إطلاق العنان لقوة CSS Houdini: الخصائص المخصصة و Worklets للتصميم الديناميكي

عالم تطوير الويب يتطور باستمرار، ومعه تتطور إمكانيات إنشاء واجهات مستخدم مذهلة وعالية الأداء. CSS Houdini هو مجموعة من واجهات برمجة التطبيقات منخفضة المستوى التي تكشف أجزاء من محرك عرض CSS، مما يسمح للمطورين بتوسيع CSS بطرق كانت مستحيلة في السابق. وهذا يفتح الباب أمام تخصيص مذهل ومكاسب في الأداء.

ما هو CSS Houdini؟

CSS Houdini ليس ميزة واحدة؛ بل هو مجموعة من واجهات برمجة التطبيقات التي تمنح المطورين وصولاً مباشرًا إلى محرك عرض CSS. هذا يعني أنه يمكنك كتابة تعليمات برمجية تتصل بعملية التنسيق والتخطيط في المتصفح، وإنشاء تأثيرات مخصصة ورسوم متحركة، وحتى نماذج تخطيط جديدة تمامًا. يسمح لك Houdini بتوسيع CSS نفسه، مما يجعله عامل تغيير جذري في تطوير الواجهات الأمامية.

فكر في الأمر على أنه يمنحك مفاتيح الأعمال الداخلية لـ CSS، مما يسمح لك بالبناء على أساسه وإنشاء حلول تصميم فريدة وعالية الأداء حقًا.

واجهات برمجة التطبيقات الرئيسية في Houdini

تتألف عدة واجهات برمجة تطبيقات رئيسية من مشروع Houdini، تستهدف كل منها جوانب مختلفة من عرض CSS. دعنا نستكشف بعضًا من أهمها:

نموذج الكائن المكتوب لـ CSS (Typed OM): يوفر طريقة أكثر كفاءة وأمانًا من حيث النوع لمعالجة قيم CSS في JavaScript، مما يقلل من الحاجة إلى تحليل السلاسل النصية ويحسن الأداء.
واجهة برمجة تطبيقات الرسم (Paint API): تسمح لك بتعريف دوال رسم مخصصة يمكن استخدامها في خصائص CSS مثل background-image، وborder-image، وmask-image. هذا يفتح إمكانيات لا حصر لها للتأثيرات البصرية المخصصة.
واجهة برمجة تطبيقات الرسوم المتحركة (Animation Worklet API): تمكنك من إنشاء رسوم متحركة عالية الأداء ومدفوعة بالبرامج النصية تعمل بشكل مستقل عن الخيط الرئيسي، مما يضمن رسومًا متحركة سلسة وخالية من التقطيع حتى في المواقع المعقدة.
واجهة برمجة تطبيقات التخطيط (Layout API): تمنحك القدرة على تعريف خوارزميات تخطيط جديدة تمامًا، مما يوسع نماذج التخطيط المدمجة في CSS (مثل Flexbox، Grid) لإنشاء تخطيطات مخصصة حقًا.
واجهة برمجة تطبيقات المحلل (Parser API): (أقل دعمًا على نطاق واسع) توفر القدرة على تحليل لغات شبيهة بـ CSS وإنشاء حلول تصميم مخصصة.

فهم الخصائص المخصصة (متغيرات CSS)

على الرغم من أنها ليست جزءًا من Houdini بشكل صارم (حيث تسبقه)، فإن الخصائص المخصصة، والمعروفة أيضًا باسم متغيرات CSS، هي حجر الزاوية في CSS الحديث وتعمل بشكل رائع مع واجهات برمجة تطبيقات Houdini. تسمح لك بتعريف قيم قابلة لإعادة الاستخدام يمكن استخدامها في جميع أنحاء ورقة الأنماط الخاصة بك.

لماذا نستخدم الخصائص المخصصة؟

تحكم مركزي: غير قيمة في مكان واحد، ويتم تحديثها في كل مكان تُستخدم فيه.
السمات (Theming): أنشئ سمات مختلفة لموقعك بسهولة عن طريق تغيير مجموعة من الخصائص المخصصة.
تصميم ديناميكي: عدّل قيم الخصائص المخصصة باستخدام JavaScript لإنشاء تصميمات تفاعلية وسريعة الاستجابة.
القراءة: الخصائص المخصصة تجعل CSS الخاص بك أكثر قابلية للقراءة من خلال إعطاء أسماء ذات معنى للقيم المستخدمة بشكل شائع.

الصيغة الأساسية

تبدأ أسماء الخصائص المخصصة بشرطتين (--) وهي حساسة لحالة الأحرف.

:root {
  --primary-color: #007bff;
  --secondary-color: #6c757d;
}

body {
  background-color: var(--primary-color);
  color: var(--secondary-color);
}

مثال: السمات الديناميكية

إليك مثال بسيط على كيفية استخدام الخصائص المخصصة لإنشاء مبدل سمات ديناميكي:


<button id="theme-toggle">تبديل السمة</button>

:root {
  --bg-color: #fff;
  --text-color: #000;
}

body {
  background-color: var(--bg-color);
  color: var(--text-color);
}

.dark-theme {
  --bg-color: #333;
  --text-color: #fff;
}


const themeToggle = document.getElementById('theme-toggle');
const body = document.body;

themeToggle.addEventListener('click', () => {
  body.classList.toggle('dark-theme');
});

هذا الكود يبدل فئة dark-theme على عنصر body، مما يحدّث قيم الخصائص المخصصة ويغير مظهر الموقع.

الغوص في Worklets: توسيع قدرات CSS

الـ Worklets هي وحدات نمطية خفيفة الوزن تشبه JavaScript وتعمل بشكل مستقل عن الخيط الرئيسي. هذا أمر بالغ الأهمية للأداء، حيث إنها لا تحظر واجهة المستخدم أثناء إجراء حسابات معقدة أو عرض.

يتم تسجيل الـ Worklets باستخدام CSS.paintWorklet.addModule() أو وظائف مشابهة ويمكن بعد ذلك استخدامها في خصائص CSS. دعنا نفحص واجهة برمجة تطبيقات الرسم (Paint API) وواجهة برمجة تطبيقات الرسوم المتحركة (Animation Worklet API) عن كثب.

واجهة برمجة تطبيقات الرسم (Paint API): تأثيرات بصرية مخصصة

تسمح لك واجهة برمجة تطبيقات الرسم (Paint API) بتعريف دوال رسم مخصصة يمكن استخدامها كقيم لخصائص CSS مثل background-image، وborder-image، وmask-image. وهذا يفتح عالمًا من الإمكانيات لإنشاء تأثيرات فريدة وجذابة بصريًا.

كيف تعمل واجهة برمجة تطبيقات الرسم

تعريف دالة رسم: اكتب وحدة JavaScript تصدر دالة paint. تأخذ هذه الدالة سياق رسم (مشابهًا لسياق Canvas 2D)، وحجم العنصر، وأي خصائص مخصصة تحددها.
تسجيل الـ Worklet: استخدم CSS.paintWorklet.addModule('my-paint-function.js') لتسجيل وحدتك.
استخدام دالة الرسم في CSS: طبق دالة الرسم المخصصة باستخدام دالة paint() في CSS الخاص بك.

مثال: إنشاء نمط رقعة شطرنج مخصص

لنقم بإنشاء نمط رقعة شطرنج بسيط باستخدام واجهة برمجة تطبيقات الرسم.

// checkerboard.js
registerPaint('checkerboard', class {
  static get inputProperties() {
    return ['--checkerboard-size', '--checkerboard-color1', '--checkerboard-color2'];
  }

  paint(ctx, geom, properties) {
    const size = Number(properties.get('--checkerboard-size'));
    const color1 = String(properties.get('--checkerboard-color1'));
    const color2 = String(properties.get('--checkerboard-color2'));

    for (let i = 0; i < geom.width / size; i++) {
      for (let j = 0; j < geom.height / size; j++) {
        ctx.fillStyle = (i + j) % 2 === 0 ? color1 : color2;
        ctx.fillRect(i * size, j * size, size, size);
      }
    }
  }
});


/* في ملف CSS الخاص بك */
body {
  --checkerboard-size: 20;
  --checkerboard-color1: #eee;
  --checkerboard-color2: #fff;
  background-image: paint(checkerboard);
}

في هذا المثال:

يحدد ملف checkerboard.js دالة رسم ترسم نمط رقعة شطرنج بناءً على الحجم والألوان المقدمة.
يخبر الجالب الثابت inputProperties المتصفح بالخصائص المخصصة التي تستخدمها دالة الرسم هذه.
يضبط CSS الخصائص المخصصة ثم يستخدم paint(checkerboard) لتطبيق دالة الرسم المخصصة على background-image.

يوضح هذا كيف يمكنك إنشاء تأثيرات بصرية معقدة باستخدام واجهة برمجة تطبيقات الرسم والخصائص المخصصة.

واجهة برمجة تطبيقات الرسوم المتحركة (Animation Worklet API): رسوم متحركة عالية الأداء

تسمح لك واجهة برمجة تطبيقات الرسوم المتحركة (Animation Worklet API) بإنشاء رسوم متحركة تعمل على خيط منفصل، مما يضمن رسومًا متحركة سلسة وخالية من التقطيع، حتى في المواقع المعقدة. هذا مفيد بشكل خاص للرسوم المتحركة التي تتضمن حسابات أو تحويلات معقدة.

كيف تعمل واجهة برمجة تطبيقات الرسوم المتحركة

تعريف رسم متحرك: اكتب وحدة JavaScript تصدر دالة تحدد سلوك الرسم المتحرك. تتلقى هذه الدالة الوقت الحالي ومدخل التأثير.
تسجيل الـ Worklet: استخدم CSS.animationWorklet.addModule('my-animation.js') لتسجيل وحدتك.
استخدام الرسم المتحرك في CSS: طبق الرسم المتحرك المخصص باستخدام خاصية animation-name في CSS الخاص بك، مع الإشارة إلى الاسم الذي أعطيته لدالة الرسوم المتحركة الخاصة بك.

مثال: إنشاء رسم متحرك بسيط للدوران

// rotation.js
registerAnimator('rotate', class {
  animate(currentTime, effect) {
    const angle = currentTime / 10;
    effect.localTransform = `rotate(${angle}deg)`;
  }
});


/* في ملف CSS الخاص بك */
.box {
  width: 100px;
  height: 100px;
  background-color: #007bff;
  animation-name: rotate;
  animation-duration: 10s;
  animation-iteration-count: infinite;
}

في هذا المثال:

يحدد ملف rotation.js رسمًا متحركًا يقوم بتدوير العنصر بناءً على الوقت الحالي.
يطبق CSS الرسم المتحرك rotate على عنصر .box، مما يجعله يدور باستمرار.

يوضح هذا كيف يمكنك إنشاء رسوم متحركة عالية الأداء تعمل بسلاسة حتى على المواقع التي تستهلك موارد كبيرة.

نموذج الكائن المكتوب (Typed OM): الكفاءة والأمان النوعي

يوفر نموذج الكائن المكتوب (Typed OM) طريقة أكثر كفاءة وأمانًا من حيث النوع لمعالجة قيم CSS في JavaScript. بدلاً من التعامل مع السلاسل النصية، يمثل Typed OM قيم CSS ككائنات JavaScript بأنواع محددة (مثل CSSUnitValue، CSSColorValue). هذا يلغي الحاجة إلى تحليل السلاسل النصية ويقلل من خطر الأخطاء.

فوائد Typed OM

الأداء: يلغي تحليل السلاسل النصية، مما يؤدي إلى معالجة أسرع لـ CSS.
الأمان النوعي: يقلل من خطر الأخطاء عن طريق فرض فحص النوع على قيم CSS.
تحسين القراءة: يجعل التعليمات البرمجية الخاصة بك أكثر قابلية للقراءة باستخدام أسماء كائنات ذات معنى بدلاً من السلاسل النصية.

مثال: الوصول إلى قيم CSS وتعديلها


const element = document.getElementById('my-element');
const style = element.attributeStyleMap;

// الحصول على قيمة margin-left
const marginLeft = style.get('margin-left');
console.log(marginLeft.value, marginLeft.unit); // الإخراج: 10 px (بافتراض أن margin-left هو 10px)

// تعيين قيمة margin-left
style.set('margin-left', CSS.px(20));

في هذا المثال:

نصل إلى attributeStyleMap للعنصر، والذي يوفر الوصول إلى Typed OM.
نستخدم style.get('margin-left') للحصول على قيمة margin-left ككائن CSSUnitValue.
نستخدم style.set('margin-left', CSS.px(20)) لتعيين قيمة margin-left إلى 20 بكسل باستخدام دالة CSS.px().

يوفر Typed OM طريقة أكثر قوة وكفاءة للتفاعل مع قيم CSS في JavaScript.

واجهة برمجة تطبيقات التخطيط (Layout API): صياغة خوارزميات تخطيط مخصصة

ربما تكون واجهة برمجة تطبيقات التخطيط هي الأكثر طموحًا بين واجهات برمجة تطبيقات Houdini. تسمح لك بتعريف خوارزميات تخطيط جديدة تمامًا، مما يوسع نماذج التخطيط المدمجة في CSS مثل Flexbox و Grid. وهذا يفتح إمكانيات مثيرة لإنشاء تخطيطات فريدة ومبتكرة حقًا.

ملاحظة هامة: لا تزال واجهة برمجة تطبيقات التخطيط قيد التطوير وغير مدعومة على نطاق واسع عبر المتصفحات. استخدمها بحذر وفكر في التحسين التدريجي.

كيف تعمل واجهة برمجة تطبيقات التخطيط

تعريف دالة تخطيط: اكتب وحدة JavaScript تصدر دالة layout. تأخذ هذه الدالة العناصر الأبناء للعنصر، والقيود، ومعلومات التخطيط الأخرى كمدخلات وتعيد حجم وموضع كل ابن.
تسجيل الـ Worklet: استخدم CSS.layoutWorklet.addModule('my-layout.js') لتسجيل وحدتك.
استخدام التخطيط في CSS: طبق تخطيطك المخصص باستخدام خاصية display: layout(my-layout) في CSS الخاص بك.

مثال: إنشاء تخطيط دائري بسيط (مفاهيمي)

بينما يكون المثال الكامل معقدًا، إليك مخطط مفاهيمي لكيفية إنشاء تخطيط دائري:

// circle-layout.js (مفاهيمي - مبسط)
registerLayout('circle-layout', class {
  static get inputProperties() {
    return ['--circle-radius'];
  }

  async layout(children, edges, constraints, styleMap) {
      const radius = Number(styleMap.get('--circle-radius').value);
      const childCount = children.length;

      children.forEach((child, index) => {
        const angle = (2 * Math.PI * index) / childCount;
        const x = radius * Math.cos(angle);
        const y = radius * Math.sin(angle);

        child.inlineSize = 50; //مثال - تحديد حجم العنصر الابن
        child.blockSize = 50;
        child.styleMap.set('position', 'absolute'); //حاسم: مطلوب لتحديد المواقع بدقة
        child.styleMap.set('left', CSS.px(x + radius));
        child.styleMap.set('top', CSS.px(y + radius));
      });

    return {
      inlineSize: constraints.inlineSize, //تحديد حجم الحاوية وفقًا للقيود من CSS
      blockSize: constraints.blockSize,
      children: children
    };
  }
});


/* في ملف CSS الخاص بك */
.circle-container {
  display: layout(circle-layout);
  --circle-radius: 100;
  width: 300px;
  height: 300px;
  position: relative; /* مطلوب لتحديد المواقع المطلقة للأبناء */
}

.circle-container > * {
  width: 50px;
  height: 50px;
  background-color: #ddd;
  border-radius: 50%;
}

اعتبارات رئيسية لواجهة برمجة تطبيقات التخطيط:

أنظمة الإحداثيات: فهم كيفية تحديد دالة التخطيط لمواقع العناصر داخل حاويتها أمر بالغ الأهمية.
الأداء: يمكن أن تكون حسابات التخطيط مكلفة حسابيًا، لذا فإن تحسين دالة التخطيط الخاصة بك أمر ضروري.
دعم المتصفح: كن على دراية بالدعم المحدود للمتصفحات لواجهة برمجة تطبيقات التخطيط واستخدم تقنيات التحسين التدريجي.

تطبيقات عملية لـ CSS Houdini

يفتح CSS Houdini مجموعة واسعة من الإمكانيات لإنشاء تجارب ويب مبتكرة وعالية الأداء. إليك بعض التطبيقات العملية:

مكتبات الرسوم البيانية المخصصة: أنشئ مخططات مخصصة وتصورات للبيانات يتم عرضها مباشرة في المتصفح دون الاعتماد على مكتبات خارجية.
تأثيرات نصية متقدمة: نفّذ تأثيرات نصية معقدة مثل تدفق النص على طول مسار أو إنشاء زخارف نصية مخصصة.
خلفيات تفاعلية: أنشئ خلفيات ديناميكية تستجيب لتفاعلات المستخدم أو تحديثات البيانات.
عناصر تحكم نماذج مخصصة: صمم عناصر تحكم نماذج فريدة وجذابة بصريًا تعزز تجربة المستخدم.
رسوم متحركة عالية الأداء: أنشئ رسومًا متحركة سلسة وخالية من التقطيع للانتقالات ومؤشرات التحميل والتأثيرات البصرية الأخرى.

دعم المتصفح والتحسين التدريجي

لا يزال دعم المتصفحات لـ CSS Houdini في تطور. في حين أن بعض واجهات برمجة التطبيقات، مثل الخصائص المخصصة و Typed OM، تتمتع بدعم جيد، فإن البعض الآخر، مثل واجهة برمجة تطبيقات التخطيط، لا يزال تجريبيًا.

من الضروري استخدام تقنيات التحسين التدريجي عند العمل مع Houdini. هذا يعني:

ابدأ بخط أساس: تأكد من أن موقعك يعمل بشكل صحيح بدون Houdini.
استخدم اكتشاف الميزات: تحقق مما إذا كانت واجهات برمجة تطبيقات Houdini الضرورية مدعومة قبل استخدامها.
توفير حلول بديلة (Fallbacks): إذا لم تكن واجهة برمجة تطبيقات Houdini مدعومة، فقدم حلاً بديلاً يقدم تجربة مماثلة.

يمكنك استخدام JavaScript للتحقق من دعم الميزات:


if ('paintWorklet' in CSS) {
  // واجهة برمجة تطبيقات الرسم مدعومة
  CSS.paintWorklet.addModule('my-paint-function.js');
} else {
  // واجهة برمجة تطبيقات الرسم غير مدعومة
  // توفير حل بديل
  element.style.backgroundImage = 'url(fallback-image.png)';
}

البدء مع CSS Houdini

هل أنت مستعد للغوص في CSS Houdini؟ إليك بعض الموارد لمساعدتك على البدء:

The Houdini Wiki: https://github.com/w3c/css-houdini-drafts/wiki
MDN Web Docs: ابحث عن واجهات برمجة تطبيقات Houdini محددة (على سبيل المثال، "Paint API MDN")
Houdini.how: https://houdini.how/ - مصدر رائع مع دروس وأمثلة.
العروض التوضيحية عبر الإنترنت: استكشف العروض التوضيحية وأمثلة التعليمات البرمجية عبر الإنترنت لترى ما هو ممكن.

CSS Houdini وإمكانية الوصول

عند تنفيذ CSS Houdini، يجب أن تكون إمكانية الوصول أولوية قصوى. ضع ما يلي في اعتبارك:

HTML الدلالي: استخدم دائمًا HTML الدلالي كأساس لموقعك. يجب أن يعزز Houdini البنية الدلالية، لا أن يحل محلها.
سمات ARIA: استخدم سمات ARIA لتوفير معلومات إضافية للتقنيات المساعدة، خاصة عند إنشاء مكونات واجهة مستخدم مخصصة.
تباين الألوان: تأكد من وجود تباين كافٍ في الألوان بين النص وألوان الخلفية، بغض النظر عن التأثيرات البصرية التي تم إنشاؤها باستخدام Houdini.
التنقل باستخدام لوحة المفاتيح: تأكد من أن جميع العناصر التفاعلية يمكن الوصول إليها عبر التنقل بلوحة المفاتيح.
إدارة التركيز (Focus): نفّذ إدارة تركيز مناسبة لضمان أن يتمكن المستخدمون من التنقل بسهولة عبر موقعك باستخدام لوحة المفاتيح أو أي جهاز مساعد آخر.
الاختبار باستخدام التقنيات المساعدة: اختبر موقعك بانتظام باستخدام قارئات الشاشة والتقنيات المساعدة الأخرى لتحديد وإصلاح مشكلات إمكانية الوصول.

تذكر أن البهرجة البصرية لا ينبغي أبدًا أن تضر بإمكانية الوصول. تأكد من أن جميع المستخدمين يمكنهم الوصول إلى موقعك واستخدامه، بغض النظر عن قدراتهم.

مستقبل CSS و Houdini

يمثل CSS Houdini تحولًا كبيرًا في كيفية تعاملنا مع تصميم الويب. من خلال توفير الوصول المباشر إلى محرك عرض CSS، يمكّن Houdini المطورين من إنشاء تجارب ويب مخصصة وعالية الأداء حقًا. في حين أن بعض واجهات برمجة التطبيقات لا تزال قيد التطوير، فإن إمكانات Houdini لا يمكن إنكارها. مع تحسن دعم المتصفحات وتبني المزيد من المطورين لـ Houdini، يمكننا أن نتوقع رؤية موجة جديدة من تصميمات الويب المبتكرة والمذهلة بصريًا.

الخاتمة

CSS Houdini هي مجموعة قوية من واجهات برمجة التطبيقات التي تفتح إمكانيات جديدة لتصميم الويب. من خلال إتقان الخصائص المخصصة و worklets، يمكنك إنشاء تجارب ويب ديناميكية وعالية الأداء تدفع حدود ما هو ممكن مع CSS. احتضن قوة Houdini وابدأ في بناء مستقبل الويب!