M

MLOG

العربية

دليل شامل لعملية التسوية في React، يستكشف خوارزمية مقارنة DOM الافتراضي، وتقنيات التحسين، وتأثيرها على الأداء.

تسوية React: الكشف عن خوارزمية مقارنة DOM الافتراضي

React، مكتبة JavaScript شهيرة لبناء واجهات المستخدم، تدين بأدائها وكفاءتها لعملية تسمى التسوية (reconciliation). في قلب عملية التسوية تكمن خوارزمية مقارنة DOM الافتراضي (virtual DOM diffing algorithm)، وهي آلية متطورة تحدد كيفية تحديث DOM الفعلي (Document Object Model) بأكثر الطرق كفاءة ممكنة. يقدم هذا المقال نظرة عميقة على عملية التسوية في React، موضحًا DOM الافتراضي، وخوارزمية المقارنة، والاستراتيجيات العملية لتحسين الأداء.

ما هو DOM الافتراضي؟

إن DOM الافتراضي (VDOM) هو تمثيل خفيف الوزن في الذاكرة لـ DOM الحقيقي. فكر فيه كمخطط لواجهة المستخدم الفعلية. بدلاً من التعامل المباشر مع DOM الخاص بالمتصفح، تعمل React مع هذا التمثيل الافتراضي. عندما تتغير البيانات في مكون React، يتم إنشاء شجرة DOM افتراضية جديدة. ثم تتم مقارنة هذه الشجرة الجديدة مع شجرة DOM الافتراضية السابقة.

الفوائد الرئيسية لاستخدام DOM الافتراضي:

عملية التسوية: كيف تحدّث React الـ DOM

التسوية هي العملية التي تقوم من خلالها React بمزامنة DOM الافتراضي مع DOM الحقيقي. عندما تتغير حالة المكون، تقوم React بتنفيذ الخطوات التالية:

  1. إعادة عرض المكون: تقوم React بإعادة عرض المكون وإنشاء شجرة DOM افتراضية جديدة.
  2. مقارنة الشجرتين الجديدة والقديمة (Diffing): تقارن React شجرة DOM الافتراضية الجديدة مع السابقة. هنا يأتي دور خوارزمية المقارنة.
  3. تحديد الحد الأدنى من التغييرات: تحدد خوارزمية المقارنة الحد الأدنى من التغييرات المطلوبة لتحديث DOM الحقيقي.
  4. تطبيق التغييرات (Committing): تطبق React تلك التغييرات المحددة فقط على DOM الحقيقي.

خوارزمية المقارنة: فهم القواعد

خوارزمية المقارنة هي جوهر عملية التسوية في React. تستخدم استدلالات (heuristics) للعثور على الطريقة الأكثر كفاءة لتحديث DOM. على الرغم من أنها لا تضمن الحد الأدنى المطلق من العمليات في كل حالة، إلا أنها توفر أداءً ممتازًا في معظم السيناريوهات. تعمل الخوارزمية وفقًا للافتراضات التالية:

شرح مفصل لخوارزمية المقارنة

دعنا نحلل كيفية عمل خوارزمية المقارنة بمزيد من التفصيل:

  1. مقارنة نوع العنصر: أولاً، تقارن React العناصر الجذرية للشجرتين. إذا كانت من أنواع مختلفة، فإن React تهدم الشجرة القديمة وتبني الشجرة الجديدة من البداية. يتضمن ذلك إزالة عقدة DOM القديمة وإنشاء عقدة DOM جديدة بنوع العنصر الجديد.
  2. تحديثات خصائص DOM: إذا كانت أنواع العناصر متماثلة، تقارن React السمات (props) للعنصرين. تحدد السمات التي تغيرت وتحدّث تلك السمات فقط في عنصر DOM الحقيقي. على سبيل المثال، إذا تغيرت خاصية className لعنصر <div>، فستقوم React بتحديث سمة className في عقدة DOM المقابلة.
  3. تحديثات المكون: عندما تواجه React عنصر مكون، فإنها تحدّث المكون بشكل متكرر (recursively). يتضمن ذلك إعادة عرض المكون وتطبيق خوارزمية المقارنة على مخرجات المكون.
  4. مقارنة القوائم (باستخدام المفاتيح): تعد مقارنة قوائم العناصر الأبناء بكفاءة أمرًا بالغ الأهمية للأداء. عند عرض قائمة، تتوقع React أن يكون لكل عنصر ابن خاصية key فريدة. تسمح خاصية key لـ React بتحديد العناصر التي تمت إضافتها أو إزالتها أو إعادة ترتيبها.

مثال: المقارنة مع وبدون مفاتيح

بدون مفاتيح:

// العرض الأولي
<ul>
  <li>Item 1</li>
  <li>Item 2</li>
</ul>

// بعد إضافة عنصر في البداية
<ul>
  <li>Item 0</li>
  <li>Item 1</li>
  <li>Item 2</li>
</ul>

بدون مفاتيح، ستفترض React أن جميع العناصر الثلاثة قد تغيرت. ستقوم بتحديث عقد DOM لكل عنصر، على الرغم من أنه تم فقط إضافة عنصر جديد. هذا غير فعال.

مع مفاتيح:

// العرض الأولي
<ul>
  <li key="item1">Item 1</li>
  <li key="item2">Item 2</li>
</ul>

// بعد إضافة عنصر في البداية
<ul>
  <li key="item0">Item 0</li>
  <li key="item1">Item 1</li>
  <li key="item2">Item 2</li>
</ul>

باستخدام المفاتيح، يمكن لـ React تحديد أن "item0" هو عنصر جديد، وأن "item1" و "item2" قد تم نقلهما للأسفل ببساطة. ستقوم فقط بإضافة العنصر الجديد وإعادة ترتيب العناصر الحالية، مما يؤدي إلى أداء أفضل بكثير.

تقنيات تحسين الأداء

على الرغم من كفاءة عملية التسوية في React، إلا أن هناك العديد من التقنيات التي يمكنك استخدامها لزيادة تحسين الأداء:

أمثلة وسيناريوهات عملية

دعنا نأخذ بعض الأمثلة العملية لتوضيح كيفية تطبيق تقنيات التحسين هذه.

مثال 1: منع إعادة العرض غير الضرورية باستخدام React.memo

تخيل أن لديك مكونًا يعرض معلومات المستخدم. يتلقى المكون اسم المستخدم وعمره كخصائص (props). إذا لم يتغير اسم المستخدم وعمره، فلا داعي لإعادة عرض المكون. يمكنك استخدام React.memo لمنع عمليات إعادة العرض غير الضرورية.

import React from 'react';

const UserInfo = React.memo(function UserInfo(props) {
  console.log('يتم عرض مكون UserInfo');
  return (
    <div>
      <p>Name: {props.name}</p>
      <p>Age: {props.age}</p>
    </div>
  );
});

export default UserInfo;

يقوم React.memo بمقارنة سطحية لخصائص المكون. إذا كانت الخصائص متماثلة، فإنه يتخطى إعادة العرض.

مثال 2: استخدام هياكل البيانات غير القابلة للتغيير

فكر في مكون يتلقى قائمة من العناصر كخاصية. إذا تم تعديل القائمة مباشرة، فقد لا تكتشف React التغيير وقد لا تعيد عرض المكون. يمكن أن يمنع استخدام هياكل البيانات غير القابلة للتغيير هذه المشكلة.

import React from 'react';
import { List } from 'immutable';

function ItemList(props) {
  console.log('يتم عرض مكون ItemList');
  return (
    <ul>
      {props.items.map(item => (
        <li key={item.id}>{item.name}</li>
      ))}
    </ul>
  );
}

export default ItemList;

في هذا المثال، يجب أن تكون خاصية items قائمة غير قابلة للتغيير (immutable List) من مكتبة Immutable.js. عند تحديث القائمة، يتم إنشاء قائمة جديدة غير قابلة للتغيير، والتي يمكن لـ React اكتشافها بسهولة.

الأخطاء الشائعة وكيفية تجنبها

يمكن للعديد من الأخطاء الشائعة أن تعيق أداء تطبيقات React. يعد فهم هذه الأخطاء وتجنبها أمرًا بالغ الأهمية.

اعتبارات عالمية لتطوير React

عند تطوير تطبيقات React لجمهور عالمي، ضع في اعتبارك ما يلي:

الخاتمة

يعد فهم عملية التسوية في React وخوارزمية مقارنة DOM الافتراضي أمرًا ضروريًا لبناء تطبيقات React عالية الأداء. باستخدام المفاتيح بشكل صحيح، ومنع عمليات إعادة العرض غير الضرورية، وتطبيق تقنيات التحسين الأخرى، يمكنك تحسين أداء واستجابة تطبيقاتك بشكل كبير. تذكر أن تأخذ في الاعتبار العوامل العالمية مثل التدويل وإمكانية الوصول والأداء للمستخدمين ذوي النطاق الترددي المنخفض عند تطوير تطبيقات لجمهور متنوع.

يقدم هذا الدليل الشامل أساسًا متينًا لفهم عملية التسوية في React. بتطبيق هذه المبادئ والتقنيات، يمكنك إنشاء تطبيقات React فعالة وعالية الأداء تقدم تجربة مستخدم رائعة للجميع.