React useCallback: إتقان استرجاع الدوال لتحسين الأداء

في عالم تطوير React، يعتبر تحسين الأداء أمرًا بالغ الأهمية لتقديم تجارب مستخدم سلسة وسريعة الاستجابة. إحدى الأدوات القوية في ترسانة مطور React لتحقيق ذلك هي useCallback، وهي React Hook تتيح استرجاع الدوال. يتعمق هذا الدليل الشامل في تعقيدات useCallback، ويستكشف الغرض منها وفوائدها وتطبيقاتها العملية في تحسين مكونات React.

فهم استرجاع الدوال

في جوهرها، الاسترجاع (Memoization) هو تقنية تحسين تتضمن تخزين نتائج استدعاءات الدوال المكلفة مؤقتًا وإرجاع النتيجة المخزنة عند تكرار نفس المدخلات. في سياق React، يركز استرجاع الدوال باستخدام useCallback على الحفاظ على هوية الدالة عبر عمليات إعادة التصيير، مما يمنع عمليات إعادة التصيير غير الضرورية للمكونات الفرعية التي تعتمد على تلك الدالة.

بدون useCallback، يتم إنشاء مثيل دالة جديد في كل عملية إعادة تصيير للمكون الوظيفي، حتى لو ظلت منطق الدالة وتبعاتها دون تغيير. يمكن أن يؤدي هذا إلى اختناقات في الأداء عندما يتم تمرير هذه الدوال كخصائص (props) إلى مكونات فرعية، مما يتسبب في إعادة تصييرها بشكل غير ضروري.

تقديم Hook useCallback

يوفر Hook useCallback طريقة لاسترجاع الدوال في مكونات React الوظيفية. يقبل وسيطتين:

1. دالة ليتم استرجاعها.
2. مصفوفة من التبعيات.

ترجع useCallback نسخة مسترجعة من الدالة التي تتغير فقط إذا تغيرت إحدى التبعيات في مصفوفة التبعيات بين عمليات إعادة التصيير.

إليك مثال أساسي:

import React, { useCallback } from 'react';

function MyComponent() {
 const handleClick = useCallback(() => {
 console.log('Button clicked!');
 }, []); // مصفوفة تبعيات فارغة

 return Click me;
}

export default MyComponent;

في هذا المثال، يتم استرجاع الدالة handleClick باستخدام useCallback مع مصفوفة تبعيات فارغة ([]). هذا يعني أنه سيتم إنشاء الدالة handleClick مرة واحدة فقط عند التصيير الأولي للمكون، وسيظل هويتها ثابتة عبر عمليات إعادة التصيير اللاحقة. سيتلقى خاصية onClick للزر دائمًا نفس مثيل الدالة، مما يمنع عمليات إعادة التصيير غير الضرورية لمكون الزر (إذا كان مكونًا أكثر تعقيدًا يمكن أن يستفيد من الاسترجاع).

فوائد استخدام useCallback

• منع عمليات إعادة التصيير غير الضرورية: الفائدة الرئيسية لـ useCallback هي منع عمليات إعادة التصيير غير الضرورية للمكونات الفرعية. عندما تتغير دالة يتم تمريرها كخاصية في كل عملية إعادة تصيير، فإنها تؤدي إلى إعادة تصيير المكون الفرعي، حتى لو لم تتغير البيانات الأساسية. يضمن استرجاع الدالة باستخدام useCallback تمرير نفس مثيل الدالة، مما يتجنب عمليات إعادة التصيير غير الضرورية.
• تحسين الأداء: من خلال تقليل عدد عمليات إعادة التصيير، يساهم useCallback في تحسينات كبيرة في الأداء، خاصة في التطبيقات المعقدة ذات المكونات المتداخلة بعمق.
• تحسين قابلية قراءة الكود: يمكن أن يجعل استخدام useCallback الكود الخاص بك أكثر قابلية للقراءة والصيانة من خلال التصريح بوضوح عن تبعيات الدالة. يساعد هذا المطورين الآخرين على فهم سلوك الدالة وآثارها الجانبية المحتملة.

أمثلة عملية وحالات استخدام

المثال الأول: تحسين مكون قائمة

ضع في اعتبارك سيناريو لديك فيه مكون أب يقوم بتصيير قائمة عناصر باستخدام مكون فرعي يسمى ListItem. يتلقى المكون ListItem خاصية onItemClick، وهي دالة تعالج حدث النقر لكل عنصر.

import React, { useState, useCallback } from 'react';

function ListItem({ item, onItemClick }) {
 console.log(`ListItem rendered for item: ${item.id}`);
 return 
 onItemClick(item.id)}>{item.name}
;
}

const MemoizedListItem = React.memo(ListItem);

function MyListComponent() {
 const [items, setItems] = useState([
 { id: 1, name: 'Item 1' },
 { id: 2, name: 'Item 2' },
 { id: 3, name: 'Item 3' },
 ]);
 const [selectedItemId, setSelectedItemId] = useState(null);

 const handleItemClick = useCallback((id) => {
 console.log(`Item clicked: ${id}`);
 setSelectedItemId(id);
 }, []); // لا تبعيات، لذا لا تتغير أبدا

 return (
 

 {items.map(item => (
 
 ))} 
 
 );
}

export default MyListComponent;

في هذا المثال، يتم استرجاع handleItemClick باستخدام useCallback. والأهم من ذلك، يتم تغليف المكون ListItem بـ React.memo، الذي يقوم بإجراء مقارنة سطحية للخصائص. نظرًا لأن handleItemClick يتغير فقط عندما تتغير تبعياته (والتي لا تتغير، لأن مصفوفة التبعيات فارغة)، فإن React.memo يمنع ListItem من إعادة التصيير إذا تغيرت حالة items (على سبيل المثال، إذا أضفنا أو أزلنا عناصر).

بدون useCallback، سيتم إنشاء دالة handleItemClick جديدة في كل عملية إعادة تصيير لـ MyListComponent، مما يتسبب في إعادة تصيير كل ListItem حتى لو لم تتغير بيانات العنصر نفسها.

المثال الثاني: تحسين مكون نموذج

ضع في اعتبارك مكون نموذج حيث لديك حقول إدخال متعددة وزر إرسال. كل حقل إدخال له معالج onChange يقوم بتحديث حالة المكون. يمكنك استخدام useCallback لاسترجاع معالجات onChange هذه، ومنع عمليات إعادة التصيير غير الضرورية للمكونات الفرعية التي تعتمد عليها.

import React, { useState, useCallback } from 'react';

function MyFormComponent() {
 const [name, setName] = useState('');
 const [email, setEmail] = useState('');

 const handleNameChange = useCallback((event) => {
 setName(event.target.value);
 }, []);

 const handleEmailChange = useCallback((event) => {
 setEmail(event.target.value);
 }, []);

 const handleSubmit = useCallback((event) => {
 event.preventDefault();
 console.log(`Name: ${name}, Email: ${email}`);
 }, [name, email]);

 return (
 

 
 Name:
 
 
 
 Email:
 
 
 Submit
 
 );
}

export default MyFormComponent;

في هذا المثال، يتم استرجاع handleNameChange و handleEmailChange و handleSubmit باستخدام useCallback. تحتوي handleNameChange و handleEmailChange على مصفوفات تبعيات فارغة لأنهما تحتاجان فقط إلى تعيين الحالة ولا تعتمدان على أي متغيرات خارجية. تعتمد handleSubmit على حالتي name و email، لذا سيتم إعادة إنشائها فقط عندما تتغير إحدى هاتين القيمتين.

المثال الثالث: تحسين شريط بحث عالمي

تخيل أنك تبني موقعًا لمنصة تجارة إلكترونية عالمية تحتاج إلى التعامل مع عمليات البحث بلغات وأحرف مختلفة. شريط البحث هو مكون معقد، وتريد التأكد من أن أداءه محسّن.

import React, { useState, useCallback } from 'react';

function SearchBar({ onSearch }) {
 const [searchTerm, setSearchTerm] = useState('');

 const handleInputChange = (event) => {
 setSearchTerm(event.target.value);
 };

 const handleSearch = useCallback(() => {
 onSearch(searchTerm);
 }, [searchTerm, onSearch]);

 return (
 

 
 Search
 
 );
}

export default SearchBar;

في هذا المثال، يتم استرجاع الدالة handleSearch باستخدام useCallback. تعتمد على searchTerm وخاصية onSearch (التي نفترض أنها مسترجعة أيضًا في المكون الأصل). هذا يضمن أنه يتم إعادة إنشاء دالة البحث فقط عند تغيير مصطلح البحث، مما يمنع عمليات إعادة التصيير غير الضرورية لمكون شريط البحث وأي مكونات فرعية قد يحتوي عليها. هذا مهم بشكل خاص إذا كان onSearch يؤدي إلى عملية مكلفة حسابيًا مثل تصفية كتالوج منتجات كبير.

متى يتم استخدام useCallback

بينما تعد useCallback أداة تحسين قوية، من المهم استخدامها بحكمة. يمكن أن يؤدي الإفراط في استخدام useCallback إلى تقليل الأداء فعليًا بسبب الحمل الإضافي لإنشاء وإدارة الدوال المسترجعة.

فيما يلي بعض الإرشادات حول متى يتم استخدام useCallback:

• عند تمرير الدوال كخصائص إلى المكونات الفرعية المغلفة بـ React.memo: هذه هي الحالة الاستخدام الأكثر شيوعًا وفعالية لـ useCallback. من خلال استرجاع الدالة، يمكنك منع المكون الفرعي من إعادة التصيير بشكل غير ضروري.
• عند استخدام الدوال داخل useEffect hooks: إذا تم استخدام دالة كـ تبِعية في useEffect hook، فإن استرجاعها باستخدام useCallback يمكن أن يمنع تشغيل التأثير بشكل غير ضروري في كل عملية إعادة تصيير. وذلك لأن هوية الدالة ستتغير فقط عندما تتغير تبعياتها.
• عند التعامل مع الدوال المكلفة حسابياً: إذا كانت الدالة تؤدي حسابًا أو عملية معقدة، فإن استرجاعها باستخدام useCallback يمكن أن يوفر وقت معالجة كبير عن طريق تخزين النتيجة مؤقتًا.

على العكس من ذلك، تجنب استخدام useCallback في المواقف التالية:

• للدوال البسيطة التي لا تحتوي على تبعيات: قد يفوق الحمل الإضافي لاسترجاع دالة بسيطة الفوائد.
• عندما تتغير تبعيات الدالة بشكل متكرر: إذا كانت تبعيات الدالة تتغير باستمرار، فسيتم إعادة إنشاء الدالة المسترجعة في كل عملية إعادة تصيير، مما يلغي فوائد الأداء.
• عندما تكون غير متأكد مما إذا كانت ستحسن الأداء: قم دائمًا بقياس أداء الكود الخاص بك قبل وبعد استخدام useCallback للتأكد من أنه يحسن الأداء بالفعل.

مزالق وأخطاء شائعة

• نسيان التبعيات: الخطأ الأكثر شيوعًا عند استخدام useCallback هو نسيان تضمين جميع تبعيات الدالة في مصفوفة التبعيات. يمكن أن يؤدي هذا إلى إغلاق قديم وسلوك غير متوقع. فكر دائمًا بعناية في المتغيرات التي تعتمد عليها الدالة وقم بتضمينها في مصفوفة التبعيات.
• الإفراط في التحسين: كما ذكرنا سابقًا، يمكن أن يؤدي الإفراط في استخدام useCallback إلى تقليل الأداء. استخدمه فقط عندما يكون ضروريًا حقًا وعندما يكون لديك دليل على أنه يحسن الأداء.
• مصفوفات التبعيات غير الصحيحة: يعد ضمان صحة التبعيات أمرًا بالغ الأهمية. على سبيل المثال، إذا كنت تستخدم متغير حالة داخل الدالة، فيجب عليك تضمينه في مصفوفة التبعيات لضمان تحديث الدالة عند تغيير الحالة.

بدائل لـ useCallback

بينما تعد useCallback أداة قوية، هناك طرق بديلة لتحسين أداء الدوال في React:

• React.memo: كما هو موضح في الأمثلة، يمكن أن يمنع تغليف المكونات الفرعية بـ React.memo من إعادة تصييرها إذا لم تتغير خصائصها. غالبًا ما يستخدم هذا بالاقتران مع useCallback لضمان بقاء خصائص الدالة التي يتم تمريرها إلى المكون الفرعي ثابتة.
• useMemo: Hook useMemo مشابه لـ useCallback، ولكنه يسترجع نتيجة استدعاء الدالة بدلاً من الدالة نفسها. يمكن أن يكون هذا مفيدًا لاسترجاع الحسابات المكلفة أو تحويلات البيانات.
• تقسيم الكود (Code Splitting): يتضمن تقسيم الكود تقسيم تطبيقك إلى أجزاء أصغر يتم تحميلها عند الطلب. يمكن أن يحسن هذا وقت التحميل الأولي والأداء العام.
• الافتراضية (Virtualization): يمكن أن تحسن تقنيات الافتراضية، مثل النوافذ (windowing)، الأداء عند تصيير قوائم كبيرة من البيانات عن طريق تصيير العناصر المرئية فقط.

useCallback والمساواة المرجعية

تضمن useCallback المساواة المرجعية للدالة المسترجعة. هذا يعني أن هوية الدالة (أي، المرجع إلى الدالة في الذاكرة) تظل ثابتة عبر عمليات إعادة التصيير طالما لم تتغير التبعيات. هذا أمر بالغ الأهمية لتحسين المكونات التي تعتمد على فحوصات المساواة الصارمة لتحديد ما إذا كان يجب إعادة التصيير أم لا. من خلال الحفاظ على نفس هوية الدالة، تمنع useCallback عمليات إعادة التصيير غير الضرورية وتحسن الأداء العام.

أمثلة واقعية: التوسع إلى تطبيقات عالمية

عند تطوير تطبيقات لجمهور عالمي، يصبح الأداء أكثر أهمية. يمكن لأوقات التحميل البطيئة أو التفاعلات البطيئة أن تؤثر بشكل كبير على تجربة المستخدم، خاصة في المناطق ذات اتصالات الإنترنت الأبطأ.

• التدويل (i18n): تخيل دالة تقوم بتنسيق التواريخ والأرقام وفقًا لإعدادات محلية للمستخدم. استرجاع هذه الدالة باستخدام useCallback يمكن أن يمنع عمليات إعادة التصيير غير الضرورية عندما تتغير الإعدادات المحلية بشكل غير متكرر. ستكون الإعدادات المحلية تبِعية.
• مجموعات البيانات الكبيرة: عند عرض مجموعات بيانات كبيرة في جدول أو قائمة، يمكن أن يؤدي استرجاع الدوال المسؤولة عن التصفية والفرز والترقيم إلى تحسين الأداء بشكل كبير.
• التعاون في الوقت الفعلي: في التطبيقات التعاونية، مثل محررات المستندات عبر الإنترنت، يمكن أن يؤدي استرجاع الدوال التي تعالج إدخال المستخدم ومزامنة البيانات إلى تقليل الكمون وتحسين الاستجابة.

أفضل الممارسات لاستخدام useCallback

• قم دائمًا بتضمين جميع التبعيات: تحقق مرة أخرى من أن مصفوفة التبعيات الخاصة بك تتضمن جميع المتغيرات المستخدمة داخل دالة useCallback.
• استخدم مع React.memo: اقترن useCallback بـ React.memo للحصول على أقصى قدر من مكاسب الأداء.
• قم بقياس أداء الكود الخاص بك: قم بقياس تأثير الأداء لـ useCallback قبل وبعد التنفيذ.
• اجعل الدوال صغيرة ومركزة: الدوال الأصغر والأكثر تركيزًا أسهل في الاسترجاع والتحسين.
• فكر في استخدام مدقق (linter): يمكن أن يساعدك المدققون في تحديد التبعيات المفقودة في استدعاءات useCallback الخاصة بك.

خاتمة

useCallback هي أداة قيمة لتحسين الأداء في تطبيقات React. من خلال فهم الغرض منها وفوائدها وتطبيقاتها العملية، يمكنك منع عمليات إعادة التصيير غير الضرورية بشكل فعال وتحسين تجربة المستخدم الشاملة. ومع ذلك، من الضروري استخدام useCallback بحكمة وقياس أداء الكود الخاص بك للتأكد من أنه يحسن الأداء بالفعل. باتباع أفضل الممارسات الموضحة في هذا الدليل، يمكنك إتقان استرجاع الدوال وبناء تطبيقات React أكثر كفاءة وسرعة استجابة لجمهور عالمي.

تذكر دائمًا تحليل تطبيقات React الخاصة بك لتحديد اختناقات الأداء واستخدام useCallback (وغيرها من تقنيات التحسين) بشكل استراتيجي لمعالجة تلك الاختناقات بفعالية.

قراءات إضافية

• وثائق React useCallback
• تحسين الأداء في React
• useMemo و useCallback