العربية

أتقن واجهة برمجة تطبيقات React Profiler. تعلم تشخيص اختناقات الأداء، وإصلاح عمليات إعادة العرض غير الضرورية، وتحسين تطبيقك بأمثلة عملية وأفضل الممارسات.

تحقيق أقصى أداء: نظرة معمقة على واجهة برمجة تطبيقات React Profiler

في عالم تطوير الويب الحديث، تعتبر تجربة المستخدم ذات أهمية قصوى. يمكن للواجهة السلسة والمستجيبة أن تكون العامل الحاسم بين مستخدم سعيد ومستخدم محبط. بالنسبة للمطورين الذين يستخدمون React، أصبح بناء واجهات مستخدم معقدة وديناميكية أسهل من أي وقت مضى. ومع ذلك، مع نمو التطبيقات في التعقيد، يزداد خطر اختناقات الأداء - وهي أوجه قصور دقيقة يمكن أن تؤدي إلى تفاعلات بطيئة، ورسوم متحركة متقطعة، وتجربة مستخدم سيئة بشكل عام. هنا تصبح واجهة برمجة تطبيقات React Profiler أداة لا غنى عنها في ترسانة المطور.

سيأخذك هذا الدليل الشامل في رحلة عميقة إلى React Profiler. سنستكشف ماهيته، وكيفية استخدامه بفعالية من خلال كل من أدوات مطوري React (React DevTools) وواجهته البرمجية، والأهم من ذلك، كيفية تفسير مخرجاته لتشخيص وإصلاح مشاكل الأداء الشائعة. بحلول النهاية، ستكون مجهزًا لتحويل تحليل الأداء من مهمة شاقة إلى جزء منهجي ومجزٍ من سير عملك التطويري.

ما هي واجهة برمجة تطبيقات React Profiler؟

إن React Profiler هو أداة متخصصة مصممة لمساعدة المطورين على قياس أداء تطبيق React. وظيفته الأساسية هي جمع معلومات التوقيت حول كل مكون يتم عرضه في تطبيقك، مما يتيح لك تحديد أجزاء تطبيقك التي تكون مكلفة في العرض وقد تسبب مشاكل في الأداء.

يجيب على أسئلة حاسمة مثل:

من المهم التمييز بين React Profiler وأدوات أداء المتصفح العامة مثل علامة التبويب Performance في Chrome DevTools أو Lighthouse. في حين أن هذه الأدوات ممتازة لقياس تحميل الصفحة الإجمالي، وطلبات الشبكة، ووقت تنفيذ النصوص البرمجية، فإن React Profiler يمنحك رؤية مركزة على مستوى المكونات للأداء داخل نظام React البيئي. إنه يفهم دورة حياة React ويمكنه تحديد أوجه القصور المتعلقة بتغييرات الحالة (state)، والخصائص (props)، والسياق (context) التي لا تستطيع الأدوات الأخرى رؤيتها.

يتوفر Profiler في شكلين رئيسيين:

  1. إضافة React DevTools: واجهة رسومية سهلة الاستخدام مدمجة مباشرة في أدوات المطور في متصفحك. هذه هي الطريقة الأكثر شيوعًا لبدء تحليل الأداء.
  2. المكون البرمجي ``: مكون يمكنك إضافته مباشرة إلى كود JSX الخاص بك لجمع قياسات الأداء برمجيًا، وهو أمر مفيد للاختبار الآلي أو إرسال المقاييس إلى خدمة تحليلات.

بشكل حاسم، تم تصميم Profiler لبيئات التطوير. على الرغم من وجود نسخة إنتاج خاصة مع تمكين التحليل، فإن نسخة الإنتاج القياسية من React تزيل هذه الوظيفة للحفاظ على المكتبة خفيفة وسريعة قدر الإمكان للمستخدمين النهائيين.

البداية: كيفية استخدام React Profiler

لنكن عمليين. إن تحليل أداء تطبيقك عملية مباشرة، وفهم كلتا الطريقتين سيمنحك أقصى قدر من المرونة.

الطريقة الأولى: علامة تبويب Profiler في أدوات مطوري React

لمعظم عمليات تصحيح أخطاء الأداء اليومية، تعد علامة التبويب Profiler في React DevTools هي أداتك المفضلة. إذا لم تكن قد قمت بتثبيتها، فهذه هي الخطوة الأولى - احصل على الإضافة للمتصفح الذي تختاره (Chrome, Firefox, Edge).

إليك دليل خطوة بخطوة لتشغيل أول جلسة تحليل لك:

  1. افتح تطبيقك: انتقل إلى تطبيق React الخاص بك الذي يعمل في وضع التطوير. ستعرف أن أدوات المطور نشطة إذا رأيت أيقونة React في شريط إضافات متصفحك.
  2. افتح أدوات المطور: افتح أدوات المطور في متصفحك (عادةً باستخدام F12 أو Ctrl+Shift+I / Cmd+Option+I) وابحث عن علامة التبويب "Profiler". إذا كان لديك العديد من علامات التبويب، فقد تكون مخفية خلف سهم "»".
  3. ابدأ التحليل: سترى دائرة زرقاء (زر التسجيل) في واجهة Profiler. انقر عليها لبدء تسجيل بيانات الأداء.
  4. تفاعل مع تطبيقك: قم بالإجراء الذي تريد قياسه. قد يكون هذا أي شيء بدءًا من تحميل صفحة، أو النقر فوق زر يفتح نافذة منبثقة، أو الكتابة في نموذج، أو تصفية قائمة كبيرة. الهدف هو إعادة إنتاج تفاعل المستخدم الذي يبدو بطيئًا.
  5. أوقف التحليل: بمجرد إكمال التفاعل، انقر فوق زر التسجيل مرة أخرى (سيكون أحمر الآن) لإيقاف الجلسة.

هذا كل شيء! سيقوم Profiler بمعالجة البيانات التي جمعها ويقدم لك تصورًا مفصلاً لأداء عرض تطبيقك أثناء هذا التفاعل.

الطريقة الثانية: المكون البرمجي `Profiler`

بينما تعد DevTools رائعة لتصحيح الأخطاء التفاعلي، إلا أنك تحتاج أحيانًا إلى جمع بيانات الأداء تلقائيًا. يتيح لك مكون ``، الذي يتم تصديره من حزمة `react`، القيام بذلك تمامًا.

يمكنك تغليف أي جزء من شجرة المكونات الخاصة بك بمكون ``. يتطلب خاصيتين (props):

إليك مثال على الكود:

import React, { Profiler } from 'react';

// دالة رد النداء onRender
function onRenderCallback(
  id, // خاصية "id" لشجرة Profiler التي تم تثبيتها للتو
  phase, // "mount" (إذا تم تركيب الشجرة للتو) أو "update" (إذا أعيد عرضها)
  actualDuration, // الوقت المستغرق في عرض التثبيت المعتمد
  baseDuration, // الوقت التقديري لعرض الشجرة الفرعية بأكملها بدون التحفيظ (memoization)
  startTime, // متى بدأت React في عرض هذا التحديث
  commitTime, // متى قامت React بتثبيت هذا التحديث
  interactions // مجموعة التفاعلات التي أدت إلى هذا التحديث
) {
  // يمكنك تسجيل هذه البيانات، أو إرسالها إلى نقطة نهاية للتحليلات، أو تجميعها.
  console.log({
    id,
    phase,
    actualDuration,
    baseDuration,
    startTime,
    commitTime,
  });
}

function App() {
  return (
    
); }

فهم معلمات دالة `onRender`:

تفسير مخرجات Profiler: جولة إرشادية

بعد إيقاف جلسة التسجيل في React DevTools، يتم تقديمك بثروة من المعلومات. دعنا نحلل الأجزاء الرئيسية من واجهة المستخدم.

محدد التثبيت (Commit Selector)

في الجزء العلوي من المحلل، سترى مخططًا شريطيًا. يمثل كل شريط في هذا المخطط "تثبيتًا" (commit) واحدًا قامت به React في DOM أثناء التسجيل. يشير ارتفاع ولون الشريط إلى المدة التي استغرقها هذا التثبيت للعرض - فالأشرطة الأطول ذات اللون الأصفر/البرتقالي أكثر تكلفة من الأشرطة الأقصر ذات اللون الأزرق/الأخضر. يمكنك النقر فوق هذه الأشرطة لفحص تفاصيل كل دورة عرض محددة.

مخطط اللهب (Flamegraph)

هذا هو أقوى تصور. لتثبيت محدد، يوضح لك مخطط اللهب أي المكونات في تطبيقك قد تم عرضها. إليك كيفية قراءته:

المخطط المصنف (Ranked Chart)

إذا شعرت أن مخطط اللهب معقد للغاية، يمكنك التبديل إلى عرض المخطط المصنف. يعرض هذا العرض ببساطة قائمة بجميع المكونات التي تم عرضها أثناء التثبيت المحدد، مرتبة حسب أي منها استغرق أطول وقت للعرض. إنها طريقة رائعة لتحديد المكونات الأكثر تكلفة على الفور.

جزء تفاصيل المكون

عند النقر فوق مكون معين في مخطط اللهب أو المخطط المصنف، يظهر جزء تفاصيل على اليمين. هنا تجد المعلومات الأكثر قابلية للتنفيذ:

اختناقات الأداء الشائعة وكيفية إصلاحها

الآن بعد أن عرفت كيفية جمع وقراءة بيانات الأداء، دعنا نستكشف المشكلات الشائعة التي يساعد Profiler في الكشف عنها والأنماط القياسية في React لحلها.

المشكلة 1: عمليات إعادة العرض غير الضرورية

هذه هي مشكلة الأداء الأكثر شيوعًا في تطبيقات React. تحدث عندما يعاد عرض مكون ما على الرغم من أن مخرجاته ستكون هي نفسها تمامًا. هذا يهدر دورات وحدة المعالجة المركزية ويمكن أن يجعل واجهة المستخدم الخاصة بك تبدو بطيئة.

التشخيص:

الحل 1: `React.memo()`

`React.memo` هو مكون عالي الرتبة (HOC) يقوم بحفظ (memoizes) مكونك. يقوم بإجراء مقارنة سطحية لخصائص المكون السابقة والجديدة. إذا كانت الخصائص هي نفسها، فسيتخطى React إعادة عرض المكون ويعيد استخدام آخر نتيجة تم عرضها.

قبل `React.memo`:**

function UserAvatar({ userName, avatarUrl }) {
  console.log(`Rendering UserAvatar for ${userName}`)
  return {userName};
}

// في المكون الأب:
// إذا أعيد عرض المكون الأب لأي سبب (مثل تغير حالته الخاصة)،
// سيعاد عرض UserAvatar، حتى لو كانت قيم userName و avatarUrl متطابقة.

بعد `React.memo`:**

import React from 'react';

const UserAvatar = React.memo(function UserAvatar({ userName, avatarUrl }) {
  console.log(`Rendering UserAvatar for ${userName}`)
  return {userName};
});

// الآن، سيعاد عرض UserAvatar فقط إذا تغيرت خصائص userName أو avatarUrl بالفعل.

الحل 2: `useCallback()`

يمكن التغلب على `React.memo` بالخصائص التي ليست قيمًا أولية، مثل الكائنات أو الدوال. في JavaScript، `() => {} !== () => {}`. يتم إنشاء دالة جديدة في كل عملية عرض، لذلك إذا قمت بتمرير دالة كخاصية إلى مكون محفوظ، فسيظل يعاد عرضه.

يحل خطاف `useCallback` هذه المشكلة عن طريق إرجاع نسخة محفوظة من دالة رد النداء التي تتغير فقط إذا تغيرت إحدى تبعياتها.

قبل `useCallback`:**

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

  // يتم إعادة إنشاء هذه الدالة في كل مرة يتم فيها عرض ParentComponent
  const handleItemClick = (id) => {
    console.log('Clicked item', id);
  };

  return (
    
{/* سيعاد عرض MemoizedListItem في كل مرة يتغير فيها `count`، لأن handleItemClick دالة جديدة */}
); }

بعد `useCallback`:**

import { useState, useCallback } from 'react';

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

  // هذه الدالة الآن محفوظة (memoized) ولن يتم إعادة إنشائها إلا إذا تغيرت تبعياتها (المصفوفة الفارغة).
  const handleItemClick = useCallback((id) => {
    console.log('Clicked item', id);
  }, []); // مصفوفة التبعيات الفارغة تعني أنه يتم إنشاؤها مرة واحدة فقط

  return (
    
{/* الآن، لن يتم إعادة عرض MemoizedListItem عندما يتغير `count` */}
); }

الحل 3: `useMemo()`

على غرار `useCallback`، فإن `useMemo` مخصص لحفظ القيم. إنه مثالي للحسابات المكلفة أو لإنشاء كائنات/مصفوفات معقدة لا تريد إعادة إنشائها في كل عرض.

قبل `useMemo`:**

function ProductList({ products, filterTerm }) {
  // عملية التصفية المكلفة هذه تعمل في كل مرة يتم فيها عرض ProductList،
  // حتى لو تغيرت خاصية أخرى لا علاقة لها.
  const visibleProducts = products.filter(p => p.name.includes(filterTerm));

  return (
    
    {visibleProducts.map(p =>
  • {p.name}
  • )}
); }

بعد `useMemo`:**

import { useMemo } from 'react';

function ProductList({ products, filterTerm }) {
  // هذه العملية الحسابية تعمل الآن فقط عندما تتغير `products` أو `filterTerm`.
  const visibleProducts = useMemo(() => {
    return products.filter(p => p.name.includes(filterTerm));
  }, [products, filterTerm]);

  return (
    
    {visibleProducts.map(p =>
  • {p.name}
  • )}
); }

المشكلة 2: أشجار المكونات الكبيرة والمكلفة

في بعض الأحيان لا تكون المشكلة في عمليات إعادة العرض غير الضرورية، ولكن في أن عملية عرض واحدة بطيئة حقًا لأن شجرة المكونات ضخمة أو تقوم بحسابات ثقيلة.

التشخيص:

  • في مخطط اللهب، ترى مكونًا واحدًا بشريط عريض جدًا، أصفر أو أحمر، مما يشير إلى `baseDuration` و `actualDuration` مرتفعين.
  • تتجمد واجهة المستخدم أو تصبح متقطعة عند ظهور هذا المكون أو تحديثه.

الحل: التقسيم إلى نوافذ / المحاكاة الافتراضية (Windowing / Virtualization)

بالنسبة للقوائم الطويلة أو شبكات البيانات الكبيرة، فإن الحل الأكثر فعالية هو عرض العناصر المرئية حاليًا للمستخدم في منفذ العرض فقط. تسمى هذه التقنية "التقسيم إلى نوافذ" أو "المحاكاة الافتراضية". بدلاً من عرض 10000 عنصر قائمة، يمكنك عرض 20 عنصرًا فقط تتناسب مع الشاشة. هذا يقلل بشكل كبير من عدد عقد DOM والوقت المستغرق في العرض.

قد يكون تنفيذ هذا من البداية معقدًا، ولكن هناك مكتبات ممتازة تجعل الأمر سهلاً:

  • `react-window` و `react-virtualized` هما مكتبتان شائعتان وقويتان لإنشاء قوائم وشبكات افتراضية.
  • في الآونة الأخيرة، تقدم مكتبات مثل `TanStack Virtual` مناهج قائمة على الخطافات (hooks) وبدون واجهة (headless) تتميز بمرونة عالية.

المشكلة 3: عيوب واجهة برمجة تطبيقات السياق (Context API)

تعد Context API في React أداة قوية لتجنب تمرير الخصائص عبر مستويات متعددة (prop drilling)، ولكن لها محاذير أداء كبيرة: أي مكون يستهلك سياقًا سيعاد عرضه كلما تغيرت أي قيمة في ذلك السياق، حتى لو كان المكون لا يستخدم تلك البيانات المحددة.

التشخيص:

  • تقوم بتحديث قيمة واحدة في سياقك العام (على سبيل المثال، تبديل المظهر).
  • يُظهر Profiler أن عددًا كبيرًا من المكونات في تطبيقك بأكمله يعاد عرضه، حتى المكونات التي لا علاقة لها بالمظهر على الإطلاق.
  • يُظهر جزء "لماذا تم عرض هذا؟" عبارة "تغير السياق" لهذه المكونات.

الحل: قسّم سياقاتك

أفضل طريقة لحل هذه المشكلة هي تجنب إنشاء `AppContext` واحد ضخم ومتجانس. بدلاً من ذلك، قسّم حالتك العامة إلى سياقات متعددة وأصغر وأكثر تحديدًا.

قبل (ممارسة سيئة):**

// AppContext.js
const AppContext = createContext({ 
  currentUser: null, 
  theme: 'light', 
  language: 'en',
  setTheme: () => {}, 
  // ... و 20 قيمة أخرى
});

// MyComponent.js
// هذا المكون يحتاج فقط إلى currentUser، ولكنه سيعيد العرض عندما يتغير المظهر!
const { currentUser } = useContext(AppContext);

بعد (ممارسة جيدة):**

// UserContext.js
const UserContext = createContext(null);

// ThemeContext.js
const ThemeContext = createContext({ theme: 'light', setTheme: () => {} });

// MyComponent.js
// هذا المكون الآن يعيد العرض فقط عندما يتغير currentUser.
const currentUser = useContext(UserContext);

تقنيات التحليل المتقدمة وأفضل الممارسات

البناء لتحليل الأداء في بيئة الإنتاج

بشكل افتراضي، لا يفعل مكون `` شيئًا في نسخة الإنتاج. لتمكينه، تحتاج إلى بناء تطبيقك باستخدام نسخة `react-dom/profiling` الخاصة. يؤدي هذا إلى إنشاء حزمة جاهزة للإنتاج لا تزال تتضمن أدوات التحليل.

تعتمد كيفية تمكين ذلك على أداة البناء الخاصة بك. على سبيل المثال، مع Webpack، قد تستخدم اسمًا مستعارًا (alias) في تكوينك:

// webpack.config.js
module.exports = {
  // ... إعدادات أخرى
  resolve: {
    alias: {
      'react-dom$': 'react-dom/profiling',
    },
  },
};

يتيح لك ذلك استخدام React DevTools Profiler على موقعك المنشور والمحسن للإنتاج لتصحيح مشكلات الأداء في العالم الحقيقي.

نهج استباقي للأداء

لا تنتظر حتى يشتكي المستخدمون من البطء. ادمج قياس الأداء في سير عملك التطويري:

  • حلل مبكرًا، وحلل كثيرًا: قم بتحليل الميزات الجديدة بانتظام أثناء بنائها. من الأسهل بكثير إصلاح عنق الزجاجة عندما يكون الكود جديدًا في ذهنك.
  • ضع ميزانيات للأداء: استخدم واجهة `` البرمجية لوضع ميزانيات للتفاعلات الحرجة. على سبيل المثال، يمكنك التأكيد على أن تحميل لوحة التحكم الرئيسية يجب ألا يستغرق أكثر من 200 مللي ثانية.
  • أتمتة اختبارات الأداء: يمكنك استخدام الواجهة البرمجية بالاقتران مع أطر عمل الاختبار مثل Jest أو Playwright لإنشاء اختبارات آلية تفشل إذا استغرق العرض وقتًا طويلاً، مما يمنع دمج تراجعات الأداء.

الخاتمة

تحسين الأداء ليس فكرة متأخرة؛ إنه جانب أساسي من بناء تطبيقات ويب احترافية وعالية الجودة. تزيل واجهة برمجة تطبيقات React Profiler، في كل من أشكالها في DevTools والبرمجية، الغموض عن عملية العرض وتوفر البيانات الملموسة اللازمة لاتخاذ قرارات مستنيرة.

من خلال إتقان هذه الأداة، يمكنك الانتقال من التخمين حول الأداء إلى تحديد الاختناقات بشكل منهجي، وتطبيق تحسينات مستهدفة مثل `React.memo` و `useCallback` والمحاكاة الافتراضية، وفي النهاية، بناء تجارب مستخدم سريعة وسلسة وممتعة تميز تطبيقك. ابدأ التحليل اليوم، واطلق العنان للمستوى التالي من الأداء في مشاريع React الخاصة بك.