دليل شامل لتحسين تطبيقات React عبر منع عمليات إعادة العرض غير الضرورية. تعلم تقنيات مثل memoization و PureComponent و shouldComponentUpdate والمزيد لتحسين الأداء.
تحسين أداء العرض في React: إتقان منع إعادة العرض غير الضرورية
React، مكتبة JavaScript قوية لبناء واجهات المستخدم، يمكن أن تعاني أحيانًا من اختناقات في الأداء بسبب عمليات إعادة العرض المفرطة أو غير الضرورية. في التطبيقات المعقدة التي تحتوي على العديد من المكونات، يمكن أن تؤدي عمليات إعادة العرض هذه إلى تدهور كبير في الأداء، مما يؤدي إلى تجربة مستخدم بطيئة. يقدم هذا الدليل نظرة شاملة على التقنيات لمنع عمليات إعادة العرض غير الضرورية في React، مما يضمن أن تطبيقاتك سريعة وفعالة ومستجيبة للمستخدمين في جميع أنحاء العالم.
فهم عمليات إعادة العرض في React
قبل الغوص في تقنيات التحسين، من الضروري فهم كيفية عمل عملية العرض في React. عندما تتغير حالة المكون أو خصائصه (props)، يقوم React بتشغيل إعادة عرض لهذا المكون وأبنائه. تتضمن هذه العملية تحديث DOM الافتراضي ومقارنته بالإصدار السابق لتحديد الحد الأدنى من التغييرات التي يجب تطبيقها على DOM الفعلي.
ومع ذلك، لا تستلزم كل تغييرات الحالة أو الخصائص تحديثًا لـ DOM. إذا كان DOM الافتراضي الجديد مطابقًا للنسخة السابقة، فإن إعادة العرض تكون في الأساس إهدارًا للموارد. تستهلك عمليات إعادة العرض غير الضرورية هذه دورات وحدة المعالجة المركزية القيمة ويمكن أن تؤدي إلى مشكلات في الأداء، خاصة في التطبيقات ذات أشجار المكونات المعقدة.
تحديد عمليات إعادة العرض غير الضرورية
الخطوة الأولى في تحسين عمليات إعادة العرض هي تحديد مكان حدوثها. توفر React عدة أدوات لمساعدتك في ذلك:
1. محلل أداء React (Profiler)
محلل أداء React، المتوفر في إضافة React DevTools لمتصفحي Chrome و Firefox، يسمح لك بتسجيل وتحليل أداء مكونات React الخاصة بك. يوفر رؤى حول المكونات التي يتم إعادة عرضها، والمدة التي تستغرقها للعرض، وسبب إعادة عرضها.
لاستخدام المحلل، ما عليك سوى تمكين زر "Record" في DevTools والتفاعل مع تطبيقك. بعد التسجيل، سيعرض المحلل مخططًا شعاعيًا (flame chart) يصور شجرة المكونات وأوقات عرضها. المكونات التي تستغرق وقتًا طويلاً للعرض أو التي يتم إعادة عرضها بشكل متكرر هي المرشحة الرئيسية للتحسين.
2. مكتبة Why Did You Render؟
"Why Did You Render؟" هي مكتبة تقوم بتصحيح React لإعلامك بعمليات إعادة العرض التي قد تكون غير ضرورية عن طريق تسجيل الخصائص المحددة التي تسببت في إعادة العرض في وحدة التحكم (console). يمكن أن يكون هذا مفيدًا للغاية في تحديد السبب الجذري لمشكلات إعادة العرض.
لاستخدام "Why Did You Render؟"، قم بتثبيتها كاعتمادية تطوير:
npm install @welldone-software/why-did-you-render --save-dev
بعد ذلك، قم باستيرادها في نقطة الدخول لتطبيقك (على سبيل المثال، index.js):
import whyDidYouRender from '@welldone-software/why-did-you-render';
if (process.env.NODE_ENV === 'development') {
whyDidYouRender(React, {
include: [/.*/]
});
}
سيمكن هذا الكود "Why Did You Render؟" في وضع التطوير وسيسجل معلومات حول عمليات إعادة العرض التي قد تكون غير ضرورية في وحدة التحكم.
3. استخدام Console.log
تقنية بسيطة ولكنها فعالة، هي إضافة عبارات console.log
داخل دالة render
لمكونك (أو جسم المكون الوظيفي) لتتبع متى يتم إعادة عرضه. على الرغم من أنها أقل تطوراً من المحلل أو "Why Did You Render؟"، إلا أن هذا يمكن أن يسلط الضوء بسرعة على المكونات التي يتم إعادة عرضها أكثر من المتوقع.
تقنيات لمنع عمليات إعادة العرض غير الضرورية
بمجرد تحديد المكونات التي تسبب مشكلات في الأداء، يمكنك استخدام تقنيات مختلفة لمنع عمليات إعادة العرض غير الضرورية:
1. التخزين المؤقت للنتائج (Memoization)
الـ Memoization هي تقنية تحسين قوية تتضمن تخزين نتائج استدعاءات الدوال المكلفة وإعادة النتيجة المخزنة عند حدوث نفس المدخلات مرة أخرى. في React، يمكن استخدام الـ memoization لمنع المكونات من إعادة العرض إذا لم تتغير خصائصها.
أ. React.memo
React.memo
هو مكون عالي الرتبة (higher-order component) يقوم بتخزين نتائج مكون وظيفي مؤقتًا. يقوم بإجراء مقارنة سطحية (shallow comparison) للخصائص الحالية مع الخصائص السابقة ويعيد عرض المكون فقط إذا تغيرت الخصائص.
مثال:
const MyComponent = React.memo(function MyComponent(props) {
return <div>{props.data}</div>;
});
بشكل افتراضي، يقوم React.memo
بإجراء مقارنة سطحية لجميع الخصائص. يمكنك توفير دالة مقارنة مخصصة كوسيط ثانٍ لـ React.memo
لتخصيص منطق المقارنة.
const MyComponent = React.memo(function MyComponent(props) {
return <div>{props.data}</div>;
}, (prevProps, nextProps) => {
// أرجع true إذا كانت الخصائص متساوية، و false إذا كانت مختلفة
return prevProps.data === nextProps.data;
});
ب. useMemo
useMemo
هو خطاف (hook) في React يقوم بتخزين نتيجة حساب معين. يأخذ دالة ومصفوفة من الاعتماديات كوسائط. يتم إعادة تنفيذ الدالة فقط عند تغيير إحدى الاعتماديات، ويتم إرجاع النتيجة المخزنة في عمليات العرض اللاحقة.
useMemo
مفيد بشكل خاص لتخزين الحسابات المكلفة أو لإنشاء مراجع ثابتة للكائنات أو الدوال التي يتم تمريرها كخصائص للمكونات الأبناء.
مثال:
const memoizedValue = useMemo(() => {
// قم بإجراء عملية حسابية مكلفة هنا
return computeExpensiveValue(a, b);
}, [a, b]);
2. PureComponent
PureComponent
هو فئة أساسية لمكونات React تقوم بتنفيذ مقارنة سطحية للخصائص والحالة في دالة shouldComponentUpdate
الخاصة بها. إذا لم تتغير الخصائص والحالة، فلن يتم إعادة عرض المكون.
PureComponent
هو خيار جيد للمكونات التي تعتمد فقط على خصائصها وحالتها للعرض ولا تعتمد على السياق (context) أو عوامل خارجية أخرى.
مثال:
class MyComponent extends React.PureComponent {
render() {
return <div>{this.props.data}</div>;
}
}
ملاحظة هامة: يقوم كل من PureComponent
و React.memo
بإجراء مقارنات سطحية. هذا يعني أنهما يقارنان فقط مراجع الكائنات والمصفوفات، وليس محتوياتهما. إذا كانت خصائصك أو حالتك تحتوي على كائنات أو مصفوفات متداخلة، فقد تحتاج إلى استخدام تقنيات مثل عدم القابلية للتغيير (immutability) لضمان اكتشاف التغييرات بشكل صحيح.
3. shouldComponentUpdate
تسمح لك دالة دورة الحياة shouldComponentUpdate
بالتحكم يدويًا في ما إذا كان يجب إعادة عرض المكون أم لا. تستقبل هذه الدالة الخصائص التالية والحالة التالية كوسائط ويجب أن ترجع true
إذا كان يجب إعادة عرض المكون أو false
إذا لم يكن كذلك.
بينما توفر shouldComponentUpdate
أقصى درجات التحكم في إعادة العرض، إلا أنها تتطلب أيضًا أكبر قدر من الجهد اليدوي. تحتاج إلى مقارنة الخصائص والحالة ذات الصلة بعناية لتحديد ما إذا كانت إعادة العرض ضرورية.
مثال:
class MyComponent extends React.Component {
shouldComponentUpdate(nextProps, nextState) {
// قارن الخصائص والحالة هنا
return nextProps.data !== this.props.data || nextState.count !== this.state.count;
}
render() {
return <div>{this.props.data}</div>;
}
}
تنبيه: يمكن أن يؤدي التنفيذ غير الصحيح لـ shouldComponentUpdate
إلى سلوك غير متوقع وأخطاء. تأكد من أن منطق المقارنة الخاص بك شامل ويأخذ في الاعتبار جميع العوامل ذات الصلة.
4. useCallback
useCallback
هو خطاف في React يقوم بتخزين تعريف دالة. يأخذ دالة ومصفوفة من الاعتماديات كوسائط. يتم إعادة تعريف الدالة فقط عند تغيير إحدى الاعتماديات، ويتم إرجاع الدالة المخزنة في عمليات العرض اللاحقة.
useCallback
مفيد بشكل خاص لتمرير الدوال كخصائص للمكونات الأبناء التي تستخدم React.memo
أو PureComponent
. من خلال تخزين الدالة، يمكنك منع المكون الابن من إعادة العرض بشكل غير ضروري عند إعادة عرض المكون الأصل.
مثال:
const handleClick = useCallback(() => {
// تعامل مع حدث النقر
console.log('Clicked!');
}, []);
5. عدم القابلية للتغيير (Immutability)
عدم القابلية للتغيير هو مفهوم برمجي يتضمن التعامل مع البيانات على أنها غير قابلة للتغيير، مما يعني أنه لا يمكن تغييرها بعد إنشائها. عند العمل مع بيانات غير قابلة للتغيير، تؤدي أي تعديلات إلى إنشاء بنية بيانات جديدة بدلاً من تعديل البنية الحالية.
عدم القابلية للتغيير أمر بالغ الأهمية لتحسين عمليات إعادة العرض في React لأنه يسمح لـ React باكتشاف التغييرات في الخصائص والحالة بسهولة باستخدام المقارنات السطحية. إذا قمت بتعديل كائن أو مصفوفة مباشرة، فلن يتمكن React من اكتشاف التغيير لأن مرجع الكائن أو المصفوفة يظل كما هو.
يمكنك استخدام مكتبات مثل Immutable.js أو Immer للعمل مع البيانات غير القابلة للتغيير في React. توفر هذه المكتبات هياكل بيانات ودوال تجعل من السهل إنشاء ومعالجة البيانات غير القابلة للتغيير.
مثال باستخدام Immer:
import { useImmer } from 'use-immer';
function MyComponent() {
const [data, setData] = useImmer({
name: 'John',
age: 30
});
const updateName = () => {
setData(draft => {
draft.name = 'Jane';
});
};
return (
<div>
<p>Name: {data.name}</p>
<button onClick={updateName}>Update Name</button>
</div>
);
}
6. تقسيم الكود والتحميل الكسول (Code Splitting and Lazy Loading)
تقسيم الكود هو تقنية تتضمن تقسيم كود تطبيقك إلى أجزاء أصغر يمكن تحميلها عند الطلب. يمكن أن يؤدي هذا إلى تحسين وقت التحميل الأولي لتطبيقك بشكل كبير، حيث يحتاج المتصفح فقط إلى تنزيل الكود الضروري للعرض الحالي.
توفر React دعمًا مدمجًا لتقسيم الكود باستخدام دالة React.lazy
ومكون Suspense
. تتيح لك React.lazy
استيراد المكونات ديناميكيًا، بينما يتيح لك Suspense
عرض واجهة مستخدم بديلة أثناء تحميل المكون.
مثال:
import React, { Suspense } from 'react';
const MyComponent = React.lazy(() => import('./MyComponent'));
function App() {
return (
<Suspense fallback={<div>Loading...</div>}>
<MyComponent />
</Suspense>
);
}
7. استخدام المفاتيح (Keys) بكفاءة
عند عرض قوائم من العناصر في React، من الضروري توفير مفاتيح فريدة لكل عنصر. تساعد المفاتيح React على تحديد العناصر التي تغيرت أو أُضيفت أو أُزيلت، مما يسمح لها بتحديث DOM بكفاءة.
تجنب استخدام فهارس المصفوفة كمفاتيح، حيث يمكن أن تتغير عند تغيير ترتيب العناصر في المصفوفة، مما يؤدي إلى عمليات إعادة عرض غير ضرورية. بدلاً من ذلك، استخدم معرفًا فريدًا لكل عنصر، مثل معرف من قاعدة بيانات أو UUID تم إنشاؤه.
8. تحسين استخدام السياق (Context)
يوفر سياق React طريقة لمشاركة البيانات بين المكونات دون تمرير الخصائص بشكل صريح عبر كل مستوى من شجرة المكونات. ومع ذلك، يمكن أن يؤدي الاستخدام المفرط للسياق إلى مشكلات في الأداء، حيث إن أي مكون يستهلك سياقًا سيعاد عرضه كلما تغيرت قيمة السياق.
لتحسين استخدام السياق، ضع في اعتبارك هذه الاستراتيجيات:
- استخدم سياقات متعددة وأصغر: بدلاً من استخدام سياق واحد كبير لتخزين جميع بيانات التطبيق، قم بتقسيمه إلى سياقات أصغر وأكثر تركيزًا. سيؤدي هذا إلى تقليل عدد المكونات التي يتم إعادة عرضها عند تغيير قيمة سياق معين.
- تخزين قيم السياق: استخدم
useMemo
لتخزين القيم التي يوفرها مزود السياق. سيمنع هذا عمليات إعادة العرض غير الضرورية لمستهلكي السياق إذا لم تتغير القيم بالفعل. - فكر في بدائل للسياق: في بعض الحالات، قد تكون حلول إدارة الحالة الأخرى مثل Redux أو Zustand أكثر ملاءمة من السياق، خاصة للتطبيقات المعقدة التي تحتوي على عدد كبير من المكونات وتحديثات متكررة للحالة.
الاعتبارات الدولية
عند تحسين تطبيقات React لجمهور عالمي، من المهم مراعاة العوامل التالية:
- سرعات الشبكة المتفاوتة: قد يكون لدى المستخدمين في مناطق مختلفة سرعات شبكة مختلفة تمامًا. قم بتحسين تطبيقك لتقليل كمية البيانات التي يجب تنزيلها ونقلها عبر الشبكة. ضع في اعتبارك استخدام تقنيات مثل تحسين الصور وتقسيم الكود والتحميل الكسول.
- إمكانيات الأجهزة: قد يصل المستخدمون إلى تطبيقك على مجموعة متنوعة من الأجهزة، تتراوح من الهواتف الذكية المتطورة إلى الأجهزة القديمة والأقل قوة. قم بتحسين تطبيقك ليعمل بشكل جيد على مجموعة من الأجهزة. ضع في اعتبارك استخدام تقنيات مثل التصميم المتجاوب والصور التكيفية وتحليل الأداء.
- الترجمة (Localization): إذا كان تطبيقك مترجمًا لعدة لغات، فتأكد من أن عملية الترجمة لا تسبب اختناقات في الأداء. استخدم مكتبات ترجمة فعالة وتجنب كتابة النصوص بشكل مباشر في مكوناتك.
أمثلة من الواقع
دعنا نفكر في بعض الأمثلة الواقعية لكيفية تطبيق تقنيات التحسين هذه:
1. قائمة منتجات في متجر إلكتروني
تخيل موقعًا للتجارة الإلكترونية به صفحة قائمة منتجات تعرض مئات المنتجات. يتم عرض كل عنصر منتج كمكون منفصل.
بدون تحسين، في كل مرة يقوم فيها المستخدم بتصفية أو فرز قائمة المنتجات، سيتم إعادة عرض جميع مكونات المنتجات، مما يؤدي إلى تجربة بطيئة ومتقطعة. لتحسين ذلك، يمكنك استخدام React.memo
لتخزين مكونات المنتجات، مما يضمن أنها لا تعيد العرض إلا عند تغيير خصائصها (مثل اسم المنتج والسعر والصورة).
2. صفحة آخر الأخبار في وسائل التواصل الاجتماعي
عادةً ما تعرض صفحة آخر الأخبار في وسائل التواصل الاجتماعي قائمة بالمنشورات، لكل منها تعليقات وإعجابات وعناصر تفاعلية أخرى. ستكون إعادة عرض الصفحة بأكملها في كل مرة يعجب فيها مستخدم بمنشور أو يضيف تعليقًا أمرًا غير فعال.
لتحسين ذلك، يمكنك استخدام useCallback
لتخزين معالجات الأحداث (event handlers) للإعجاب والتعليق على المنشورات. سيمنع هذا مكونات المنشورات من إعادة العرض بشكل غير ضروري عند تشغيل معالجات الأحداث هذه.
3. لوحة معلومات لتصور البيانات
غالبًا ما تعرض لوحة معلومات تصور البيانات مخططات ورسومًا بيانية معقدة يتم تحديثها بشكل متكرر ببيانات جديدة. يمكن أن تكون إعادة عرض هذه المخططات في كل مرة تتغير فيها البيانات مكلفة من الناحية الحسابية.
لتحسين ذلك، يمكنك استخدام useMemo
لتخزين بيانات المخطط وإعادة عرض المخططات فقط عند تغيير البيانات المخزنة. سيؤدي هذا إلى تقليل عدد عمليات إعادة العرض بشكل كبير وتحسين الأداء العام للوحة المعلومات.
أفضل الممارسات
فيما يلي بعض أفضل الممارسات التي يجب مراعاتها عند تحسين عمليات إعادة العرض في React:
- حلل أداء تطبيقك: استخدم محلل أداء React أو "Why Did You Render؟" لتحديد المكونات التي تسبب مشكلات في الأداء.
- ابدأ بالتحسينات السهلة: ركز على تحسين المكونات التي يتم إعادة عرضها بشكل متكرر أو التي تستغرق وقتًا أطول للعرض.
- استخدم الـ memoization بحكمة: لا تقم بتخزين كل مكون، لأن الـ memoization نفسها لها تكلفة. قم فقط بتخزين المكونات التي تسبب مشكلات في الأداء بالفعل.
- استخدم عدم القابلية للتغيير: استخدم هياكل بيانات غير قابلة للتغيير لتسهيل اكتشاف React للتغييرات في الخصائص والحالة.
- اجعل المكونات صغيرة ومركزة: المكونات الأصغر والأكثر تركيزًا أسهل في التحسين والصيانة.
- اختبر تحسيناتك: بعد تطبيق تقنيات التحسين، اختبر تطبيقك جيدًا للتأكد من أن التحسينات لها التأثير المطلوب ولم تتسبب في أي أخطاء جديدة.
الخاتمة
يعد منع عمليات إعادة العرض غير الضرورية أمرًا بالغ الأهمية لتحسين أداء تطبيقات React. من خلال فهم كيفية عمل عملية العرض في React واستخدام التقنيات الموضحة في هذا الدليل، يمكنك تحسين استجابة وكفاءة تطبيقاتك بشكل كبير، مما يوفر تجربة مستخدم أفضل للمستخدمين في جميع أنحاء العالم. تذكر أن تحلل أداء تطبيقك، وتحدد المكونات التي تسبب مشكلات في الأداء، وتطبق تقنيات التحسين المناسبة لمعالجة هذه المشكلات. باتباع أفضل الممارسات هذه، يمكنك التأكد من أن تطبيقات React الخاصة بك سريعة وفعالة وقابلة للتطوير، بغض النظر عن تعقيد أو حجم قاعدة الكود الخاصة بك.