محلل الأداء للوضع المتزامن في React Fiber: تصور أداء العرض

لقد أحدث React Fiber، الذي تم تقديمه في React 16، ثورة في كيفية إدارة React لتحديثات DOM. ويبني الوضع المتزامن (Concurrent Mode) على Fiber، مما يفتح قدرات قوية لبناء واجهات مستخدم عالية الاستجابة. ومع ذلك، يتطلب فهم وتحسين الأداء في الوضع المتزامن أدوات متخصصة. وهنا يأتي دور محلل الأداء للوضع المتزامن في React Fiber.

ما هو React Fiber؟

قبل الخوض في محلل الأداء، دعنا نراجع بإيجاز React Fiber. تقليديًا، استخدم React عملية مصالحة (reconciliation) متزامنة. عندما تتغير حالة مكون ما، كان React يعيد عرض شجرة المكونات بأكملها على الفور، مما قد يؤدي إلى حظر الخيط الرئيسي (main thread) والتسبب في واجهات مستخدم متقطعة، خاصة في التطبيقات المعقدة. عالج Fiber هذا القصور من خلال تقديم خوارزمية مصالحة غير متزامنة وقابلة للمقاطعة.

تشمل الفوائد الرئيسية لـ Fiber ما يلي:

• تحديد الأولويات: يسمح Fiber لـ React بتحديد أولويات التحديثات بناءً على أهميتها. يمكن معالجة التحديثات الحرجة (مثل إدخال المستخدم) على الفور، بينما يمكن تأجيل التحديثات الأقل إلحاحًا (مثل جلب البيانات في الخلفية).
• قابلية المقاطعة: يمكن لـ React إيقاف عمل العرض مؤقتًا أو استئنافه أو التخلي عنه حسب الحاجة، مما يمنع المهام طويلة الأمد من حظر واجهة المستخدم.
• العرض التزايدي: يقسم Fiber عملية العرض إلى وحدات عمل أصغر، مما يسمح لـ React بتحديث DOM بزيادات أصغر، مما يحسن الأداء الملموس.

فهم الوضع المتزامن

يبني الوضع المتزامن على Fiber لفتح ميزات متقدمة لبناء تطبيقات أكثر استجابة وتفاعلية. يقدم واجهات برمجة تطبيقات (APIs) واستراتيجيات عرض جديدة تسمح لـ React بما يلي:

• واجهة برمجة تطبيقات الانتقالات (Transition API): تتيح لك تمييز التحديثات كانتقالات، مما يشير إلى أنها قد تستغرق وقتًا أطول للعرض دون حظر واجهة المستخدم. يسمح هذا لـ React بتحديد أولويات تفاعلات المستخدم مع تحديث الأجزاء الأقل أهمية من الشاشة تدريجيًا.
• Suspense: يمكّنك من التعامل برشاقة مع حالات التحميل لجلب البيانات وتجزئة الكود. يمكنك عرض واجهة مستخدم بديلة (مثل مؤشرات التحميل، العناصر النائبة) أثناء تحميل البيانات، مما يحسن تجربة المستخدم.
• العرض خارج الشاشة (Offscreen Rendering): يسمح لك بعرض المكونات في الخلفية، بحيث تكون جاهزة للعرض فورًا عند الحاجة.

تقديم محلل الأداء للوضع المتزامن في React Fiber

يعد محلل الأداء للوضع المتزامن في React Fiber أداة قوية لتصور وتحليل أداء عرض تطبيقات React، خاصة تلك التي تستخدم الوضع المتزامن. وهو مدمج في إضافة متصفح React DevTools ويوفر رؤى مفصلة حول كيفية عرض React لمكوناتك.

باستخدام محلل الأداء، يمكنك:

• تحديد المكونات البطيئة: تحديد المكونات التي تستغرق أطول وقت للعرض.
• تحليل أنماط العرض: فهم كيفية تحديد React لأولويات التحديثات وجدولتها.
• تحسين الأداء: تحديد ومعالجة اختناقات الأداء لتحسين الاستجابة.

إعداد محلل الأداء

لاستخدام محلل الأداء للوضع المتزامن في React Fiber، ستحتاج إلى:

1. أدوات مطوري React (React DevTools): قم بتثبيت إضافة متصفح React DevTools لمتصفح Chrome أو Firefox أو Edge.
2. React 16.4+: تأكد من أن تطبيق React الخاص بك يستخدم الإصدار 16.4 من React أو أحدث (يفضل أحدث إصدار).
3. وضع التطوير (Development Mode): تم تصميم محلل الأداء بشكل أساسي للاستخدام في وضع التطوير. بينما يمكنك تحليل إصدارات الإنتاج، قد تكون النتائج أقل تفصيلاً ودقة.

استخدام محلل الأداء

بمجرد إعداد محلل الأداء، اتبع هذه الخطوات لتحليل أداء تطبيقك:

1. افتح React DevTools: افتح أدوات المطور في متصفحك وحدد علامة التبويب "Profiler".
2. بدء التسجيل: انقر فوق زر "Record" لبدء تحليل أداء تطبيقك.
3. تفاعل مع تطبيقك: استخدم تطبيقك كما يفعل المستخدم العادي. قم بتشغيل إجراءات مختلفة، وتنقل بين الصفحات، وتفاعل مع مكونات متنوعة.
4. إيقاف التسجيل: انقر فوق زر "Stop" لإنهاء جلسة التحليل.
5. تحليل النتائج: سيعرض محلل الأداء تصورًا لأداء عرض تطبيقك.

تصورات محلل الأداء

يوفر محلل الأداء عدة تصورات لمساعدتك على فهم أداء عرض تطبيقك:

المخطط اللهبي (Flame Chart)

المخطط اللهبي هو التصور الرئيسي في محلل الأداء. يعرض تمثيلاً هرميًا لشجرة المكونات الخاصة بك، حيث يمثل كل شريط مكونًا ووقت عرضه. يتوافق عرض الشريط مع مقدار الوقت المستغرق في عرض هذا المكون. المكونات الأعلى في المخطط هي مكونات أصل، والمكونات الأدنى هي مكونات فرعية. هذا يسهل رؤية إجمالي الوقت المستغرق في كل جزء من شجرة المكونات، وتحديد المكونات التي تستغرق أطول وقت للعرض بسرعة.

تفسير المخطط اللهبي:

• الأشرطة العريضة: تشير إلى المكونات التي تستغرق وقتًا طويلاً للعرض. هذه هي المجالات المحتملة للتحسين.
• الأشجار العميقة: قد تشير إلى تداخل مفرط أو عمليات إعادة عرض غير ضرورية.
• الفجوات: قد تشير إلى الوقت المستغرق في انتظار البيانات أو عمليات غير متزامنة أخرى.

المخطط المصنّف (Ranked Chart)

يعرض المخطط المصنّف قائمة بالمكونات مرتبة حسب إجمالي وقت العرض. يوفر هذا نظرة عامة سريعة على المكونات التي تساهم بشكل أكبر في عبء أداء تطبيقك. إنها نقطة انطلاق جيدة لتحديد المكونات التي تحتاج إلى تحسين.

استخدام المخطط المصنّف:

• ركز على المكونات الموجودة في أعلى القائمة، لأنها الأكثر أهمية من حيث الأداء.
• قارن أوقات عرض المكونات المختلفة لتحديد المكونات البطيئة بشكل غير متناسب.

مخطط المكون (Component Chart)

يعرض مخطط المكون عرضًا تفصيليًا لسجل عرض مكون واحد. يوضح كيف يختلف وقت عرض المكون بمرور الوقت، مما يتيح لك تحديد الأنماط والارتباطات مع تفاعلات مستخدم معينة أو تغييرات في البيانات.

تحليل مخطط المكون:

• ابحث عن الارتفاعات الحادة في وقت العرض، والتي قد تشير إلى اختناقات في الأداء.
• اربط أوقات العرض بإجراءات مستخدم معينة أو تحديثات للبيانات.
• قارن أوقات عرض الإصدارات المختلفة من المكون لتتبع تحسينات الأداء.

التفاعلات (Interactions)

يسلط عرض التفاعلات الضوء على اللحظات التي أدت فيها تفاعلات المستخدم إلى تشغيل تحديثات. هذا مفيد بشكل خاص في الوضع المتزامن لفهم كيفية تحديد React لأولويات العمل المتعلق بإدخال المستخدم.

تقنيات تحسين الأداء

بمجرد تحديد اختناقات الأداء باستخدام محلل الأداء، يمكنك تطبيق تقنيات تحسين مختلفة لتحسين استجابة تطبيقك. فيما يلي بعض الاستراتيجيات الشائعة:

1. التخزين المؤقت (Memoization)

التخزين المؤقت هو تقنية قوية لمنع عمليات إعادة العرض غير الضرورية. يتضمن تخزين نتائج الحسابات المكلفة وإعادة استخدامها عند توفير نفس المدخلات. في React، يمكنك استخدام React.memo للمكونات الوظيفية و shouldComponentUpdate (أو PureComponent) للمكونات الصنفية لتنفيذ التخزين المؤقت.

مثال (React.memo):

const MyComponent = React.memo(function MyComponent(props) {
  // ... منطق العرض ...
});

مثال (shouldComponentUpdate):

class MyComponent extends React.Component {
  shouldComponentUpdate(nextProps, nextState) {
    // قارن الخصائص والحالة لتحديد ما إذا كانت هناك حاجة لإعادة العرض
    return nextProps.data !== this.props.data;
  }

  render() {
    // ... منطق العرض ...
  }
}

اعتبارات دولية: عند تخزين المكونات التي تعرض محتوى مترجمًا (مثل التواريخ والأرقام والنصوص)، تأكد من أن مفتاح التخزين المؤقت يتضمن معلومات الإعدادات المحلية (locale). وإلا، فقد لا يتم إعادة عرض المكون عند تغيير الإعدادات المحلية.

2. تجزئة الكود (Code Splitting)

تتضمن تجزئة الكود تقسيم كود تطبيقك إلى حزم أصغر يمكن تحميلها عند الطلب. هذا يقلل من وقت التحميل الأولي ويحسن الأداء الملموس. يوفر React عدة آليات لتجزئة الكود، بما في ذلك الاستيراد الديناميكي و React.lazy.

مثال (React.lazy):

const MyComponent = React.lazy(() => import('./MyComponent'));

function MyParentComponent() {
  return (
    ...جار التحميل
}>
      
    
  );
}

التحسين العالمي: يمكن أن تكون تجزئة الكود مفيدة بشكل خاص للتطبيقات ذات قواعد الكود الكبيرة أو تلك التي تدعم لغات أو مناطق متعددة. من خلال تقسيم الكود بناءً على اللغة أو المنطقة، يمكنك تقليل حجم التنزيل للمستخدمين في مواقع محددة.

3. المحاكاة الافتراضية (Virtualization)

المحاكاة الافتراضية هي تقنية لعرض القوائم أو الجداول الكبيرة بكفاءة. تتضمن عرض العناصر المرئية حاليًا فقط في منفذ العرض، بدلاً من عرض القائمة بأكملها مرة واحدة. يمكن أن يؤدي هذا إلى تحسين الأداء بشكل كبير للتطبيقات التي تعرض مجموعات بيانات كبيرة.

توفر مكتبات مثل react-window و react-virtualized مكونات لتنفيذ المحاكاة الافتراضية في تطبيقات React.

4. منع التكرار والتحكم في التردد (Debouncing and Throttling)

منع التكرار والتحكم في التردد هما تقنيتان للحد من معدل تنفيذ الوظائف. يؤخر Debouncing تنفيذ وظيفة حتى بعد فترة معينة من عدم النشاط. ينفذ Throttling وظيفة مرة واحدة على الأكثر خلال فترة زمنية معينة. يمكن استخدام هذه التقنيات لمنع عمليات إعادة العرض المفرطة استجابةً لإدخال المستخدم المتكرر أو تغييرات البيانات.

مثال (Debouncing):

import { debounce } from 'lodash';

function MyComponent() {
  const handleInputChange = debounce((value) => {
    // قم بتنفيذ عملية مكلفة هنا
    console.log('Input value:', value);
  }, 300);

  return (
     handleInputChange(e.target.value)} />
  );
}

مثال (Throttling):

import { throttle } from 'lodash';

function MyComponent() {
  const handleScroll = throttle(() => {
    // قم بتنفيذ عملية مكلفة هنا
    console.log('Scrolling...');
  }, 200);

  useEffect(() => {
    window.addEventListener('scroll', handleScroll);
    return () => window.removeEventListener('scroll', handleScroll);
  }, [handleScroll]);

  return (
    
قم بالتمرير لتشغيل الوظيفة الخاضعة للتحكم في التردد
  );
}

5. تحسين جلب البيانات

يمكن أن يكون جلب البيانات غير الفعال مصدرًا رئيسيًا لاختناقات الأداء. ضع في اعتبارك هذه الاستراتيجيات:

• استخدام آلية تخزين مؤقت: قم بتخزين البيانات التي يتم الوصول إليها بشكل متكرر لتجنب طلبات الشبكة الزائدة عن الحاجة.
• جلب البيانات التي تحتاجها فقط: تجنب جلب كميات كبيرة من البيانات التي لا يستخدمها المكون. يمكن أن يكون GraphQL مفيدًا هنا.
• تحسين نقاط نهاية واجهة برمجة التطبيقات (API endpoints): اعمل مع فريق الواجهة الخلفية لتحسين نقاط نهاية واجهة برمجة التطبيقات من أجل الأداء.
• استخدام Suspense لجلب البيانات: استفد من React Suspense لإدارة حالات التحميل برشاقة.

6. تجنب تحديثات الحالة غير الضرورية

قم بإدارة حالة المكون بعناية. قم بتحديث الحالة عند الضرورة فقط، وتجنب تحديث الحالة بنفس القيمة. استخدم هياكل بيانات غير قابلة للتغيير لتبسيط إدارة الحالة ومنع التغييرات العرضية.

7. تحسين الصور والأصول

يمكن أن تؤثر الصور الكبيرة والأصول الأخرى بشكل كبير على وقت تحميل الصفحة. قم بتحسين صورك عن طريق:

• ضغط الصور: استخدم أدوات مثل ImageOptim أو TinyPNG لتقليل أحجام ملفات الصور.
• استخدام تنسيقات الصور المناسبة: استخدم WebP لضغط وجودة فائقة مقارنة بـ JPEG أو PNG.
• التحميل الكسول للصور: قم بتحميل الصور فقط عندما تكون مرئية في منفذ العرض.
• استخدام شبكة توصيل المحتوى (CDN): قم بتوزيع أصولك عبر خوادم متعددة لتحسين سرعات التنزيل للمستخدمين حول العالم.

التحسين العالمي: ضع في اعتبارك استخدام شبكة توصيل المحتوى (CDN) التي لديها خوادم تقع في مناطق جغرافية متعددة لضمان سرعات تنزيل سريعة للمستخدمين في جميع أنحاء العالم. أيضًا، كن على دراية بقوانين حقوق الطبع والنشر للصور في مختلف البلدان عند اختيار الصور لتطبيقك.

8. معالجة الأحداث بكفاءة

تأكد من أن معالجات الأحداث الخاصة بك فعالة وتجنب إجراء عمليات مكلفة بداخلها. قم بتطبيق تقنيات منع التكرار أو التحكم في التردد على معالجات الأحداث إذا لزم الأمر لمنع عمليات إعادة العرض المفرطة.

9. استخدام إصدارات الإنتاج

قم دائمًا بنشر إصدارات الإنتاج من تطبيق React الخاص بك. يتم تحسين إصدارات الإنتاج من أجل الأداء وعادة ما تكون أصغر من إصدارات التطوير. استخدم أدوات مثل create-react-app أو Next.js لإنشاء إصدارات الإنتاج.

10. تحليل مكتبات الطرف الثالث

يمكن أن تؤدي مكتبات الطرف الثالث أحيانًا إلى اختناقات في الأداء. استخدم محلل الأداء لتحليل أداء تبعياتك وتحديد أي مكتبات تساهم في مشاكل الأداء. ضع في اعتبارك استبدال أو تحسين المكتبات البطيئة إذا لزم الأمر.

تقنيات التحليل المتقدمة

تحليل إصدارات الإنتاج

بينما تم تصميم محلل الأداء بشكل أساسي لوضع التطوير، يمكنك أيضًا تحليل إصدارات الإنتاج. ومع ذلك، قد تكون النتائج أقل تفصيلاً ودقة بسبب التحسينات التي يتم إجراؤها أثناء عملية البناء. لتحليل إصدار الإنتاج، ستحتاج إلى تمكين التحليل في تكوين بناء الإنتاج. ارجع إلى وثائق React للحصول على إرشادات حول كيفية القيام بذلك.

تحليل تفاعلات محددة

للتركيز على تفاعلات محددة، يمكنك بدء وإيقاف محلل الأداء حول تلك التفاعلات. يتيح لك هذا عزل خصائص الأداء لتلك التفاعلات وتحديد أي اختناقات.

استخدام واجهة برمجة تطبيقات محلل الأداء (Profiler API)

توفر React واجهة برمجة تطبيقات لمحلل الأداء تسمح لك بقياس أداء مكونات معينة أو أقسام من الكود برمجيًا. يمكن أن يكون هذا مفيدًا لأتمتة اختبار الأداء أو لجمع بيانات أداء مفصلة في بيئات الإنتاج. ارجع إلى وثائق React لمزيد من المعلومات حول واجهة برمجة تطبيقات محلل الأداء.

الخاتمة

يعد محلل الأداء للوضع المتزامن في React Fiber أداة لا تقدر بثمن لفهم وتحسين أداء عرض تطبيقات React الخاصة بك. باستخدام محلل الأداء لتصور اختناقات العرض، وتحديد المكونات البطيئة، وتحليل أنماط العرض، يمكنك بناء واجهات مستخدم أسرع وأكثر استجابة وجاذبية. تذكر أن تجمع بين الرؤى المكتسبة من محلل الأداء وأفضل الممارسات لتحسين أداء React، مثل التخزين المؤقت، وتجزئة الكود، والمحاكاة الافتراضية، وجلب البيانات بكفاءة. من خلال تبني هذه التقنيات، يمكنك تقديم تجارب مستخدم استثنائية للمستخدمين في جميع أنحاء العالم.