بررسی عمیق experimental_useRefresh در ری‌اکت: یک تحلیل عملکرد جهانی

در دنیای همیشه در حال تحول توسعه فرانت‌اند، تلاش برای یک تجربه توسعه‌دهنده (DX) یکپارچه به اندازه جستجو برای عملکرد بهینه برنامه، حیاتی است. برای توسعه‌دهندگان در اکوسیستم ری‌اکت، یکی از مهم‌ترین بهبودهای DX در سال‌های اخیر، معرفی Fast Refresh بوده است. این فناوری امکان بازخورد تقریباً آنی در مورد تغییرات کد را بدون از دست دادن state کامپوننت فراهم می‌کند. اما جادوی پشت این ویژگی چیست و آیا هزینه عملکردی پنهانی به همراه دارد؟ پاسخ در اعماق یک API آزمایشی نهفته است: experimental_useRefresh.

این مقاله یک تحلیل جامع و جهانی از experimental_useRefresh ارائه می‌دهد. ما نقش آن را رمزگشایی کرده، تأثیر عملکردی آن را تشریح می‌کنیم و سربار مرتبط با بازخوانی کامپوننت‌ها را بررسی می‌کنیم. چه شما یک توسعه‌دهنده در برلین، بنگلور یا بوینس آیرس باشید، درک ابزارهایی که گردش کار روزانه شما را شکل می‌دهند، امری حیاتی است. ما به بررسی چیستی، چرایی و "چقدر سریع" بودن موتوری که یکی از محبوب‌ترین ویژگی‌های ری‌اکت را قدرت می‌بخشد، خواهیم پرداخت.

بنیان: از بارگذاری‌های مجدد طاقت‌فرسا تا بازخوانی یکپارچه

برای درک واقعی experimental_useRefresh، ابتدا باید مشکلی را که به حل آن کمک می‌کند، درک کنیم. بیایید به روزهای اولیه توسعه وب و تکامل به‌روزرسانی‌های زنده سفر کنیم.

تاریخچه مختصر: جایگزینی ماژول داغ (HMR)

برای سال‌ها، جایگزینی ماژول داغ (HMR) استاندارد طلایی برای به‌روزرسانی‌های زنده در فریم‌ورک‌های جاوا اسکریپت بود. مفهوم آن انقلابی بود: به جای بارگذاری مجدد کامل صفحه هر بار که یک فایل را ذخیره می‌کردید، ابزار ساخت فقط ماژول خاصی را که تغییر کرده بود، تعویض کرده و آن را به برنامه در حال اجرا تزریق می‌کرد.

اگرچه این یک جهش بزرگ به جلو بود، HMR در دنیای ری‌اکت محدودیت‌های خود را داشت:

• از دست دادن State: HMR اغلب با کامپوننت‌های کلاسی و هوک‌ها مشکل داشت. تغییری در فایل یک کامپوننت معمولاً باعث می‌شد آن کامپوننت دوباره mount شود و state محلی آن از بین برود. این امر مخل بود و توسعه‌دهندگان را مجبور می‌کرد تا برای تست تغییرات خود، stateهای UI را به صورت دستی بازسازی کنند.
• شکنندگی: راه‌اندازی می‌توانست شکننده باشد. گاهی اوقات، یک خطا در حین به‌روزرسانی داغ، برنامه را در یک وضعیت خراب قرار می‌داد که به هر حال نیاز به بازخوانی دستی داشت.
• پیچیدگی پیکربندی: ادغام صحیح HMR اغلب به کد boilerplate خاص و پیکربندی دقیق در ابزارهایی مانند Webpack نیاز داشت.

تکامل: نبوغ React Fast Refresh

تیم ری‌اکت، با همکاری جامعه گسترده‌تر، برای ساخت یک راه‌حل بهتر تلاش کرد. نتیجه Fast Refresh بود، ویژگی‌ای که مانند جادو به نظر می‌رسد اما بر پایه مهندسی درخشان استوار است. این ویژگی نقاط ضعف اصلی HMR را برطرف کرد:

• حفظ State: Fast Refresh به اندازه کافی هوشمند است که یک کامپوننت را در حین حفظ state آن به‌روزرسانی کند. این بزرگترین مزیت آن است. شما می‌توانید منطق رندر یا استایل‌های یک کامپوننت را تغییر دهید و state (مانند شمارنده‌ها، ورودی‌های فرم) دست نخورده باقی می‌ماند.
• انعطاف‌پذیری در برابر هوک‌ها: این ویژگی از ابتدا برای کارکرد قابل اعتماد با هوک‌های ری‌اکت طراحی شده بود، که یک چالش بزرگ برای سیستم‌های قدیمی HMR بود.
• بازیابی خطا: اگر یک خطای سینتکس ایجاد کنید، Fast Refresh یک پوشش خطا نمایش می‌دهد. پس از رفع آن، کامپوننت بدون نیاز به بارگذاری مجدد کامل، به درستی به‌روز می‌شود. این ویژگی خطاهای زمان اجرا در یک کامپوننت را نیز به خوبی مدیریت می‌کند.

اتاق موتور: `experimental_useRefresh` چیست؟

خب، Fast Refresh چگونه به این مهم دست می‌یابد؟ این ویژگی توسط یک هوک سطح پایین و صادر نشده (un-exported) ری‌اکت قدرت می‌گیرد: experimental_useRefresh. تأکید بر ماهیت آزمایشی این API مهم است. این هوک برای استفاده مستقیم در کد برنامه در نظر گرفته نشده است. در عوض، به عنوان یک ابزار اولیه برای باندلرها و فریم‌ورک‌هایی مانند Next.js، Gatsby و Vite عمل می‌کند.

در هسته خود، experimental_useRefresh مکانیزمی را برای وادار کردن به رندر مجدد یک درخت کامپوننت از خارج از چرخه رندر معمولی ری‌اکت فراهم می‌کند، در حالی که state فرزندان آن را حفظ می‌کند. وقتی یک باندلر تغییر فایل را تشخیص می‌دهد، کد کامپوننت قدیمی را با کد جدید جایگزین می‌کند. سپس، از مکانیزم ارائه شده توسط `experimental_useRefresh` استفاده می‌کند تا به ری‌اکت بگوید: "هی، کد این کامپوننت تغییر کرده است. لطفاً یک به‌روزرسانی برای آن برنامه‌ریزی کن." سپس reconciler ری‌اکت کنترل را به دست گرفته و به طور مؤثر DOM را در صورت نیاز به‌روز می‌کند.

آن را به عنوان یک در پشتی مخفی برای ابزارهای توسعه در نظر بگیرید. این به آنها کنترل کافی می‌دهد تا یک به‌روزرسانی را بدون از بین بردن کل درخت کامپوننت و state ارزشمند آن، آغاز کنند.

سوال اصلی: تأثیر عملکرد و سربار

با هر ابزار قدرتمندی که در پشت صحنه کار می‌کند، عملکرد یک نگرانی طبیعی است. آیا گوش دادن و پردازش مداوم Fast Refresh محیط توسعه ما را کند می‌کند؟ سربار واقعی یک بازخوانی واحد چقدر است؟

ابتدا، بیایید یک واقعیت حیاتی و غیرقابل انکار را برای مخاطبان جهانی خود که نگران عملکرد پروداکشن هستند، مشخص کنیم:

Fast Refresh و experimental_useRefresh هیچ تأثیری بر بیلد پروداکشن شما ندارند.

کل این مکانیزم یک ویژگی فقط برای توسعه است. ابزارهای ساخت مدرن طوری پیکربندی شده‌اند که هنگام ایجاد یک باندل پروداکشن، زمان اجرای Fast Refresh و تمام کدهای مرتبط را به طور کامل حذف کنند. کاربران نهایی شما هرگز این کد را دانلود یا اجرا نخواهند کرد. تأثیر عملکردی که ما در مورد آن بحث می‌کنیم، منحصراً به ماشین توسعه‌دهنده در طول فرآیند توسعه محدود می‌شود.

تعریف "سربار بازخوانی"

وقتی از "سربار" صحبت می‌کنیم، به چندین هزینه بالقوه اشاره داریم:

• حجم باندل: کد اضافی که به باندل سرور توسعه برای فعال کردن Fast Refresh اضافه می‌شود.
• CPU/حافظه: منابعی که توسط زمان اجرا هنگام گوش دادن به به‌روزرسانی‌ها و پردازش آنها مصرف می‌شود.
• تأخیر (Latency): زمان سپری شده بین ذخیره یک فایل و مشاهده تغییر منعکس شده در مرورگر.

تأثیر اولیه بر حجم باندل (فقط در حالت توسعه)

زمان اجرای Fast Refresh مقدار کمی کد به باندل توسعه شما اضافه می‌کند. این کد شامل منطق اتصال به سرور توسعه از طریق WebSockets، تفسیر سیگنال‌های به‌روزرسانی و تعامل با زمان اجرای ری‌اکت است. با این حال، در چارچوب یک محیط توسعه مدرن با چانک‌های فروشنده چند مگابایتی، این افزودنی ناچیز است. این یک هزینه کوچک و یک‌باره است که یک DX بسیار برتر را امکان‌پذیر می‌سازد.

مصرف CPU و حافظه: داستان سه سناریو

سوال واقعی عملکرد در مصرف CPU و حافظه در طول یک بازخوانی واقعی نهفته است. سربار ثابت نیست؛ مستقیماً با دامنه تغییری که ایجاد می‌کنید، متناسب است. بیایید آن را به سناریوهای رایج تقسیم کنیم.

سناریو ۱: حالت ایده‌آل - تغییر یک کامپوننت کوچک و ایزوله

تصور کنید یک کامپوننت ساده `Button` دارید و رنگ پس‌زمینه یا یک برچسب متنی آن را تغییر می‌دهید.

چه اتفاقی می‌افتد:

1. شما فایل `Button.js` را ذخیره می‌کنید.
2. ناظر فایل باندلر تغییر را تشخیص می‌دهد.
3. باندلر یک سیگنال به زمان اجرای Fast Refresh در مرورگر ارسال می‌کند.
4. زمان اجرا ماژول جدید `Button.js` را واکشی می‌کند.
5. تشخیص می‌دهد که فقط کد کامپوننت `Button` تغییر کرده است.
6. با استفاده از مکانیزم `experimental_useRefresh`، به ری‌اکت می‌گوید که هر نمونه از کامپوننت `Button` را به‌روز کند.
7. ری‌اکت یک رندر مجدد برای آن کامپوننت‌های خاص برنامه‌ریزی می‌کند، در حالی که state و props آنها را حفظ می‌کند.

تأثیر عملکرد: بسیار کم. این فرآیند فوق‌العاده سریع و کارآمد است. جهش CPU حداقل است و فقط برای چند میلی‌ثانیه طول می‌کشد. این جادوی Fast Refresh در عمل است و نمایانگر اکثریت قریب به اتفاق تغییرات روزمره است.

سناریو ۲: اثر موجی - تغییر منطق مشترک

حالا، فرض کنید یک هوک سفارشی به نام `useUserData` را ویرایش می‌کنید که توسط ده کامپوننت مختلف در سراسر برنامه شما (`ProfilePage`، `Header`، `UserAvatar` و غیره) وارد و استفاده می‌شود.

چه اتفاقی می‌افتد:

1. شما فایل `useUserData.js` را ذخیره می‌کنید.
2. فرآیند مانند قبل شروع می‌شود، اما زمان اجرا تشخیص می‌دهد که یک ماژول غیر کامپوننتی (هوک) تغییر کرده است.
3. سپس Fast Refresh به طور هوشمند نمودار وابستگی ماژول را پیمایش می‌کند. تمام کامپوننت‌هایی را که `useUserData` را وارد و استفاده می‌کنند، پیدا می‌کند.
4. سپس یک بازخوانی برای هر ده کامپوننت مذکور آغاز می‌کند.

تأثیر عملکرد: متوسط. سربار اکنون در تعداد کامپوننت‌های تحت تأثیر ضرب می‌شود. شما یک جهش CPU کمی بزرگتر و تأخیر کمی طولانی‌تر (شاید ده‌ها میلی‌ثانیه) را مشاهده خواهید کرد زیرا ری‌اکت باید بخش بیشتری از UI را دوباره رندر کند. با این حال، نکته حیاتی این است که state تمام کامپوننت‌های دیگر در برنامه دست نخورده باقی می‌ماند. این هنوز به مراتب برتر از یک بارگذاری مجدد کامل صفحه است.

سناریو ۳: راه‌حل جایگزین - زمانی که Fast Refresh تسلیم می‌شود

Fast Refresh هوشمند است، اما جادو نیست. تغییرات خاصی وجود دارد که نمی‌تواند با خیال راحت اعمال کند بدون اینکه برنامه را در معرض خطر یک state ناسازگار قرار دهد. این موارد عبارتند از:

• ویرایش فایلی که چیزی غیر از یک کامپوننت ری‌اکت صادر می‌کند (مثلاً فایلی که ثابت‌ها یا یک تابع کاربردی را صادر می‌کند که خارج از کامپوننت‌های ری‌اکت استفاده می‌شود).
• تغییر امضای یک هوک سفارشی به روشی که قوانین هوک‌ها را نقض کند.
• ایجاد تغییرات در کامپوننتی که فرزند یک کامپوننت مبتنی بر کلاس است (Fast Refresh پشتیبانی محدودی از کامپوننت‌های کلاسی دارد).

چه اتفاقی می‌افتد:

1. شما فایلی را با یکی از این تغییرات "غیرقابل بازخوانی" ذخیره می‌کنید.
2. زمان اجرای Fast Refresh تغییر را تشخیص می‌دهد و تعیین می‌کند که نمی‌تواند با خیال راحت یک به‌روزرسانی داغ انجام دهد.
3. به عنوان آخرین راه‌حل، تسلیم می‌شود و یک بارگذاری مجدد کامل صفحه را آغاز می‌کند، درست مانند اینکه F5 یا Cmd+R را فشار داده باشید.

تأثیر عملکرد: بالا. سربار معادل یک بازخوانی دستی مرورگر است. کل state برنامه از بین می‌رود و تمام جاوا اسکریپت باید دوباره دانلود و اجرا شود. این سناریویی است که Fast Refresh سعی می‌کند از آن اجتناب کند و معماری خوب کامپوننت می‌تواند به حداقل رساندن وقوع آن کمک کند.

اندازه‌گیری عملی و پروفایلینگ برای یک تیم توسعه جهانی

تئوری عالی است، اما چگونه توسعه‌دهندگان در هر کجای دنیا می‌توانند این تأثیر را خودشان اندازه‌گیری کنند؟ با استفاده از ابزارهایی که از قبل در مرورگرهایشان موجود است.

ابزارهای کار

• ابزارهای توسعه‌دهنده مرورگر (تب Performance): پروفایلر Performance در کروم، فایرفاکس یا اج بهترین دوست شماست. این ابزار می‌تواند تمام فعالیت‌ها، از جمله اسکریپت‌نویسی، رندرینگ و نقاشی را ضبط کند و به شما امکان می‌دهد یک "نمودار شعله" (flame graph) دقیق از فرآیند بازخوانی ایجاد کنید.
• ابزارهای توسعه‌دهنده ری‌اکت (Profiler): این افزونه برای درک *چرا* کامپوننت‌های شما دوباره رندر شده‌اند، ضروری است. این ابزار می‌تواند دقیقاً به شما نشان دهد که کدام کامپوننت‌ها به عنوان بخشی از Fast Refresh به‌روز شده‌اند و چه چیزی باعث رندر شده است.

راهنمای گام به گام پروفایلینگ

بیایید یک جلسه پروفایلینگ ساده را که هر کسی می‌تواند تکرار کند، مرور کنیم.

۱. راه‌اندازی یک پروژه ساده

یک پروژه ری‌اکت جدید با استفاده از یک ابزار مدرن مانند Vite یا Create React App ایجاد کنید. اینها با Fast Refresh از پیش پیکربندی شده ارائه می‌شوند. npx create-vite@latest my-react-app --template react

۲. پروفایل کردن یک بازخوانی کامپوننت ساده

• سرور توسعه خود را اجرا کرده و برنامه را در مرورگر خود باز کنید.
• ابزارهای توسعه‌دهنده را باز کرده و به تب Performance بروید.
• روی دکمه "Record" (دایره کوچک) کلیک کنید.
• به ویرایشگر کد خود بروید و یک تغییر جزئی در کامپوننت اصلی `App` خود ایجاد کنید، مانند تغییر مقداری متن. فایل را ذخیره کنید.
• منتظر بمانید تا تغییر در مرورگر ظاهر شود.
• به ابزارهای توسعه‌دهنده بازگردید و روی "Stop" کلیک کنید.

اکنون یک نمودار شعله دقیق خواهید دید. به دنبال یک انفجار متمرکز فعالیت مربوط به زمانی که فایل را ذخیره کردید، بگردید. احتمالاً فراخوانی توابعی مربوط به باندلر خود (مثلاً `vite-runtime`) و سپس فازهای زمان‌بندی و رندر ری‌اکت (`performConcurrentWorkOnRoot`) را خواهید دید. مدت زمان کل این انفجار، سربار بازخوانی شماست. برای یک تغییر ساده، این زمان باید بسیار کمتر از ۵۰ میلی‌ثانیه باشد.

۳. پروفایل کردن یک بازخوانی ناشی از هوک

اکنون، یک هوک سفارشی در یک فایل جداگانه ایجاد کنید:

فایل: `useCounter.js` import { useState } from 'react'; export function useCounter() { const [count, setCount] = useState(0); const increment = () => setCount(c => c + 1); return { count, increment }; }

از این هوک در دو یا سه کامپوننت مختلف استفاده کنید. حال، فرآیند پروفایلینگ را تکرار کنید، اما این بار، تغییری در داخل `useCounter.js` ایجاد کنید (مثلاً یک `console.log` اضافه کنید). وقتی نمودار شعله را تحلیل می‌کنید، یک ناحیه فعالیت گسترده‌تری را خواهید دید، زیرا ری‌اکت باید تمام کامپوننت‌هایی را که از این هوک استفاده می‌کنند، دوباره رندر کند. مدت زمان این کار را با مورد قبلی مقایسه کنید تا سربار افزایش یافته را کمی‌سازی کنید.

بهترین روش‌ها و بهینه‌سازی برای توسعه

از آنجایی که این یک نگرانی زمان توسعه است، اهداف بهینه‌سازی ما بر حفظ یک DX سریع و روان متمرکز است، که برای بهره‌وری توسعه‌دهنده در تیم‌هایی که در مناطق مختلف و با قابلیت‌های سخت‌افزاری متفاوت پراکنده هستند، حیاتی است.

ساختاربندی کامپوننت‌ها برای عملکرد بهتر بازخوانی

اصولی که منجر به یک برنامه ری‌اکت با معماری خوب و عملکرد بالا می‌شود، به یک تجربه بهتر Fast Refresh نیز منجر می‌شود.

• کامپوننت‌ها را کوچک و متمرکز نگه دارید: یک کامپوننت کوچکتر هنگام رندر مجدد کار کمتری انجام می‌دهد. وقتی یک کامپوننت کوچک را ویرایش می‌کنید، بازخوانی بسیار سریع است. کامپوننت‌های بزرگ و یکپارچه برای رندر مجدد کندتر هستند و سربار بازخوانی را افزایش می‌دهند.
• هم‌مکانی State: State را فقط تا جایی که لازم است به بالا منتقل کنید (Lift state up). اگر state به بخش کوچکی از درخت کامپوننت محدود باشد، هرگونه تغییر در آن درخت باعث بازخوانی‌های غیرضروری در سطوح بالاتر نمی‌شود. این کار شعاع انفجار تغییرات شما را محدود می‌کند.

نوشتن کد "سازگار با Fast Refresh"

نکته کلیدی این است که به Fast Refresh کمک کنید تا هدف کد شما را بفهمد.

• کامپوننت‌ها و هوک‌های خالص (Pure): اطمینان حاصل کنید که کامپوننت‌ها و هوک‌های شما تا حد امکان خالص هستند. یک کامپوننت در حالت ایده‌آل باید یک تابع خالص از props و state خود باشد. از عوارض جانبی در محدوده ماژول (یعنی خارج از خود تابع کامپوننت) خودداری کنید، زیرا این موارد می‌توانند مکانیزم بازخوانی را گیج کنند.
• صادرات سازگار: فقط کامپوننت‌های ری‌اکت را از فایل‌هایی که برای نگهداری کامپوننت‌ها در نظر گرفته شده‌اند، صادر کنید. اگر یک فایل ترکیبی از کامپوننت‌ها و توابع/ثابت‌های معمولی را صادر کند، Fast Refresh ممکن است گیج شود و یک بارگذاری مجدد کامل را انتخاب کند. اغلب بهتر است کامپوننت‌ها را در فایل‌های خودشان نگه دارید.

آینده: فراتر از برچسب 'آزمایشی'

هوک `experimental_useRefresh` گواهی بر تعهد ری‌اکت به DX است. در حالی که ممکن است یک API داخلی و آزمایشی باقی بماند، مفاهیمی که در بر می‌گیرد، برای آینده ری‌اکت محوری هستند.

توانایی آغاز به‌روزرسانی‌های حافظ state از یک منبع خارجی، یک ابزار اولیه فوق‌العاده قدرتمند است. این با دیدگاه گسترده‌تر ری‌اکت برای حالت همزمانی (Concurrent Mode) همسو است، جایی که ری‌اکت می‌تواند چندین به‌روزرسانی state با اولویت‌های مختلف را مدیریت کند. با ادامه تکامل ری‌اکت، ممکن است شاهد APIهای عمومی و پایدارتری باشیم که به توسعه‌دهندگان و نویسندگان فریم‌ورک این نوع کنترل دقیق را اعطا می‌کنند و امکانات جدیدی برای ابزارهای توسعه‌دهنده، ویژگی‌های همکاری زنده و موارد دیگر را باز می‌کنند.

نتیجه‌گیری: ابزاری قدرتمند برای یک جامعه جهانی

بیایید بررسی عمیق خود را در چند نکته کلیدی برای جامعه جهانی توسعه‌دهندگان ری‌اکت خلاصه کنیم.

• تغییردهنده بازی DX: experimental_useRefresh موتور سطح پایینی است که React Fast Refresh را قدرت می‌بخشد، ویژگی‌ای که با حفظ state کامپوننت در حین ویرایش کد، حلقه بازخورد توسعه‌دهنده را به طور چشمگیری بهبود می‌بخشد.
• بدون تأثیر در پروداکشن: سربار عملکردی این مکانیزم صرفاً یک نگرانی زمان توسعه است. این ویژگی به طور کامل از بیلدهای پروداکشن حذف می‌شود و هیچ تأثیری بر کاربران نهایی شما ندارد.
• سربار متناسب: در حین توسعه، هزینه عملکرد یک بازخوانی مستقیماً با دامنه تغییر کد متناسب است. تغییرات کوچک و ایزوله تقریباً آنی هستند، در حالی که تغییرات در منطق مشترک پرکاربرد تأثیر بزرگتر اما همچنان قابل مدیریتی دارند.
• معماری مهم است: معماری خوب ری‌اکت—کامپوننت‌های کوچک، state مدیریت شده—نه تنها عملکرد پروداکشن برنامه شما را بهبود می‌بخشد، بلکه با کارآمدتر کردن Fast Refresh، تجربه توسعه شما را نیز ارتقا می‌دهد.

درک ابزارهایی که هر روز استفاده می‌کنیم، ما را برای نوشتن کد بهتر و اشکال‌زدایی مؤثرتر توانمند می‌سازد. در حالی که ممکن است هرگز مستقیماً experimental_useRefresh را فراخوانی نکنید، دانستن اینکه آنجا است و خستگی‌ناپذیر برای روان‌تر کردن فرآیند توسعه شما کار می‌کند، به شما درک عمیق‌تری از اکوسیستم پیچیده‌ای که بخشی از آن هستید، می‌دهد. این ابزارهای قدرتمند را در آغوش بگیرید، مرزهای آنها را درک کنید و به ساختن چیزهای شگفت‌انگیز ادامه دهید.