کتابخانه‌های CSS-in-JS: تحلیل عملکرد Styled Components در مقابل Emotion

کتابخانه‌های CSS-in-JS با فراهم کردن امکان نوشتن CSS مستقیماً در کد جاوااسکریپت، تحولی در توسعه فرانت‌اند ایجاد کرده‌اند. این رویکرد مزایای متعددی از جمله استایل‌دهی در سطح کامپوننت، تم‌بندی پویا و بهبود قابلیت نگهداری را ارائه می‌دهد. دو مورد از محبوب‌ترین کتابخانه‌های CSS-in-JS، Styled Components و Emotion هستند. انتخاب بین این دو اغلب به مصالحه‌ای بین ویژگی‌ها، تجربه توسعه‌دهنده و مهم‌تر از همه، عملکرد منجر می‌شود. این مقاله یک تحلیل عملکرد دقیق از Styled Components و Emotion ارائه می‌دهد تا به شما در تصمیم‌گیری آگاهانه برای پروژه بعدی‌تان کمک کند.

کتابخانه‌های CSS-in-JS چه هستند؟

در روش سنتی، استایل‌ها در فایل‌های جداگانه .css نوشته شده و به اسناد HTML لینک می‌شوند. CSS-in-JS این پارادایم را با جاسازی قوانین CSS در کامپوننت‌های جاوااسکریپت تغییر می‌دهد. این رویکرد چندین مزیت دارد:

• جداسازی کامپوننت: استایل‌ها به کامپوننت‌های مجزا محدود می‌شوند و از تداخل نام‌ها و بازنویسی ناخواسته استایل‌ها جلوگیری می‌کنند.
• استایل‌دهی پویا: ویژگی‌های CSS می‌توانند به صورت پویا بر اساس پراپ‌ها و وضعیت کامپوننت تنظیم شوند.
• تم‌بندی (Theming): مدیریت و جابجایی بین تم‌های مختلف بدون نیاز به پیکربندی‌های پیچیده پیش‌پردازنده‌های CSS به راحتی امکان‌پذیر است.
• هم‌مکانی (Colocation): استایل‌ها در کنار منطق کامپوننت قرار می‌گیرند که باعث بهبود سازماندهی و نگهداری کد می‌شود.
• بهبود عملکرد (بالقوه): با بهینه‌سازی تزریق استایل، CSS-in-JS گاهی اوقات می‌تواند عملکرد بهتری نسبت به رویکردهای سنتی CSS داشته باشد، به خصوص برای برنامه‌های پیچیده.

با این حال، CSS-in-JS سربار عملکرد بالقوه‌ای را به دلیل پردازش و تزریق استایل در زمان اجرا (runtime) ایجاد می‌کند. اینجاست که ویژگی‌های عملکردی کتابخانه‌های مختلف اهمیت پیدا می‌کند.

Styled Components

کتابخانه Styled Components، که توسط Glen Maddern و Max Stoiber ایجاد شده، یکی از پرکاربردترین کتابخانه‌های CSS-in-JS است. این کتابخانه از tagged template literals برای نوشتن قوانین CSS مستقیماً در جاوااسکریپت استفاده می‌کند. Styled Components برای استایل‌های هر کامپوننت نام‌های کلاس منحصربه‌فردی تولید می‌کند که جداسازی و جلوگیری از تداخل را تضمین می‌کند.

ویژگی‌های کلیدی Styled Components:

• Tagged Template Literals: نوشتن CSS با سینتکس آشنای CSS در داخل جاوااسکریپت.
• پیشوندهای خودکار فروشنده (Vendor Prefixing): به طور خودکار پیشوندهای فروشنده را برای سازگاری بین مرورگرها اضافه می‌کند.
• پشتیبانی از تم‌بندی: یک API قدرتمند برای مدیریت استایل‌های سراسری برنامه فراهم می‌کند.
• پراپ CSS: امکان استایل‌دهی به هر کامپوننتی را با استفاده از پراپ CSS فراهم می‌کند که روشی انعطاف‌پذیر برای اعمال استایل‌هاست.
• رندر سمت سرور (Server-Side Rendering): با رندر سمت سرور برای بهبود سئو و زمان بارگذاری اولیه سازگار است.

مثالی از Styled Components:

import styled from 'styled-components';

const Button = styled.button`
  background-color: ${props => props.primary ? 'palevioletred' : 'white'};
  color: ${props => props.primary ? 'white' : 'palevioletred'};
  font-size: 1em;
  margin: 1em;
  padding: 0.25em 1em;
  border: 2px solid palevioletred;
  border-radius: 3px;
`;

function MyComponent() {
  return (
    

      Normal Button
      Primary Button
    
  );
}

Emotion

Emotion یکی دیگر از کتابخانه‌های محبوب CSS-in-JS است که بر عملکرد و انعطاف‌پذیری تمرکز دارد. این کتابخانه رویکردهای مختلفی برای استایل‌دهی ارائه می‌دهد، از جمله tagged template literals، استایل‌های شیء (object styles) و پراپ `css`. Emotion قصد دارد یک راه‌حل سبک و کارآمد برای استایل‌دهی در ری‌اکت و سایر فریم‌ورک‌های جاوااسکریپت فراهم کند.

ویژگی‌های کلیدی Emotion:

• رویکردهای چندگانه استایل‌دهی: از tagged template literals، استایل‌های شیء و پراپ `css` پشتیبانی می‌کند.
• پیشوندهای خودکار فروشنده: مشابه Styled Components، به طور خودکار پیشوندهای فروشنده را اضافه می‌کند.
• پشتیبانی از تم‌بندی: یک context تم‌بندی برای مدیریت استایل‌های سراسری برنامه فراهم می‌کند.
• پراپ CSS: امکان استایل‌دهی به هر کامپوننتی را با پراپ `css` فراهم می‌کند.
• رندر سمت سرور: با رندر سمت سرور سازگار است.
• ترکیب‌پذیری (Composition): از ترکیب استایل‌ها از منابع مختلف پشتیبانی می‌کند.

مثالی از Emotion:

import styled from '@emotion/styled';
import { css } from '@emotion/react';

const Button = styled.button`
  background-color: ${props => props.primary ? 'palevioletred' : 'white'};
  color: ${props => props.primary ? 'white' : 'palevioletred'};
  font-size: 1em;
  margin: 1em;
  padding: 0.25em 1em;
  border: 2px solid palevioletred;
  border-radius: 3px;
`;

function MyComponent() {
  return (
    

      Normal Button
      Primary Button
      

        Styled with CSS prop
      
    
  );
}

تحلیل عملکرد: Styled Components در مقابل Emotion

عملکرد یک عامل حیاتی در انتخاب کتابخانه CSS-in-JS است، به خصوص برای برنامه‌های بزرگ و پیچیده. عملکرد Styled Components و Emotion بسته به مورد استفاده خاص و معماری برنامه می‌تواند متفاوت باشد. این بخش یک تحلیل عملکرد دقیق از هر دو کتابخانه ارائه می‌دهد که جنبه‌های مختلفی مانند زمان رندر اولیه، عملکرد به‌روزرسانی و حجم بسته (bundle size) را پوشش می‌دهد.

متدولوژی بنچمارکینگ

برای انجام یک مقایسه عملکرد منصفانه و جامع، به یک متدولوژی بنچمارکینگ ثابت نیاز داریم. در ادامه به نکات کلیدی اشاره می‌شود:

• سناریوهای واقعی: بنچمارک‌ها باید سناریوهای کاربردی دنیای واقعی را شبیه‌سازی کنند، از جمله رندر کامپوننت‌های پیچیده، به‌روزرسانی پویا استایل‌ها و مدیریت مجموعه داده‌های بزرگ. سناریوهای مرتبط با انواع مختلف برنامه‌ها را در نظر بگیرید: لیست محصولات فروشگاهی، داشبوردهای داده، وب‌سایت‌های پرمحتوا و غیره.
• محیط یکسان: از یک محیط تست یکسان در تمام بنچمارک‌ها اطمینان حاصل کنید، از جمله سخت‌افزار، سیستم‌عامل و نسخه‌های مرورگر. استفاده از ابزارهایی مانند Docker می‌تواند به تضمین این یکنواختی کمک کند.
• اجرای چندباره: هر بنچمارک را چندین بار اجرا کنید تا تغییرات را در نظر گرفته و تأثیر داده‌های پرت را کاهش دهید. میانگین و انحراف معیار نتایج را محاسبه کنید.
• معیارهای عملکرد: معیارهای کلیدی عملکرد مانند زمان رندر اولیه، زمان به‌روزرسانی، مصرف حافظه و حجم بسته را اندازه‌گیری کنید. از ابزارهای توسعه‌دهنده مرورگر (مانند تب Performance در Chrome DevTools) و ابزارهای پروفایلینگ برای جمع‌آوری داده‌های دقیق استفاده کنید.
• تقسیم کد (Code Splitting): تأثیر تقسیم کد بر عملکرد هر دو کتابخانه را ارزیابی کنید.
• رندر سمت سرور: بنچمارک‌های رندر سمت سرور را نیز شامل شوید تا عملکرد هر دو کتابخانه را در یک محیط رندر شده در سرور ارزیابی کنید.

معیارهای کلیدی عملکرد

• زمان رندر اولیه: زمانی که برای رندر صفحه یا کامپوننت اولیه صرف می‌شود. این یک معیار حیاتی برای تجربه کاربری است، زیرا مستقیماً بر سرعت درک شده بارگذاری برنامه تأثیر می‌گذارد.
• زمان به‌روزرسانی: زمانی که برای به‌روزرسانی استایل‌های یک کامپوننت هنگام تغییر پراپ‌ها یا وضعیت آن صرف می‌شود. این معیار برای برنامه‌های تعاملی با به‌روزرسانی‌های مکرر UI مهم است.
• مصرف حافظه: مقدار حافظه مصرفی توسط برنامه در حین رندر و به‌روزرسانی‌ها. مصرف بالای حافظه می‌تواند منجر به مشکلات عملکرد و کرش شود، به خصوص در دستگاه‌های با قدرت کم.
• حجم بسته (Bundle Size): اندازه بسته جاوااسکریپتی که باید توسط مرورگر دانلود شود. حجم بسته‌های کوچکتر منجر به زمان بارگذاری اولیه سریع‌تر و عملکرد بهتر در اتصالات شبکه کند می‌شود.
• سرعت تزریق CSS: سرعتی که قوانین CSS به DOM تزریق می‌شوند. این می‌تواند یک گلوگاه باشد، به خصوص برای کامپوننت‌هایی با استایل‌های زیاد.

نتایج بنچمارک: زمان رندر اولیه

زمان رندر اولیه یک معیار حیاتی برای عملکرد درک شده یک برنامه وب است. زمان رندر اولیه کندتر می‌تواند منجر به تجربه کاربری ضعیف شود، به خصوص در دستگاه‌های موبایل یا اتصالات شبکه کند.

به طور کلی، Emotion در بسیاری از سناریوها زمان رندر اولیه کمی سریع‌تری نسبت به Styled Components دارد. این موضوع اغلب به مکانیزم کارآمدتر تزریق استایل Emotion نسبت داده می‌شود.

با این حال، تفاوت در زمان رندر اولیه ممکن است برای برنامه‌های کوچک تا متوسط ناچیز باشد. تأثیر آن با افزایش پیچیدگی برنامه، با کامپوننت‌ها و استایل‌های بیشتر برای رندر، برجسته‌تر می‌شود.

نتایج بنچمارک: زمان به‌روزرسانی

زمان به‌روزرسانی، زمانی است که برای رندر مجدد یک کامپوننت هنگام تغییر پراپ‌ها یا وضعیت آن طول می‌کشد. این یک معیار مهم برای برنامه‌های تعاملی با به‌روزرسانی‌های مکرر UI است.

Emotion اغلب عملکرد به‌روزرسانی بهتری نسبت به Styled Components نشان می‌دهد. محاسبه مجدد و تزریق بهینه استایل در Emotion به به‌روزرسانی‌های سریع‌تر کمک می‌کند.

Styled Components گاهی اوقات ممکن است هنگام به‌روزرسانی استایل‌هایی که به محاسبات پیچیده یا تغییرات پراپ‌ها بستگی دارند، با گلوگاه‌های عملکردی مواجه شود. با این حال، می‌توان با استفاده از تکنیک‌هایی مانند memoization و shouldComponentUpdate این مشکل را کاهش داد.

نتایج بنچمارک: حجم بسته

حجم بسته، اندازه بسته جاوااسکریپتی است که باید توسط مرورگر دانلود شود. حجم بسته‌های کوچکتر منجر به زمان بارگذاری اولیه سریع‌تر و عملکرد بهتر، به خصوص در اتصالات شبکه کند می‌شود.

Emotion معمولاً حجم بسته کوچکتری نسبت به Styled Components دارد. این به این دلیل است که Emotion معماری ماژولارتری دارد و به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد فقط ویژگی‌هایی را که نیاز دارند وارد کنند. از سوی دیگر، Styled Components یک کتابخانه هسته‌ای بزرگتر دارد که به طور پیش‌فرض شامل ویژگی‌های بیشتری است.

با این حال، تفاوت در حجم بسته ممکن است برای برنامه‌های کوچک تا متوسط قابل توجه نباشد. تأثیر آن با افزایش پیچیدگی برنامه، با کامپوننت‌ها و وابستگی‌های بیشتر، محسوس‌تر می‌شود.

نتایج بنچمارک: مصرف حافظه

مصرف حافظه، مقدار حافظه مصرفی توسط برنامه در حین رندر و به‌روزرسانی‌ها است. مصرف بالای حافظه می‌تواند منجر به مشکلات عملکرد، کرش و کندی در جمع‌آوری زباله (garbage collection) شود، به خصوص در دستگاه‌های با قدرت کم.

به طور کلی، Emotion مصرف حافظه کمی پایین‌تری نسبت به Styled Components نشان می‌دهد. این به دلیل مدیریت حافظه کارآمد و تکنیک‌های تزریق استایل آن است.

با این حال، تفاوت در مصرف حافظه ممکن است برای اکثر برنامه‌ها نگرانی عمده‌ای نباشد. این موضوع برای برنامه‌هایی با رابط‌های کاربری پیچیده، مجموعه داده‌های بزرگ یا آنهایی که روی دستگاه‌های با منابع محدود اجرا می‌شوند، حیاتی‌تر می‌شود.

مثال‌های واقعی و مطالعات موردی

در حالی که بنچمارک‌های مصنوعی بینش‌های ارزشمندی ارائه می‌دهند، ضروری است که مثال‌های واقعی و مطالعات موردی را برای درک نحوه عملکرد Styled Components و Emotion در برنامه‌های واقعی در نظر بگیریم. در اینجا چند مثال آورده شده است:

• وب‌سایت فروشگاهی: یک وب‌سایت فروشگاهی با لیست‌های محصولات پیچیده و فیلترینگ پویا می‌تواند از زمان رندر اولیه سریع‌تر و عملکرد به‌روزرسانی بهتر Emotion بهره‌مند شود. حجم بسته کوچکتر نیز می‌تواند سرعت بارگذاری درک شده را بهبود بخشد، به خصوص برای کاربران دستگاه‌های موبایل.
• داشبورد داده: یک داشبورد داده با به‌روزرسانی‌های لحظه‌ای و نمودارهای تعاملی می‌تواند از عملکرد به‌روزرسانی بهینه Emotion برای ارائه تجربه کاربری روان‌تر استفاده کند.
• وب‌سایت پرمحتوا: یک وب‌سایت پرمحتوا با کامپوننت‌ها و استایل‌های متعدد می‌تواند از حجم بسته کوچکتر و مصرف حافظه پایین‌تر Emotion بهره‌مند شود.
• برنامه سازمانی: برنامه‌های سازمانی در مقیاس بزرگ اغلب به یک راه‌حل استایل‌دهی قوی و مقیاس‌پذیر نیاز دارند. هر دو Styled Components و Emotion می‌توانند گزینه‌های مناسبی باشند، اما مزایای عملکردی Emotion ممکن است با افزایش پیچیدگی برنامه محسوس‌تر شود.

چندین شرکت تجربیات خود را در استفاده از Styled Components و Emotion در محیط پروداکشن به اشتراک گذاشته‌اند. این مطالعات موردی اغلب بینش‌های ارزشمندی در مورد عملکرد واقعی و مقیاس‌پذیری هر دو کتابخانه ارائه می‌دهند. به عنوان مثال، برخی شرکت‌ها بهبودهای عملکردی قابل توجهی را پس از مهاجرت از Styled Components به Emotion گزارش کرده‌اند، در حالی که برخی دیگر Styled Components را گزینه مناسب‌تری برای نیازهای خاص خود یافته‌اند.

بهینه‌سازی‌ها برای Styled Components

در حالی که Emotion اغلب در سناریوهای خاصی از Styled Components بهتر عمل می‌کند، چندین تکنیک بهینه‌سازی وجود دارد که می‌توان برای بهبود عملکرد Styled Components به کار برد:

• استفاده از `shouldComponentUpdate` یا `React.memo`: با پیاده‌سازی `shouldComponentUpdate` یا استفاده از `React.memo` برای memoize کردن کامپوننت‌هایی که نیازی به به‌روزرسانی ندارند، از رندرهای مجدد غیرضروری جلوگیری کنید.
• اجتناب از استایل‌های درون‌خطی (Inline Styles): استفاده از استایل‌های درون‌خطی را به حداقل برسانید، زیرا آنها می‌توانند مزایای CSS-in-JS را نادیده گرفته و منجر به مشکلات عملکردی شوند.
• استفاده از متغیرهای CSS: از متغیرهای CSS برای به اشتراک گذاشتن استایل‌های مشترک بین چندین کامپوننت استفاده کنید تا میزان CSS که باید تولید و تزریق شود را کاهش دهید.
• به حداقل رساندن تغییرات پراپ‌ها: تعداد تغییرات پراپ‌هایی که باعث به‌روزرسانی استایل می‌شوند را کاهش دهید.
• استفاده از `attrs` Helper: هلپر `attrs` می‌تواند پراپ‌ها را قبل از استفاده در استایل‌ها پیش‌پردازش کند و با کاهش میزان محاسبات مورد نیاز در حین رندر، عملکرد را بهبود بخشد.

بهینه‌سازی‌ها برای Emotion

به طور مشابه، تکنیک‌های بهینه‌سازی وجود دارد که می‌توان برای بهبود عملکرد Emotion به کار برد:

• استفاده محدود از پراپ `css`: در حالی که پراپ `css` روشی راحت برای استایل‌دهی به کامپوننت‌ها فراهم می‌کند، استفاده بیش از حد می‌تواند منجر به مشکلات عملکردی شود. برای سناریوهای استایل‌دهی پیچیده‌تر، استفاده از styled components را در نظر بگیرید.
• استفاده از هوک `useMemo`: استایل‌هایی که به طور مکرر استفاده می‌شوند را برای جلوگیری از محاسبه مجدد غیرضروری memoize کنید.
• بهینه‌سازی متغیرهای تم: اطمینان حاصل کنید که متغیرهای تم با اجتناب از محاسبات پیچیده یا عملیات سنگین، برای عملکرد بهینه شده‌اند.
• استفاده از تقسیم کد: تقسیم کد را برای کاهش حجم بسته اولیه و بهبود عملکرد بارگذاری پیاده‌سازی کنید.

عواملی که هنگام انتخاب کتابخانه CSS-in-JS باید در نظر گرفت

عملکرد تنها یکی از عواملی است که هنگام انتخاب کتابخانه CSS-in-JS باید در نظر گرفت. ملاحظات مهم دیگر عبارتند از:

• تجربه توسعه‌دهنده: سهولت استفاده، منحنی یادگیری و تجربه کلی توسعه‌دهنده عوامل حیاتی هستند. کتابخانه‌ای را انتخاب کنید که با مهارت‌ها و ترجیحات تیم شما همخوانی داشته باشد.
• ویژگی‌ها: ویژگی‌های ارائه شده توسط هر کتابخانه، مانند پشتیبانی از تم‌بندی، سازگاری با رندر سمت سرور و یکپارچه‌سازی با پیش‌پردازنده‌های CSS را ارزیابی کنید.
• پشتیبانی جامعه: اندازه و فعالیت جامعه را در نظر بگیرید، زیرا این می‌تواند بر در دسترس بودن مستندات، آموزش‌ها و کتابخانه‌های شخص ثالث تأثیر بگذارد.
• نیازهای پروژه: نیازهای خاص پروژه شما، مانند محدودیت‌های عملکردی، نیازهای مقیاس‌پذیری و یکپارچه‌سازی با فناوری‌های موجود، نیز باید بر انتخاب شما تأثیر بگذارد.
• آشنایی تیم: تخصص و آشنایی فعلی تیم توسعه شما با یک کتابخانه خاص باید وزن سنگینی در تصمیم‌گیری داشته باشد. آموزش مجدد می‌تواند پرهزینه و زمان‌بر باشد.
• قابلیت نگهداری بلندمدت: قابلیت نگهداری بلندمدت کتابخانه را در نظر بگیرید. آیا به طور فعال نگهداری می‌شود؟ آیا API پایداری دارد؟ انتخاب یک کتابخانه با نگهداری خوب، خطر مشکلات سازگاری در آینده را کاهش می‌دهد.

نتیجه‌گیری

هر دو Styled Components و Emotion کتابخانه‌های CSS-in-JS قدرتمند و همه‌کاره‌ای هستند که مزایای زیادی برای توسعه فرانت‌اند ارائه می‌دهند. در حالی که Emotion اغلب از نظر زمان رندر اولیه، زمان به‌روزرسانی، حجم بسته و مصرف حافظه عملکرد بهتری نشان می‌دهد، Styled Components به دلیل سهولت استفاده، مستندات گسترده و جامعه بزرگ، همچنان یک انتخاب محبوب است. بهترین انتخاب برای پروژه شما به نیازهای خاص، محدودیت‌های عملکردی و ترجیحات توسعه‌دهنده شما بستگی دارد.

در نهایت، ارزیابی کامل هر دو کتابخانه، از جمله بنچمارکینگ در محیط برنامه خودتان، قبل از تصمیم‌گیری نهایی توصیه می‌شود. با در نظر گرفتن دقیق ویژگی‌های عملکردی، امکانات و تجربه توسعه‌دهنده Styled Components و Emotion، می‌توانید کتابخانه CSS-in-JS را انتخاب کنید که به بهترین وجه با نیازهای پروژه شما مطابقت داشته باشد و به یک برنامه وب با عملکرد بالا و قابل نگهداری کمک کند. از آزمایش و تکرار برای یافتن بهترین راه‌حل برای زمینه خاص خود نترسید. چشم‌انداز CSS-in-JS به طور مداوم در حال تحول است، بنابراین آگاه ماندن از آخرین بهینه‌سازی‌های عملکرد و بهترین شیوه‌ها برای ساخت برنامه‌های وب کارآمد و مقیاس‌پذیر بسیار مهم است.