توافقية منصة الويب: دليل شامل لتطوير JavaScript Polyfill

في المشهد المتطور باستمرار لتطوير الويب، يعد ضمان التوافق عبر المتصفحات والمنصات أمرًا بالغ الأهمية. بينما تسعى المتصفحات الحديثة جاهدة للالتزام بمعايير الويب، قد تفتقر المتصفحات الأقدم أو الأقل تقدمًا إلى دعم بعض ميزات JavaScript. هذا هو المكان الذي تلعب فيه JavaScript polyfills دورها، حيث تعمل كجسور حيوية تمكن التعليمات البرمجية الحديثة من العمل بسلاسة عبر مجموعة واسعة من البيئات. يتعمق هذا الدليل في تعقيدات تطوير polyfill، مما يوفر لك المعرفة والتقنيات اللازمة لإنشاء تطبيقات ويب قوية ومتوافقة عالميًا.

ما هو JavaScript Polyfill؟

Polyfill هو جزء من التعليمات البرمجية (عادةً JavaScript) يوفر وظائف لا يدعمها المتصفح أصلاً. في جوهرها، هو مقتطف من التعليمات البرمجية "يملأ الفجوة" من خلال تنفيذ ميزة مفقودة باستخدام التقنيات الحالية. مصطلح "polyfill" مستعار من منتج يملأ الثقوب (مثل Polyfilla). في تطوير الويب، يعالج polyfill الوظائف المفقودة في المتصفحات القديمة، مما يسمح للمطورين باستخدام ميزات أحدث دون تنفير مستخدمي الأنظمة القديمة.

فكر في الأمر بهذه الطريقة: تريد استخدام ميزة JavaScript جديدة ولامعة في موقع الويب الخاص بك، ولكن بعض المستخدمين لديك ما زالوا يستخدمون متصفحات قديمة لا تدعم هذه الميزة. يشبه polyfill المترجم الذي يسمح للمتصفح القديم بفهم التعليمات البرمجية الجديدة وتنفيذها، مما يضمن تجربة متسقة لجميع المستخدمين، بغض النظر عن اختيار المتصفح الخاص بهم.

Polyfills مقابل Shims

غالبًا ما يتم استخدام المصطلحين "polyfill" و "shim" بالتبادل، ولكن هناك اختلافًا دقيقًا. بينما يعالج كلاهما مشكلات التوافق، يهدف polyfill تحديدًا إلى تكرار السلوك الدقيق لميزة مفقودة، في حين أن shim يوفر عمومًا حلاً بديلاً أو بديلاً لمشكلة توافق أوسع. Polyfill *هو* نوع من shim، ولكن ليست كل shims عبارة عن polyfills.

على سبيل المثال، سيقوم polyfill لطريقة Array.prototype.forEach بتنفيذ الوظيفة الدقيقة كما هو محدد في مواصفات ECMAScript. من ناحية أخرى، قد يوفر shim حلاً أكثر عمومية للتكرار على الكائنات الشبيهة بالمصفوفة، حتى لو لم يكرر سلوك forEach تمامًا.

لماذا تستخدم Polyfills؟

يوفر استخدام polyfills العديد من الفوائد الرئيسية:

• تجربة مستخدم محسّنة: يضمن تجربة متسقة وعملية لجميع المستخدمين، بغض النظر عن المتصفح الذي يستخدمونه. يمكن للمستخدمين استخدام الوظائف الكاملة حتى لو لم تكن المتصفحات هي أحدث الطرازات.
• استخدام التعليمات البرمجية الحديثة: يمكّن المطورين من الاستفادة من أحدث ميزات JavaScript وواجهات برمجة التطبيقات دون التضحية بالتوافق. لست بحاجة إلى كتابة التعليمات البرمجية الخاصة بك بأقل قاسم ممكن للمتصفحات.
• مقاومة المستقبل: يسمح لك بتحسين تطبيقاتك تدريجيًا، مع العلم أن المتصفحات القديمة ستظل قادرة على العمل.
• تقليل تكاليف التطوير: يتجنب الحاجة إلى كتابة مسارات تعليمات برمجية منفصلة للمتصفحات المختلفة، مما يبسط التطوير والصيانة. قاعدة بيانات واحدة لجميع المستخدمين.
• تحسين إمكانية صيانة التعليمات البرمجية: يعزز التعليمات البرمجية النظيفة والأكثر قابلية للصيانة باستخدام بناء جملة JavaScript الحديث.

اكتشاف الميزات: أساس Polyfilling

قبل تطبيق polyfill، من الضروري تحديد ما إذا كان المتصفح يحتاجه بالفعل. هذا هو المكان الذي يأتي فيه اكتشاف الميزات. يتضمن اكتشاف الميزات التحقق مما إذا كانت ميزة أو واجهة برمجة تطبيقات معينة مدعومة من قبل المتصفح. إذا لم يكن مدعومًا، يتم تطبيق polyfill؛ وإلا، يتم استخدام التنفيذ الأصلي للمتصفح.

كيفية تنفيذ اكتشاف الميزات

يتم تنفيذ اكتشاف الميزات عادةً باستخدام عبارات شرطية والمعامل typeof أو عن طريق التحقق من وجود خاصية في كائن عام.

مثال: اكتشاف Array.prototype.forEach

إليك كيفية اكتشاف ما إذا كانت طريقة Array.prototype.forEach مدعومة:

if (!Array.prototype.forEach) {
  // Polyfill لـ forEach
  Array.prototype.forEach = function(callback, thisArg) {
    // تنفيذ Polyfill
    // ...
  };
}

يتحقق مقتطف التعليمات البرمجية هذا أولاً مما إذا كان Array.prototype.forEach موجودًا. إذا لم يكن موجودًا، يتم توفير تنفيذ polyfill. إذا كان موجودًا، يتم استخدام التنفيذ الأصلي للمتصفح، مع تجنب النفقات العامة غير الضرورية.

مثال: اكتشاف واجهة برمجة التطبيقات fetch

if (!('fetch' in window)) {
  // Polyfill لـ fetch
  // قم بتضمين مكتبة fetch polyfill (مثل whatwg-fetch)
  var script = document.createElement('script');
  script.src = 'https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/fetch/3.6.2/fetch.min.js';
  document.head.appendChild(script);
}

يتحقق هذا المثال من وجود واجهة برمجة التطبيقات fetch في كائن window. إذا لم يتم العثور عليه، فسيقوم بتحميل مكتبة fetch polyfill ديناميكيًا.

تطوير Polyfills الخاصة بك: دليل تفصيلي

يمكن أن يكون إنشاء polyfills الخاصة بك تجربة مجزية، مما يسمح لك بتصميم حلول لتلبية احتياجاتك الخاصة. إليك دليل تفصيلي لتطوير polyfill:

الخطوة 1: تحديد الميزة المفقودة

الخطوة الأولى هي تحديد ميزة JavaScript أو واجهة برمجة التطبيقات التي تريد polyfill لها. راجع مواصفات ECMAScript أو الوثائق الموثوقة (مثل MDN Web Docs) لفهم سلوك الميزة والمدخلات والمخرجات المتوقعة. سيعطيك هذا فهمًا قويًا لما تحتاج إلى بنائه بالضبط.

الخطوة 2: البحث عن Polyfills الحالية

قبل البدء في كتابة polyfill الخاص بك، من الحكمة البحث عن الحلول الحالية. هناك فرصة جيدة لأن شخصًا ما قد أنشأ بالفعل polyfill للميزة التي تستهدفها. يمكن أن يوفر فحص polyfills الحالية رؤى قيمة حول استراتيجيات التنفيذ والتحديات المحتملة. قد تتمكن من تكييف أو توسيع polyfill موجود ليناسب احتياجاتك.

تعد موارد مثل npmjs.com و polyfill.io أماكن ممتازة للبحث عن polyfills الحالية.

الخطوة 3: تنفيذ Polyfill

بمجرد أن يكون لديك فهم واضح للميزة وبحثت عن الحلول الحالية، فقد حان الوقت لتنفيذ polyfill. ابدأ بإنشاء وظيفة أو كائن يكرر سلوك الميزة المفقودة. انتبه جيدًا إلى مواصفات ECMAScript للتأكد من أن polyfill الخاص بك يتصرف كما هو متوقع. تأكد من أنه نظيف وموثق جيدًا.

مثال: Polyfilling String.prototype.startsWith

إليك مثال على كيفية polyfill لطريقة String.prototype.startsWith:

if (!String.prototype.startsWith) {
  String.prototype.startsWith = function(searchString, position) {
    position = position || 0;
    return this.substr(position, searchString.length) === searchString;
  };
}

يضيف هذا polyfill طريقة startsWith إلى String.prototype إذا لم تكن موجودة بالفعل. يستخدم طريقة substr للتحقق مما إذا كانت السلسلة تبدأ بـ searchString المحدد.

الخطوة 4: الاختبار بدقة

الاختبار جزء مهم من عملية تطوير polyfill. اختبر polyfill الخاص بك في مجموعة متنوعة من المتصفحات، بما في ذلك الإصدارات القديمة والمنصات المختلفة. استخدم أطر عمل الاختبار الآلية مثل Jest أو Mocha للتأكد من أن polyfill الخاص بك يتصرف بشكل صحيح ولا يقدم أي تراجعات.

ضع في اعتبارك اختبار polyfill الخاص بك في المتصفحات التالية:

• Internet Explorer 9-11 (للحصول على دعم قديم)
• أحدث إصدارات Chrome و Firefox و Safari و Edge
• متصفحات الجوال على iOS و Android

الخطوة 5: توثيق Polyfill الخاص بك

التوثيق الواضح والموجز ضروري لأي polyfill. وثق الغرض من polyfill واستخدامه وأي قيود معروفة. قدم أمثلة على كيفية استخدام polyfill واشرح أي تبعيات أو متطلبات أساسية. اجعل وثائقك متاحة بسهولة للمطورين الآخرين.

الخطوة 6: توزيع Polyfill الخاص بك

بمجرد أن تثق في أن polyfill الخاص بك يعمل بشكل صحيح وموثق جيدًا، يمكنك توزيعه على المطورين الآخرين. ضع في اعتبارك نشر polyfill الخاص بك على npm أو تقديمه كملف JavaScript مستقل. يمكنك أيضًا المساهمة بـ polyfill الخاص بك في مشاريع مفتوحة المصدر مثل polyfill.io.

مكتبات وخدمات Polyfill

في حين أن إنشاء polyfills الخاصة بك يمكن أن يكون تجربة تعليمية قيمة، فغالبًا ما يكون استخدام مكتبات وخدمات polyfill الحالية أكثر كفاءة. توفر هذه الموارد مجموعة واسعة من polyfills المعدة مسبقًا والتي يمكنك دمجها بسهولة في مشاريعك.

polyfill.io

polyfill.io هي خدمة شائعة توفر حزم polyfill مخصصة بناءً على متصفح المستخدم. ما عليك سوى تضمين علامة البرنامج النصي في HTML الخاص بك، وسيقوم polyfill.io تلقائيًا باكتشاف المتصفح وتقديم polyfills الضرورية فقط.

مثال: استخدام polyfill.io

ستجلب علامة البرنامج النصي هذه جميع polyfills المطلوبة لدعم ميزات ES6 في متصفح المستخدم. يمكنك تخصيص معلمة features لتحديد polyfills التي تحتاجها.

Core-js

Core-js هي مكتبة JavaScript قياسية معيارية. يوفر polyfills لـ ECMAScript حتى أحدث الإصدارات. يتم استخدامه بواسطة Babel والعديد من المحولات الأخرى.

Modernizr

Modernizr هي مكتبة JavaScript تساعدك على اكتشاف ميزات HTML5 و CSS3 في متصفح المستخدم. على الرغم من أنه لا يوفر polyfills بنفسه، إلا أنه يمكن استخدامه بالاشتراك مع polyfills لتطبيقها بشكل مشروط بناءً على اكتشاف الميزات.

أفضل الممارسات لتطوير Polyfill واستخدامه

لضمان الأداء الأمثل وقابلية الصيانة، اتبع أفضل الممارسات هذه عند تطوير polyfills واستخدامها:

• استخدم اكتشاف الميزات: استخدم دائمًا اكتشاف الميزات لتجنب تطبيق polyfills دون داعٍ. يمكن أن يؤدي تطبيق polyfills عندما يدعم المتصفح الميزة بالفعل إلى تدهور الأداء.
• تحميل Polyfills بشكل مشروط: قم بتحميل polyfills فقط عند الحاجة إليها. استخدم تقنيات التحميل الشرطي لمنع طلبات الشبكة غير الضرورية.
• استخدم خدمة Polyfill: ضع في اعتبارك استخدام خدمة polyfill مثل polyfill.io لتقديم polyfills الضرورية تلقائيًا بناءً على متصفح المستخدم.
• الاختبار بدقة: اختبر polyfills الخاصة بك في مجموعة متنوعة من المتصفحات والمنصات للتأكد من أنها تعمل بشكل صحيح.
• حافظ على Polyfills محدثة: مع تطور المتصفحات، قد تصبح polyfills قديمة أو تتطلب تحديثات. حافظ على polyfills محدثة للتأكد من أنها تظل فعالة.
• تقليل حجم Polyfill: يمكن أن تضيف Polyfills إلى الحجم الإجمالي لتعليمات JavaScript البرمجية الخاصة بك. قلل من حجم polyfills الخاصة بك عن طريق إزالة التعليمات البرمجية غير الضرورية واستخدام خوارزميات فعالة.
• ضع في اعتبارك التحويل: في بعض الحالات، قد يكون التحويل (باستخدام أدوات مثل Babel) بديلاً أفضل لـ polyfilling. يحول التحويل تعليمات JavaScript البرمجية الحديثة إلى إصدارات أقدم يمكن فهمها بواسطة المتصفحات القديمة.

Polyfills والمحولات: نهج تكميلي

غالبًا ما يتم استخدام Polyfills والمحولات معًا لتحقيق التوافق عبر المتصفحات. تحول المحولات تعليمات JavaScript البرمجية الحديثة إلى إصدارات أقدم يمكن فهمها بواسطة المتصفحات القديمة. تملأ Polyfills الفجوات من خلال توفير الميزات وواجهات برمجة التطبيقات المفقودة.

على سبيل المثال، يمكنك استخدام Babel لتحويل تعليمات ES6 البرمجية إلى تعليمات ES5 البرمجية، ثم استخدام polyfills لتوفير تطبيقات لميزات مثل Array.from أو Promise غير المدعومة في المتصفحات القديمة.

يوفر هذا المزيج من التحويل و polyfilling حلاً شاملاً للتوافق عبر المتصفحات، مما يسمح لك باستخدام أحدث ميزات JavaScript مع ضمان تشغيل التعليمات البرمجية الخاصة بك بسلاسة في البيئات القديمة.

سيناريوهات وأمثلة Polyfill الشائعة

فيما يلي بعض السيناريوهات الشائعة التي تكون فيها polyfills ضرورية وأمثلة على كيفية تنفيذها:

1. Polyfilling Object.assign

Object.assign هي طريقة تنسخ قيم جميع الخصائص القابلة للتعداد الخاصة من كائن مصدر واحد أو أكثر إلى كائن هدف. يشيع استخدامه لدمج الكائنات.

if (typeof Object.assign != 'function') {
  // يجب أن يكون قابلاً للكتابة: true، قابل للتعداد: false، قابل للتكوين: true
  Object.defineProperty(Object, "assign", {
    value: function assign(target, varArgs) {
      'use strict';
      if (target == null) {
        throw new TypeError('لا يمكن تحويل غير محدد أو فارغ إلى كائن');
      }

      var to = Object(target);

      for (var index = 1; index < arguments.length; index++) {
        var nextSource = arguments[index];

        if (nextSource != null) {
          for (var nextKey in nextSource) {
            // تجنب الأخطاء عند حجب hasOwnProperty
            if (Object.prototype.hasOwnProperty.call(nextSource, nextKey)) {
              to[nextKey] = nextSource[nextKey];
            }
          }
        }
      }
      return to;
    },
    writable: true,
    configurable: true
  });
}

2. Polyfilling Promise

Promise هو كائن مضمن يمثل الإكمال النهائي (أو الفشل) لعملية غير متزامنة.

يمكنك استخدام مكتبة polyfill مثل es6-promise لتوفير تطبيق Promise للمتصفحات القديمة:

if (typeof Promise === 'undefined') {
  // قم بتضمين es6-promise polyfill
  var script = document.createElement('script');
  script.src = 'https://cdn.jsdelivr.net/npm/es6-promise@4/dist/es6-promise.auto.min.js';
  document.head.appendChild(script);
}

3. Polyfilling العناصر المخصصة

تتيح لك العناصر المخصصة تحديد عناصر HTML الخاصة بك بسلوك مخصص.

يمكنك استخدام polyfill @webcomponents/custom-elements لدعم العناصر المخصصة في المتصفحات القديمة:

مستقبل Polyfills

مع استمرار تطور المتصفحات واعتماد معايير الويب الجديدة، قد تقل الحاجة إلى polyfills بمرور الوقت. ومع ذلك، من المرجح أن تظل polyfills أداة قيمة لمطوري الويب في المستقبل المنظور، خاصة عند دعم المتصفحات القديمة أو عند العمل بميزات متطورة لم يتم دعمها على نطاق واسع بعد.

سيؤدي تطوير معايير الويب والاعتماد المتزايد للمتصفحات دائمة الخضرة (المتصفحات التي يتم تحديثها تلقائيًا إلى أحدث إصدار) إلى تقليل الاعتماد على polyfills تدريجيًا. ومع ذلك، حتى يستخدم جميع المستخدمين متصفحات حديثة، ستستمر polyfills في لعب دور حاسم في ضمان التوافق عبر المتصفحات وتقديم تجربة مستخدم متسقة.

خاتمة

تعتبر JavaScript polyfills ضرورية لضمان التوافق عبر المتصفحات وعبر الأنظمة الأساسية في تطوير الويب. من خلال فهم الغرض منها وتقنيات التطوير وأفضل الممارسات، يمكنك إنشاء تطبيقات ويب قوية ويمكن الوصول إليها عالميًا. سواء اخترت تطوير polyfills الخاصة بك أو استخدام المكتبات والخدمات الحالية، ستستمر polyfills في كونها أداة قيمة في ترسانة تطوير الويب الخاصة بك. يعد البقاء على اطلاع دائم بالمشهد المتطور لمعايير الويب ودعم المتصفح أمرًا بالغ الأهمية لاتخاذ قرارات مستنيرة بشأن متى وكيفية استخدام polyfills بشكل فعال. أثناء التنقل في تعقيدات توافقية نظام الويب الأساسي، تذكر أن polyfills هم حلفاؤك في تقديم تجربة مستخدم متسقة واستثنائية عبر جميع البيئات. احتضنهم وأتقنهم وشاهد تطبيقات الويب الخاصة بك تزدهر في عالم الإنترنت المتنوع والديناميكي.