إطلاق العنان للأداء: نظرة معمقة على خطاف experimental_useCache التجريبي في React

نظام React البيئي يتطور باستمرار، جالبًا معه ميزات وتحسينات جديدة لتعزيز تجربة المطور وأداء التطبيقات. إحدى هذه الميزات، التي لا تزال في المرحلة التجريبية حاليًا، هي خطاف experimental_useCache. يقدم هذا الخطاف آلية قوية لإدارة البيانات المخزنة مؤقتًا داخل تطبيقات React، واعدًا بتحسينات كبيرة في الأداء، خاصة عند التعامل مع جلب البيانات من جانب الخادم أو العمليات الحسابية المعقدة.

ما هو experimental_useCache؟

تم تصميم خطاف experimental_useCache لتوفير طريقة أكثر كفاءة وبديهية لتخزين البيانات مؤقتًا في مكونات React. إنه مفيد بشكل خاص للسيناريوهات التي تحتاج فيها إلى جلب البيانات من مصدر بعيد، أو إجراء حسابات مكلفة، أو إدارة البيانات التي تظل ثابتة عبر عمليات العرض المتعددة. على عكس حلول التخزين المؤقت التقليدية، يتكامل experimental_useCache بسلاسة مع دورة حياة مكونات React وآلية التعليق (Suspense)، مما يجعله مناسبًا بشكل طبيعي لتطبيقات React الحديثة.

إنه يبني على خطاف use الحالي، والذي يستخدم لقراءة نتيجة Promise أو السياق (context). يعمل experimental_useCache جنبًا إلى جنب مع use لتوفير طبقة تخزين مؤقت فوق العمليات غير المتزامنة.

لماذا نستخدم experimental_useCache؟

هناك عدة أسباب مقنعة للنظر في استخدام experimental_useCache في مشاريع React الخاصة بك:

• تحسين الأداء: من خلال تخزين نتائج العمليات المكلفة مؤقتًا، يمكنك تجنب العمليات الحسابية المتكررة وجلب البيانات، مما يؤدي إلى أوقات عرض أسرع وواجهة مستخدم أكثر استجابة.
• إدارة مبسطة للبيانات: يوفر experimental_useCache واجهة برمجية نظيفة وتصريحية (declarative API) لإدارة البيانات المخزنة مؤقتًا، مما يقلل من التعليمات البرمجية المتكررة ويجعل مكوناتك أسهل في الفهم والصيانة.
• تكامل سلس مع React Suspense: يعمل الخطاف بسلاسة مع ميزة Suspense في React، مما يتيح لك التعامل برشاقة مع حالات التحميل أثناء جلب البيانات أو حسابها.
• التوافق مع مكونات الخادم: يعد experimental_useCache قويًا بشكل خاص عند استخدامه مع مكونات خادم React، مما يتيح لك تخزين البيانات مؤقتًا مباشرة على الخادم، مما يقلل من الحمل على جانب العميل ويحسن أداء العرض الأولي.
• إبطال فعال لذاكرة التخزين المؤقت: يوفر الخطاف آليات لإبطال ذاكرة التخزين المؤقت عند تغير البيانات الأساسية، مما يضمن أن مكوناتك تعرض دائمًا أحدث المعلومات.

كيفية استخدام experimental_useCache

دعنا نستعرض مثالاً عمليًا لكيفية استخدام experimental_useCache في مكون React. ضع في اعتبارك أنه نظرًا لكونه تجريبيًا، قد تحتاج إلى تمكين الميزات التجريبية في تكوين React الخاص بك، عادةً عبر أداة التجميع (Webpack, Parcel, etc.) وربما من خلال إصدار Canary من React.

ملاحظة هامة: نظرًا لأن `experimental_useCache` تجريبي، فقد تتغير واجهة برمجة التطبيقات الدقيقة في إصدارات React المستقبلية. ارجع دائمًا إلى وثائق React الرسمية للحصول على أحدث المعلومات.

مثال: تخزين جلب البيانات مؤقتًا

في هذا المثال، سنجلب البيانات من واجهة برمجة تطبيقات وهمية ونخزن النتائج مؤقتًا باستخدام experimental_useCache.

1. تعريف دالة غير متزامنة لجلب البيانات

أولاً، لنقم بإنشاء دالة تجلب البيانات من واجهة برمجة التطبيقات. ستعيد هذه الدالة Promise يتم حله بالبيانات التي تم جلبها.

            async function fetchData(url) {
  const response = await fetch(url);
  if (!response.ok) {
    throw new Error(`HTTP error! Status: ${response.status}`);
  }
  return response.json();
}

            

              
                Copy
              
            
          

2. تنفيذ المكون مع experimental_useCache

الآن، لنقم بإنشاء مكون React يستخدم experimental_useCache لتخزين نتائج دالة fetchData مؤقتًا.

            import React, { experimental_useCache as useCache } from 'react';

function DataComponent({ url }) {
  const cachedFetch = useCache(async () => {
    return await fetchData(url);
  });

  const data = cachedFetch();

  if (!data) {
    return <p>Loading...</p>;
  }

  return (
    <div>
      <h2>Data from {url}</h2>
      <pre>{JSON.stringify(data, null, 2)}</pre>
    </div>
  );
}

export default DataComponent;

            

              
                Copy
              
            
          

الشرح:

• نستورد experimental_useCache من حزمة react. لاحظ التسمية التجريبية.
• نستدعي useCache مع دالة رد نداء (callback) غير متزامنة. تغلف هذه الدالة منطق جلب البيانات.
• يعيد خطاف useCache دالة (cachedFetch في هذا المثال) والتي عند استدعائها، إما أن تعيد البيانات المخزنة مؤقتًا أو تشغل جلب البيانات غير المتزامن وتخزن النتيجة للاستخدام المستقبلي.
• يعلّق المكون إذا كانت البيانات غير متاحة بعد (!data)، مما يسمح لآلية Suspense في React بالتعامل مع حالة التحميل.
• بمجرد توفر البيانات، يتم عرضها في المكون.

3. التغليف بـ Suspense

للتعامل مع حالة التحميل برشاقة، قم بتغليف DataComponent بحدود <Suspense>.

            import React, { Suspense } from 'react';
import DataComponent from './DataComponent';

function App() {
  return (
    <Suspense fallback={<p>Loading data...</p>}>
      <DataComponent url="https://jsonplaceholder.typicode.com/todos/1" />
    </Suspense>
  );
}

export default App;

            

              
                Copy
              
            
          

الآن، سيعرض مكون App "Loading data..." أثناء جلب البيانات. بمجرد توفر البيانات، سيعرض DataComponent البيانات التي تم جلبها.

مثال: تخزين الحسابات المكلفة مؤقتًا

لا يقتصر استخدام experimental_useCache على جلب البيانات فقط. يمكن استخدامه أيضًا لتخزين نتائج العمليات الحسابية المكلفة مؤقتًا.

            import React, { experimental_useCache as useCache } from 'react';

function ExpensiveComponent({ input }) {
  const cachedCalculation = useCache(() => {
    console.log("Performing expensive calculation...");
    // Simulate an expensive calculation
    let result = 0;
    for (let i = 0; i < 1000000; i++) {
      result += Math.sin(input + i);
    }
    return result;
  });

  const result = cachedCalculation();

  return <div>Result: {result}</div>;
}

export default ExpensiveComponent;

            

              
                Copy
              
            
          

في هذا المثال، يتم إجراء العملية الحسابية المكلفة (المحاكاة بواسطة حلقة تكرار) مرة واحدة فقط. ستسترد عمليات العرض اللاحقة لمكون ExpensiveComponent بنفس قيمة input النتيجة المخزنة مؤقتًا، مما يحسن الأداء بشكل كبير.

إبطال ذاكرة التخزين المؤقت

أحد التحديات الرئيسية للتخزين المؤقت هو ضمان بقاء البيانات المخزنة محدثة. يوفر experimental_useCache آليات لإبطال ذاكرة التخزين المؤقت عند تغير البيانات الأساسية.

بينما يمكن أن تختلف تفاصيل إبطال ذاكرة التخزين المؤقت اعتمادًا على حالة الاستخدام ومصدر البيانات الأساسي، فإن النهج العام يتضمن إنشاء طريقة للإشارة إلى أن البيانات المخزنة قديمة. يمكن بعد ذلك استخدام هذه الإشارة لتشغيل إعادة جلب أو إعادة حساب البيانات.

مثال باستخدام طابع زمني بسيط:

            import React, { useState, useEffect, experimental_useCache as useCache } from 'react';

function DataComponent({ url }) {
  const [cacheKey, setCacheKey] = useState(Date.now());

  useEffect(() => {
    // Simulate data update every 5 seconds
    const intervalId = setInterval(() => {
      setCacheKey(Date.now());
    }, 5000);

    return () => clearInterval(intervalId);
  }, []);

  const cachedFetch = useCache(async () => {
    console.log("Fetching data (cacheKey:", cacheKey, ")");
    return await fetchData(url);
  }, [cacheKey]); // Add cacheKey as a dependency

  const data = cachedFetch();

  if (!data) {
    return <p>Loading...</p>;
  }

  return (
    <div>
      <h2>Data from {url}</h2>
      <pre>{JSON.stringify(data, null, 2)}</pre>
    </div>
  );
}

            

              
                Copy
              
            
          

الشرح:

• نقدم متغير حالة cacheKey يمثل الطابع الزمني الحالي لإبطال ذاكرة التخزين المؤقت.
• نستخدم useEffect لتحديث cacheKey كل 5 ثوانٍ، لمحاكاة تحديثات البيانات.
• نمرر cacheKey كتبعية إلى خطاف useCache. عندما يتغير cacheKey، يتم إبطال ذاكرة التخزين المؤقت، ويتم إعادة جلب البيانات.

اعتبارات هامة لإبطال ذاكرة التخزين المؤقت:

• الوعي بمصدر البيانات: من الناحية المثالية، يجب أن تكون استراتيجية إبطال ذاكرة التخزين المؤقت مدفوعة بالتغييرات في مصدر البيانات الأساسي. على سبيل المثال، إذا كنت تخزن بيانات من قاعدة بيانات، فقد تستخدم مشغلات قاعدة البيانات (database triggers) أو webhooks للإشارة عند تحديث البيانات.
• دقة الإبطال (Granularity): ضع في اعتبارك دقة إبطال ذاكرة التخزين المؤقت. في بعض الحالات، قد تحتاج فقط إلى إبطال جزء صغير من ذاكرة التخزين المؤقت، بينما في حالات أخرى، قد تحتاج إلى إبطال ذاكرة التخزين المؤقت بأكملها.
• الأداء: كن على دراية بالآثار المترتبة على الأداء لإبطال ذاكرة التخزين المؤقت. يمكن أن يؤدي الإبطال المتكرر لذاكرة التخزين المؤقت إلى إبطال فوائد التخزين المؤقت، لذلك من المهم تحقيق توازن بين حداثة البيانات والأداء.

experimental_useCache ومكونات خادم React

يتألق experimental_useCache عند استخدامه مع مكونات خادم React (RSCs). تسمح لك RSCs بتنفيذ كود React على الخادم، بالقرب من مصادر بياناتك. يمكن أن يقلل هذا بشكل كبير من JavaScript من جانب العميل ويحسن أداء العرض الأولي. يتيح لك experimental_useCache تخزين البيانات مؤقتًا مباشرة على الخادم داخل RSCs الخاصة بك.

فوائد استخدام experimental_useCache مع RSCs:

• تقليل الحمل على جانب العميل: من خلال تخزين البيانات مؤقتًا على الخادم، يمكنك تقليل كمية البيانات التي يجب نقلها إلى العميل.
• تحسين أداء العرض الأولي: يمكن أن يسرع التخزين المؤقت من جانب الخادم بشكل كبير من العرض الأولي لتطبيقك، مما يؤدي إلى تجربة مستخدم أسرع وأكثر استجابة.
• جلب البيانات الأمثل: يمكن لـ RSCs جلب البيانات مباشرة من مصادر بياناتك دون الحاجة إلى إجراء رحلات ذهابًا وإيابًا إلى العميل.

مثال (مبسط):

            // This is a Server Component
import React, { experimental_useCache as useCache } from 'react';

async function fetchServerData(id) {
  // Simulate fetching data from a database
  await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 100));
  return { id, value: `Server data for id ${id}` };
}

export default function ServerComponent({ id }) {
  const cachedData = useCache(async () => {
    return await fetchServerData(id);
  });

  const data = cachedData();

  return (
    <div>
      <h2>Server Component Data</h2>
      <p>ID: {data.id}</p>
      <p>Value: {data.value}</p>
    </div>
  );
}

            

              
                Copy
              
            
          

في هذا المثال، يقوم ServerComponent بجلب البيانات من الخادم باستخدام دالة fetchServerData. يقوم خطاف experimental_useCache بتخزين نتائج هذه الدالة مؤقتًا، مما يضمن جلب البيانات مرة واحدة فقط لكل طلب خادم.

أفضل الممارسات والاعتبارات

عند استخدام experimental_useCache، ضع في اعتبارك أفضل الممارسات والاعتبارات التالية:

• فهم نطاق التخزين المؤقت: يرتبط نطاق ذاكرة التخزين المؤقت بالمكون الذي يستخدم الخطاف. هذا يعني أنه إذا تم إلغاء تحميل المكون، فعادةً ما يتم مسح ذاكرة التخزين المؤقت.
• اختر استراتيجية إبطال ذاكرة التخزين المؤقت المناسبة: حدد استراتيجية إبطال ذاكرة التخزين المؤقت المناسبة لتطبيقك ومصدر بياناتك. ضع في اعتبارك عوامل مثل متطلبات حداثة البيانات والآثار المترتبة على الأداء.
• مراقبة أداء ذاكرة التخزين المؤقت: استخدم أدوات مراقبة الأداء لتتبع فعالية استراتيجية التخزين المؤقت الخاصة بك. حدد المجالات التي يمكن فيها تحسين التخزين المؤقت بشكل أكبر.
• التعامل مع الأخطاء برشاقة: قم بتنفيذ معالجة قوية للأخطاء للتعامل برشاقة مع الحالات التي يفشل فيها جلب البيانات أو الحساب.
• الطبيعة التجريبية: تذكر أن experimental_useCache لا يزال ميزة تجريبية. قد تتغير واجهة برمجة التطبيقات في إصدارات React المستقبلية. ابق على اطلاع بآخر التحديثات وكن مستعدًا لتكييف الكود الخاص بك وفقًا لذلك.
• تسلسل البيانات (Data Serialization): تأكد من أن البيانات التي تخزنها مؤقتًا قابلة للتسلسل. هذا مهم بشكل خاص عند استخدام التخزين المؤقت من جانب الخادم أو عندما تحتاج إلى الاحتفاظ بذاكرة التخزين المؤقت على القرص.
• الأمان: كن على دراية بالآثار الأمنية عند تخزين البيانات الحساسة مؤقتًا. تأكد من أن ذاكرة التخزين المؤقت مؤمنة بشكل صحيح وأن الوصول مقيد بالمستخدمين المصرح لهم.

اعتبارات عالمية

عند تطوير تطبيقات لجمهور عالمي، من المهم مراعاة العوامل التالية عند استخدام experimental_useCache:

• توطين المحتوى (Localization): إذا كان تطبيقك يعرض محتوى مترجماً، فتأكد من إبطال ذاكرة التخزين المؤقت بشكل صحيح عند تغيير لغة المستخدم. قد تفكر في تضمين اللغة كجزء من مفتاح ذاكرة التخزين المؤقت.
• المناطق الزمنية: كن على دراية بفروق التوقيت عند تخزين البيانات الحساسة للوقت مؤقتًا. استخدم الطوابع الزمنية بالتوقيت العالمي المنسق (UTC) لتجنب التناقضات المحتملة.
• التخزين المؤقت لشبكة توصيل المحتوى (CDN): إذا كنت تستخدم شبكة توصيل المحتوى (CDN) لتخزين أصول تطبيقك مؤقتًا، فتأكد من أن استراتيجية التخزين المؤقت الخاصة بك متوافقة مع سياسات التخزين المؤقت لـ CDN.
• لوائح خصوصية البيانات: امتثل لجميع لوائح خصوصية البيانات المعمول بها، مثل GDPR و CCPA، عند تخزين البيانات الشخصية مؤقتًا. احصل على موافقة المستخدم عند الاقتضاء ونفذ تدابير أمنية مناسبة لحماية البيانات.

بدائل لـ experimental_useCache

بينما يقدم experimental_useCache طريقة مريحة وفعالة لتخزين البيانات مؤقتًا في تطبيقات React، هناك بدائل أخرى متاحة، لكل منها نقاط قوتها وضعفها.

• React Context و Reducers: لاحتياجات التخزين المؤقت الأبسط داخل شجرة المكونات، يمكن أن يوفر استخدام React Context مع reducer حلاً يمكن التحكم فيه. يتيح لك ذلك تخزين وتحديث البيانات المخزنة مؤقتًا في موقع مركزي ومشاركتها بين مكونات متعددة. ومع ذلك، قد يتطلب هذا النهج المزيد من التعليمات البرمجية المتكررة مقارنة بـ experimental_useCache.
• مكتبات التخزين المؤقت من جهات خارجية: توفر العديد من مكتبات التخزين المؤقت من جهات خارجية، مثل `react-query` أو `SWR`، حلولاً شاملة لجلب البيانات وتخزينها مؤقتًا لتطبيقات React. غالبًا ما تقدم هذه المكتبات ميزات مثل إبطال ذاكرة التخزين المؤقت التلقائي، وجلب البيانات في الخلفية، والتحديثات المتفائلة. يمكن أن تكون خيارًا جيدًا لسيناريوهات جلب البيانات المعقدة حيث تحتاج إلى مزيد من التحكم في سلوك التخزين المؤقت.
• التحفيظ (Memoization) مع `useMemo` و `useCallback`: لتخزين نتائج الدوال المكلفة حسابيًا، يمكن استخدام خطافي `useMemo` و `useCallback` لتحفيظ نتائج الدوال ومنع إعادة الحسابات غير الضرورية. على الرغم من أن هذا ليس حلاً كاملاً للتخزين المؤقت لجلب البيانات غير المتزامنة، إلا أنه مفيد لتحسين الأداء داخل دورة عرض المكون.

الخاتمة

يعد experimental_useCache ميزة جديدة واعدة في React تقدم طريقة قوية وبديهية لإدارة البيانات المخزنة مؤقتًا. من خلال فهم فوائدها وقيودها وأفضل الممارسات، يمكنك الاستفادة منها لتحسين أداء وتجربة المستخدم لتطبيقات React الخاصة بك بشكل كبير. نظرًا لأنه لا يزال في المرحلة التجريبية، ابق على اطلاع دائم بأحدث وثائق React وكن مستعدًا لتكييف الكود الخاص بك مع تطور واجهة برمجة التطبيقات. تبنى هذه الأداة جنبًا إلى جنب مع استراتيجيات التخزين المؤقت الأخرى لبناء تطبيقات React عالية الأداء وقابلة للتطوير لجمهور عالمي.