واجهة برمجة تطبيقات React Scheduler: إتقان أولوية المهام وتقطيع الوقت

في عالم تطوير الويب الحديث، يعد تقديم تجربة مستخدم سلسة وسريعة الاستجابة أمرًا بالغ الأهمية. يوفر React، وهي مكتبة JavaScript شائعة لإنشاء واجهات المستخدم، أدوات قوية لتحقيق ذلك. من بين هذه الأدوات واجهة برمجة تطبيقات Scheduler، والتي توفر تحكمًا دقيقًا في تحديد أولويات المهام وتقطيع الوقت. تتعمق هذه المقالة في تعقيدات واجهة برمجة تطبيقات React Scheduler، وتستكشف مفاهيمها وفوائدها وتطبيقاتها العملية لتحسين تطبيقات React الخاصة بك.

فهم الحاجة إلى الجدولة

قبل الخوض في التفاصيل الفنية، من الضروري فهم سبب ضرورة الجدولة في المقام الأول. في تطبيق React النموذجي، تتم معالجة التحديثات غالبًا بشكل متزامن. هذا يعني أنه عند تغيير حالة أحد المكونات، يعيد React على الفور عرض هذا المكون وأبنائه. في حين أن هذا النهج يعمل بشكل جيد للتحديثات الصغيرة، إلا أنه يمكن أن يصبح إشكاليًا عند التعامل مع المكونات المعقدة أو المهام كثيفة الحساب. يمكن أن تؤدي التحديثات طويلة الأمد إلى حظر مؤشر الترابط الرئيسي، مما يؤدي إلى أداء بطيء وتجربة مستخدم محبطة.

تخيل سيناريو حيث يكتب المستخدم في شريط بحث بينما يتم جلب مجموعة بيانات كبيرة وعرضها في نفس الوقت. بدون جدولة مناسبة، قد تحظر عملية العرض مؤشر الترابط الرئيسي، مما يتسبب في تأخيرات ملحوظة في استجابة شريط البحث. هذا هو المكان الذي تأتي فيه واجهة برمجة تطبيقات Scheduler للإنقاذ، مما يمكننا من تحديد أولويات المهام والتأكد من أن واجهة المستخدم تظل تفاعلية حتى أثناء المعالجة الثقيلة.

تقديم واجهة برمجة تطبيقات React Scheduler

توفر واجهة برمجة تطبيقات React Scheduler، والمعروفة أيضًا باسم واجهات برمجة تطبيقات unstable_، مجموعة من الوظائف التي تتيح لك التحكم في تنفيذ المهام داخل تطبيق React الخاص بك. المفهوم الأساسي هو تقسيم التحديثات المتزامنة الكبيرة إلى أجزاء أصغر وغير متزامنة. يتيح ذلك للمتصفح تداخل المهام الأخرى، مثل التعامل مع إدخال المستخدم أو عرض الرسوم المتحركة، مما يضمن تجربة مستخدم أكثر استجابة.

ملاحظة مهمة: كما يوحي الاسم، فإن واجهات برمجة تطبيقات unstable_ عرضة للتغيير. استشر دائمًا وثائق React الرسمية للحصول على أحدث المعلومات.

المفاهيم الأساسية:

• المهام: تمثل وحدات فردية من العمل يجب إنجازها، مثل عرض مكون أو تحديث DOM.
• الأولويات: تعيين مستوى أهمية لكل مهمة، مما يؤثر على الترتيب الذي يتم به تنفيذها.
• تقطيع الوقت: تقسيم المهام طويلة الأمد إلى أجزاء أصغر يمكن تنفيذها عبر إطارات متعددة، مما يمنع حظر مؤشر الترابط الرئيسي.
• المجدولات: آليات لإدارة وتنفيذ المهام بناءً على أولوياتها وقيود الوقت.

أولويات المهام: تسلسل هرمي للأهمية

تحدد واجهة برمجة تطبيقات Scheduler عدة مستويات أولوية يمكنك تعيينها لمهامك. تحدد هذه الأولويات الترتيب الذي تنفذ به المجدولة المهام. يوفر React ثوابت الأولوية المحددة مسبقًا التي يمكنك استخدامها:

• ImmediatePriority: أعلى أولوية. يتم تنفيذ المهام ذات هذه الأولوية على الفور. استخدمه باعتدال للتحديثات الهامة التي تؤثر بشكل مباشر على تفاعل المستخدم.
• UserBlockingPriority: يستخدم للمهام التي تؤثر بشكل مباشر على تفاعل المستخدم الحالي، مثل الاستجابة لإدخال لوحة المفاتيح أو نقرات الماوس. يجب إكمالها في أسرع وقت ممكن.
• NormalPriority: الأولوية الافتراضية لمعظم التحديثات. مناسب للمهام المهمة ولكن لا تحتاج إلى تنفيذها على الفور.
• LowPriority: يستخدم للمهام الأقل أهمية ويمكن تأجيلها دون التأثير بشكل كبير على تجربة المستخدم. تتضمن الأمثلة تحديث التحليلات أو جلب البيانات مسبقًا.
• IdlePriority: أقل أولوية. يتم تنفيذ المهام ذات هذه الأولوية فقط عندما يكون المتصفح خاملاً، مما يضمن عدم تدخلها في المهام الأكثر أهمية.

يعد اختيار مستوى الأولوية المناسب أمرًا بالغ الأهمية لتحسين الأداء. يمكن أن يؤدي الإفراط في استخدام الأولويات العالية إلى إبطال الغرض من الجدولة، بينما يمكن أن يؤدي استخدام الأولويات المنخفضة للمهام الهامة إلى تأخيرات وتجربة مستخدم سيئة.

مثال: تحديد أولويات إدخال المستخدم

ضع في اعتبارك سيناريو حيث لديك شريط بحث وتصور بيانات معقد. تريد التأكد من أن شريط البحث يظل سريع الاستجابة حتى عند تحديث التصور. يمكنك تحقيق ذلك عن طريق تعيين أولوية أعلى لتحديث شريط البحث وأولوية أقل لتحديث التصور.

import { unstable_scheduleCallback as scheduleCallback, unstable_UserBlockingPriority as UserBlockingPriority, unstable_NormalPriority as NormalPriority } from 'scheduler';

function updateSearchTerm(searchTerm) {
  scheduleCallback(UserBlockingPriority, () => {
    // Update the search term in the state
    setSearchTerm(searchTerm);
  });
}

function updateVisualizationData(data) {
  scheduleCallback(NormalPriority, () => {
    // Update the visualization data
    setVisualizationData(data);
  });
}

في هذا المثال، يتم جدولة الدالة updateSearchTerm، التي تعالج إدخال المستخدم، باستخدام UserBlockingPriority، مما يضمن تنفيذها قبل الدالة updateVisualizationData، التي يتم جدولتها باستخدام NormalPriority.

تقطيع الوقت: تقسيم المهام طويلة الأمد

تقطيع الوقت هو أسلوب يتضمن تقسيم المهام طويلة الأمد إلى أجزاء أصغر يمكن تنفيذها عبر إطارات متعددة. يمنع هذا حظر مؤشر الترابط الرئيسي لفترات طويلة، مما يسمح للمتصفح بمعالجة المهام الأخرى، مثل إدخال المستخدم والرسوم المتحركة، بسلاسة أكبر.

توفر واجهة برمجة تطبيقات Scheduler الدالة unstable_shouldYield، والتي تتيح لك تحديد ما إذا كان يجب على المهمة الحالية أن تفسح المجال للمتصفح. تُرجع هذه الدالة true إذا كان المتصفح بحاجة إلى أداء مهام أخرى، مثل معالجة إدخال المستخدم أو تحديث الشاشة. من خلال استدعاء unstable_shouldYield بشكل دوري داخل مهامك طويلة الأمد، يمكنك التأكد من أن المتصفح يظل سريع الاستجابة.

مثال: عرض قائمة كبيرة

ضع في اعتبارك سيناريو حيث تحتاج إلى عرض قائمة كبيرة من العناصر. يمكن أن يؤدي عرض القائمة بأكملها في تحديث متزامن واحد إلى حظر مؤشر الترابط الرئيسي والتسبب في مشاكل في الأداء. يمكنك استخدام تقطيع الوقت لتقسيم عملية العرض إلى أجزاء أصغر، مما يسمح للمتصفح بالبقاء سريع الاستجابة.

import { unstable_scheduleCallback as scheduleCallback, unstable_NormalPriority as NormalPriority, unstable_shouldYield as shouldYield } from 'scheduler';

function renderListItems(items) {
  scheduleCallback(NormalPriority, () => {
    let i = 0;
    while (i < items.length) {
      // Render a small batch of items
      for (let j = 0; j < 10 && i < items.length; j++) {
        renderListItem(items[i]);
        i++;
      }

      // Check if we should yield to the browser
      if (shouldYield()) {
        return () => renderListItems(items.slice(i)); // Reschedule the remaining items
      }
    }
  });
}

في هذا المثال، تعرض الدالة renderListItems دفعة من 10 عناصر في المرة الواحدة. بعد عرض كل دفعة، تستدعي shouldYield للتحقق مما إذا كان المتصفح بحاجة إلى أداء مهام أخرى. إذا أرجعت shouldYield قيمة true، فإن الدالة تعيد جدولة نفسها مع العناصر المتبقية. يتيح ذلك للمتصفح تداخل المهام الأخرى، مثل معالجة إدخال المستخدم أو عرض الرسوم المتحركة، مما يضمن تجربة مستخدم أكثر استجابة.

التطبيقات والأمثلة العملية

يمكن تطبيق واجهة برمجة تطبيقات React Scheduler على مجموعة واسعة من السيناريوهات لتحسين أداء التطبيق وسرعة استجابته. فيما يلي بعض الأمثلة:

• تصور البيانات: تحديد أولويات تفاعلات المستخدم على عرض البيانات المعقد.
• التمرير اللانهائي: تحميل وعرض المحتوى في أجزاء أثناء تمرير المستخدم، مما يمنع حظر مؤشر الترابط الرئيسي.
• مهام الخلفية: أداء المهام غير الهامة، مثل جلب البيانات مسبقًا أو تحديثات التحليلات، بأولوية منخفضة، مما يضمن عدم تدخلها في تفاعلات المستخدم.
• الرسوم المتحركة: ضمان سلاسة الرسوم المتحركة عن طريق تحديد أولويات تحديثات الرسوم المتحركة على المهام الأخرى.
• التحديثات في الوقت الفعلي: إدارة تدفقات البيانات الواردة وتحديد أولويات التحديثات بناءً على أهميتها.

مثال: تنفيذ شريط بحث مؤجل

التأجيل هو أسلوب يستخدم للحد من المعدل الذي يتم به تنفيذ الدالة. هذا مفيد بشكل خاص للتعامل مع إدخال المستخدم، مثل استعلامات البحث، حيث لا تريد تنفيذ دالة البحث في كل ضغطة مفتاح. يمكن استخدام واجهة برمجة تطبيقات Scheduler لتنفيذ شريط بحث مؤجل يعطي الأولوية لإدخال المستخدم ويمنع طلبات البحث غير الضرورية.

import { unstable_scheduleCallback as scheduleCallback, unstable_UserBlockingPriority as UserBlockingPriority, unstable_cancelCallback as cancelCallback } from 'scheduler';
import { useState, useRef, useEffect } from 'react';

function DebouncedSearchBar() {
  const [searchTerm, setSearchTerm] = useState('');
  const [debouncedSearchTerm, setDebouncedSearchTerm] = useState('');
  const scheduledCallbackRef = useRef(null);

  useEffect(() => {
    if (scheduledCallbackRef.current) {
      cancelCallback(scheduledCallbackRef.current);
    }

    scheduledCallbackRef.current = scheduleCallback(UserBlockingPriority, () => {
      setDebouncedSearchTerm(searchTerm);
      scheduledCallbackRef.current = null;
    });

    return () => {
      if (scheduledCallbackRef.current) {
        cancelCallback(scheduledCallbackRef.current);
      }
    };
  }, [searchTerm]);

  // Simulate a search function
  useEffect(() => {
    if (debouncedSearchTerm) {
      console.log('Searching for:', debouncedSearchTerm);
      // Perform your actual search logic here
    }
  }, [debouncedSearchTerm]);

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

export default DebouncedSearchBar;

في هذا المثال، يستخدم المكون DebouncedSearchBar الدالة scheduleCallback لجدولة دالة البحث باستخدام UserBlockingPriority. يتم استخدام الدالة cancelCallback لإلغاء أي دوال بحث مجدولة مسبقًا، مما يضمن استخدام مصطلح البحث الأخير فقط. يمنع هذا طلبات البحث غير الضرورية ويحسن استجابة شريط البحث.

أفضل الممارسات والاعتبارات

عند استخدام واجهة برمجة تطبيقات React Scheduler، من المهم اتباع أفضل الممارسات التالية:

• استخدم مستوى الأولوية المناسب: اختر مستوى الأولوية الذي يعكس بشكل أفضل أهمية المهمة.
• تجنب الإفراط في استخدام الأولويات العالية: يمكن أن يؤدي الإفراط في استخدام الأولويات العالية إلى إبطال الغرض من الجدولة.
• قسّم المهام طويلة الأمد: استخدم تقطيع الوقت لتقسيم المهام طويلة الأمد إلى أجزاء أصغر.
• راقب الأداء: استخدم أدوات مراقبة الأداء لتحديد المجالات التي يمكن فيها تحسين الجدولة.
• اختبر بدقة: اختبر تطبيقك بدقة للتأكد من أن الجدولة تعمل كما هو متوقع.
• ابق على اطلاع دائم: تخضع واجهات برمجة تطبيقات unstable_ للتغيير، لذا ابق على اطلاع بأحدث التحديثات.

مستقبل الجدولة في React

يعمل فريق React باستمرار على تحسين إمكانات الجدولة في React. يهدف الوضع المتزامن، الذي تم بناؤه على أساس واجهة برمجة تطبيقات Scheduler، إلى جعل تطبيقات React أكثر استجابة وأداءً. مع تطور React، يمكننا أن نتوقع رؤية المزيد من ميزات الجدولة المتقدمة وأدوات المطور المحسنة.

الخلاصة

تعد واجهة برمجة تطبيقات React Scheduler أداة قوية لتحسين أداء تطبيقات React الخاصة بك. من خلال فهم مفاهيم تحديد أولويات المهام وتقطيع الوقت، يمكنك إنشاء تجربة مستخدم أكثر سلاسة وسرعة استجابة. على الرغم من أن واجهات برمجة تطبيقات unstable_ قد تتغير، إلا أن فهم المفاهيم الأساسية سيساعدك على التكيف مع التغييرات المستقبلية والاستفادة من قوة إمكانات الجدولة في React. احتضن واجهة برمجة تطبيقات Scheduler وأطلق العنان للإمكانات الكاملة لتطبيقات React الخاصة بك!