {
  constructor(props) {
    super(props);
    this.state = {
      hasError: false,
      retryCount: 0,
    };
  }

  static getDerivedStateFromError(error) {
    return {
      hasError: true,
    };
  }

  componentDidCatch(error, errorInfo) {
    console.error("Caught error: ", error, errorInfo);
  }

  handleRetry = () => {
    this.setState(prevState => ({
      hasError: false,
      retryCount: prevState.retryCount + 1,
    }), () => {
      // This forces the component to re-render.  Consider better patterns with controlled props.
      this.forceUpdate(); // WARNING: Use with caution
      if (this.props.onRetry) {
          this.props.onRetry();
      }
    });
  };

  render() {
    if (this.state.hasError) {
      return (
        <div>
          <h2>Something went wrong.</h2>
          <button onClick={this.handleRetry}>Retry</button>
        </div>>
      );
    }

    return this.props.children;
  }
}

export default ErrorBoundaryWithRetry;

يتضمن المكون ErrorBoundaryWithRetry زر إعادة محاولة، والذي عند النقر عليه، يعيد تعيين حالة hasError ويعيد عرض المكونات الفرعية. يمكنك أيضًا إضافة retryCount لتحديد عدد مرات إعادة المحاولة. يمكن أن يكون هذا النهج مفيدًا بشكل خاص لمعالجة الأخطاء العابرة، مثل انقطاعات الشبكة المؤقتة. تأكد من التعامل مع خاصية `onRetry` بشكل مناسب وإعادة جلب / إعادة تنفيذ المنطق الذي ربما يكون قد أخطأ.

2. علامات الميزات (Feature Flags)

تسمح لك علامات الميزات بتمكين أو تعطيل الميزات في تطبيقك ديناميكيًا، دون نشر كود جديد. يمكن استخدام حدود الأخطاء بالاقتران مع علامات الميزات لتقليل الوظائف بأمان في حالة حدوث خطأ. على سبيل المثال، إذا كانت ميزة معينة تسبب أخطاء، يمكنك تعطيلها باستخدام علامة ميزة وعرض رسالة للمستخدم تفيد بأن الميزة غير متاحة مؤقتًا.

3. نمط قاطع الدائرة (Circuit Breaker Pattern)

نمط قاطع الدائرة هو نمط تصميم برامج يستخدم لمنع التطبيق من محاولة تنفيذ عملية من المحتمل أن تفشل بشكل متكرر. يعمل عن طريق مراقبة معدلات النجاح والفشل لعملية ما، وإذا تجاوز معدل الفشل عتبة معينة، فإنه "يفتح الدائرة" ويمنع المزيد من المحاولات لتنفيذ العملية لفترة زمنية معينة. هذا يمكن أن يساعد في منع فشل التسلسل وتحسين الاستقرار العام للتطبيق.

يمكن استخدام حدود الأخطاء لتنفيذ نمط قاطع الدائرة في تطبيقات React. عندما يلتقط حد الخطأ خطأ، يمكنه زيادة عداد الفشل. إذا تجاوز عداد الفشل عتبة، يمكن لحدود الخطأ عرض رسالة للمستخدم تفيد بأن الميزة غير متاحة مؤقتًا وتمنع المزيد من المحاولات لتنفيذ العملية. بعد فترة زمنية معينة، يمكن لحدود الخطأ "إغلاق الدائرة" والسماح بمحاولات تنفيذ العملية مرة أخرى.

الخلاصة

تعد حدود أخطاء React أداة أساسية لبناء تطبيقات قوية وسهلة الاستخدام. من خلال تنفيذ حدود الأخطاء، يمكنك منع الأخطاء من تعطيل تطبيقك بالكامل، وتوفير واجهة مستخدم احتياطية أنيقة لمستخدميك، وتسجيل الأخطاء في خدمات المراقبة لتصحيح الأخطاء والتحليل. من خلال اتباع أفضل الممارسات والاستراتيجيات المتقدمة الموضحة في هذا الدليل، يمكنك بناء تطبيقات React مرنة وموثوقة وتقديم تجربة مستخدم إيجابية، حتى في مواجهة الأخطاء غير المتوقعة. تذكر التركيز على توفير رسائل خطأ مفيدة ومترجمة عالميًا.