پیاده‌سازی experimental_Offscreen در React: رندرینگ پس‌زمینه برای بهبود عملکرد

در چشم‌انداز همواره در حال تحول توسعه وب، بهینه‌سازی عملکرد یک نگرانی حیاتی باقی مانده است. ری‌اکت، کتابخانه محبوب جاوا اسکریپت برای ساخت رابط‌های کاربری، یک API آزمایشی به نام experimental_Offscreen معرفی کرده است که با بهره‌گیری از رندرینگ پس‌زمینه، وعده بهبود قابل توجه عملکرد را می‌دهد. این راهنمای جامع به بررسی پیچیدگی‌های experimental_Offscreen، مزایا، جزئیات پیاده‌سازی و موارد استفاده بالقوه آن می‌پردازد.

درک مفهوم اصلی: رندرینگ پس‌زمینه

رندرینگ سنتی در ری‌اکت به صورت همزمان (synchronously) انجام می‌شود. وقتی داده‌های یک کامپوننت تغییر می‌کند، ری‌اکت آن کامپوننت و فرزندانش را مجدداً رندر می‌کند که این امر می‌تواند منجر به گلوگاه‌های عملکردی، به ویژه در برنامه‌های پیچیده، شود. از سوی دیگر، رندرینگ پس‌زمینه به ری‌اکت اجازه می‌دهد تا وضعیت به‌روز شده یک کامپوننت را در پس‌زمینه، بدون مسدود کردن ترد اصلی (main thread)، آماده کند. این بدان معناست که رابط کاربری حتی در حین انجام عملیات رندرینگ سنگین، پاسخگو باقی می‌ماند.

API experimental_Offscreen مکانیزمی را فراهم می‌کند تا به ری‌اکت دستور دهد یک کامپوننت (یا یک زیردرخت از کامپوننت‌ها) را خارج از صفحه (off-screen) و در یک زمینه رندر جداگانه، رندر کند. این رندرینگ خارج از صفحه بلافاصله بر رابط کاربری قابل مشاهده تأثیر نمی‌گذارد. پس از اتمام رندرینگ خارج از صفحه، محتوای به‌روز شده می‌تواند به طور یکپارچه در نمای اصلی جایگزین شود و منجر به تجربه کاربری روان‌تر و پاسخگوتر شود. این ویژگی به ویژه برای کامپوننت‌هایی که شامل محاسبات سنگین، واکشی داده یا انیمیشن‌های پیچیده هستند، ارزشمند است.

مزایای کلیدی استفاده از experimental_Offscreen

• بهبود عملکرد محسوس: با رندر کردن کامپوننت‌ها در پس‌زمینه، experimental_Offscreen تأخیر محسوس را کاهش می‌دهد و از کند شدن رابط کاربری، حتی در طول وظایف محاسباتی سنگین، جلوگیری می‌کند.
• پاسخگویی بهتر: ترد اصلی مسدود نمی‌شود و این اطمینان را می‌دهد که تعاملات کاربر به سرعت پردازش شده و برنامه پاسخگو باقی می‌ماند.
• کاهش پرش (Jitter): رندرینگ پس‌زمینه پرش و افت فریم را به حداقل می‌رساند و منجر به انیمیشن‌ها و انتقال‌های روان‌تر می‌شود.
• استفاده بهینه از منابع: با رندر کردن کامپوننت‌ها تنها در مواقع ضروری و انتقال محاسبات به پس‌زمینه، experimental_Offscreen می‌تواند استفاده از منابع و عمر باتری را به ویژه در دستگاه‌های موبایل بهبود بخشد.
• انتقال‌های یکپارچه: قابلیت آماده‌سازی محتوای به‌روز شده در خارج از صفحه، انتقال‌های یکپارچه بین حالت‌ها یا نماهای مختلف را امکان‌پذیر می‌سازد و تجربه کاربری کلی را ارتقا می‌دهد.

پیاده‌سازی experimental_Offscreen

قبل از پرداختن به پیاده‌سازی، درک این نکته حیاتی است که experimental_Offscreen، همانطور که از نامش پیداست، هنوز آزمایشی است. این بدان معناست که API ممکن است تغییر کند و شاید برای محیط‌های تولیدی بدون آزمایش کامل و بررسی دقیق مناسب نباشد. برای استفاده از آن، معمولاً به نسخه‌ای از ری‌اکت نیاز دارید که از ویژگی‌های آزمایشی پشتیبانی می‌کند و باید حالت همزمانی (concurrent mode) را فعال کنید.

استفاده پایه

روش اصلی برای استفاده از experimental_Offscreen، پیچیدن کامپوننتی که می‌خواهید در پس‌زمینه رندر شود با کامپوننت <Offscreen> است. شما باید آن را از پکیج react ایمپورت کنید.

            import { Offscreen } from 'react';

function MyComponent() {
  return (
    <Offscreen mode="visible">
      <ExpensiveComponent />
    </Offscreen>
  );
}

            

              
                Copy
              
            
          

در این مثال، <ExpensiveComponent /> خارج از صفحه رندر خواهد شد. پراپ mode کنترل می‌کند که آیا محتوا در ابتدا قابل مشاهده یا پنهان باشد.

پراپ mode

پراپ mode برای کنترل قابلیت مشاهده و رفتار رندرینگ کامپوننت <Offscreen> ضروری است. این پراپ دو مقدار ممکن را می‌پذیرد:

• "visible": محتوای داخل کامپوننت <Offscreen> رندر شده و بلافاصله قابل مشاهده است. در حالی که ممکن است همچنان از رندرینگ همزمان در پس‌زمینه بهره‌مند شود، اما فاز پنهان‌سازی یا آماده‌سازی اولیه وجود ندارد.
• "hidden": محتوای داخل کامپوننت <Offscreen> خارج از صفحه رندر شده و در ابتدا قابل مشاهده نیست. این محتوا پنهان باقی می‌ماند تا زمانی که شما به صراحت پراپ mode را به "visible" تغییر دهید. این مورد استفاده معمول برای رندرینگ پس‌زمینه است.

شما می‌توانید پراپ mode را به صورت پویا با استفاده از استیت ری‌اکت کنترل کنید، که به شما امکان می‌دهد محتوای خارج از صفحه را بر اساس شرایط خاص یا تعاملات کاربر نمایش داده و پنهان کنید.

            import { useState } from 'react';
import { Offscreen } from 'react';

function MyComponent() {
  const [isVisible, setIsVisible] = useState(false);

  return (
    <>
      <button onClick={() => setIsVisible(true)}>Show Content</button>
      <Offscreen mode={isVisible ? "visible" : "hidden"}>
        <ExpensiveComponent />
      </Offscreen>
    <>
  );
}

            

              
                Copy
              
            
          

در این مثال، <ExpensiveComponent /> در ابتدا خارج از صفحه رندر می‌شود (mode="hidden"). هنگامی که کاربر روی دکمه کلیک می‌کند، استیت isVisible به true تغییر می‌کند که باعث تغییر پراپ mode به "visible" شده و محتوای خارج از صفحه نمایش داده می‌شود.

استفاده پیشرفته با Suspense

experimental_Offscreen به طور یکپارچه با React Suspense ادغام می‌شود و به شما امکان می‌دهد تا حالت‌های بارگذاری و واکشی داده‌های ناهمزمان را به شیوه‌ای زیباتر مدیریت کنید. شما می‌توانید کامپوننت <Offscreen> را با یک کامپوننت <Suspense> بپوشانید تا در حین آماده‌سازی محتوا در پس‌زمینه، یک رابط کاربری جایگزین (fallback) نمایش دهید.

            import { Suspense } from 'react';
import { Offscreen } from 'react';

function MyComponent() {
  return (
    <Suspense fallback={<p>Loading...</p>}>
      <Offscreen mode="hidden">
        <ExpensiveComponent />
      </Offscreen>
    </Suspense>
  );
}

            

              
                Copy
              
            
          

در این مثال، در حالی که <ExpensiveComponent /> در حال رندر شدن خارج از صفحه است، رابط کاربری جایگزین <p>Loading...</p> نمایش داده خواهد شد. پس از اتمام رندرینگ خارج از صفحه، <ExpensiveComponent /> جایگزین رابط کاربری جایگزین می‌شود.

مدیریت به‌روزرسانی‌ها و رندرهای مجدد

هنگامی که داده‌هایی که <ExpensiveComponent /> به آنها وابسته است تغییر کند، ری‌اکت به طور خودکار آن را خارج از صفحه مجدداً رندر می‌کند. محتوای به‌روز شده در پس‌زمینه آماده می‌شود و هنگامی که پراپ mode به "visible" تغییر کند، محتوای به‌روز شده به طور یکپارچه جایگزین خواهد شد.

موارد استفاده برای experimental_Offscreen

experimental_Offscreen به ویژه در سناریوهایی مفید است که شما کامپوننت‌هایی دارید که رندر آنها از نظر محاسباتی سنگین است، شامل واکشی داده می‌شوند، یا بلافاصله قابل مشاهده نیستند اما باید از قبل آماده شوند. در اینجا چند مورد استفاده رایج آورده شده است:

• رابط‌های تب‌بندی شده: محتوای تب‌های غیرفعال را در پس‌زمینه پیش‌رندر کنید، تا زمانی که کاربر به تب دیگری می‌رود، محتوا از قبل آماده و فوراً نمایش داده شود. این کار عملکرد محسوس رابط‌های تب‌بندی شده را به طرز چشمگیری بهبود می‌بخشد، به خصوص زمانی که تب‌ها حاوی داده‌ها یا نمودارهای پیچیده هستند. یک داشبورد مالی را تصور کنید که هر تب مجموعه‌ای متفاوت از نمودارها و جداول را نمایش می‌دهد. با استفاده از experimental_Offscreen، می‌توانید نمودارهای تب‌های غیرفعال را پیش‌رندر کنید و از انتقال روان هنگام جابجایی کاربر بین آنها اطمینان حاصل کنید.
• لیست‌ها و شبکه‌های بزرگ: محتوای آیتم‌هایی را که در حال حاضر در یک لیست یا شبکه بزرگ قابل مشاهده نیستند، خارج از صفحه رندر کنید، تا زمانی که کاربر اسکرول می‌کند، آیتم‌های جدید از قبل آماده باشند و بدون تأخیر نمایش داده شوند. این امر به ویژه برای لیست‌ها و شبکه‌های مجازی‌سازی شده که در هر زمان تنها زیرمجموعه‌ای از داده‌ها را رندر می‌کنند، مؤثر است. یک وب‌سایت تجارت الکترونیک را در نظر بگیرید که صدها محصول را نمایش می‌دهد. با رندر کردن جزئیات محصول در خارج از صفحه همزمان با اسکرول کاربر، می‌توانید تجربه مرور روان‌تری ایجاد کنید.
• انیمیشن‌ها و انتقال‌های پیچیده: حالت بعدی یک انیمیشن یا انتقال را خارج از صفحه آماده کنید، تا زمانی که انیمیشن یا انتقال فعال می‌شود، بتواند به نرمی و بدون ایجاد پرش یا افت فریم اجرا شود. این امر به ویژه برای انیمیشن‌هایی که شامل محاسبات پیچیده یا دستکاری داده هستند، مهم است. به یک رابط کاربری با انتقال‌های پیچیده بین صفحات فکر کنید. experimental_Offscreen به شما امکان می‌دهد صفحه مقصد را پیش‌رندر کنید، تا انتقال به نظر یکپارچه و فوری برسد.
• پیش‌واکشی داده‌ها: شروع به واکشی داده‌ها برای کامپوننت‌هایی کنید که هنوز قابل مشاهده نیستند اما احتمالاً به زودی مورد نیاز خواهند بود. پس از واکشی داده‌ها، کامپوننت می‌تواند خارج از صفحه رندر شود و سپس در هنگام قابل مشاهده شدن، فوراً نمایش داده شود. این می‌تواند با کاهش زمان بارگذاری محسوس، تجربه کاربری را به طور قابل توجهی بهبود بخشد. به عنوان مثال، در یک پلتفرم رسانه اجتماعی، می‌توانید داده‌های چند پست بعدی در فید کاربر را پیش‌واکشی کرده و آنها را خارج از صفحه رندر کنید تا با اسکرول کاربر آماده نمایش باشند.
• کامپوننت‌های پنهان: کامپوننت‌هایی را که در ابتدا پنهان هستند (مثلاً در یک مودال یا منوی کشویی) خارج از صفحه رندر کنید، تا زمانی که نمایش داده می‌شوند، از قبل آماده باشند و بتوانند فوراً نشان داده شوند. این کار از تأخیر قابل توجه هنگام تعامل کاربر با کامپوننت جلوگیری می‌کند. یک پنل تنظیمات را تصور کنید که در ابتدا پنهان است. با رندر کردن آن در خارج از صفحه، می‌توانید اطمینان حاصل کنید که با کلیک کاربر روی آیکون تنظیمات، فوراً ظاهر می‌شود.

بهترین شیوه‌ها برای استفاده از experimental_Offscreen

برای بهره‌برداری مؤثر از experimental_Offscreen و به حداکثر رساندن مزایای آن، بهترین شیوه‌های زیر را در نظر بگیرید:

• شناسایی گلوگاه‌های عملکرد: از ابزارهای پروفایلینگ برای شناسایی کامپوننت‌هایی که باعث ایجاد گلوگاه‌های عملکردی در برنامه شما می‌شوند، استفاده کنید. ابتدا روی استفاده از experimental_Offscreen برای این کامپوننت‌ها تمرکز کنید.
• اندازه‌گیری عملکرد: قبل و بعد از پیاده‌سازی experimental_Offscreen، عملکرد برنامه خود را اندازه‌گیری کنید تا اطمینان حاصل شود که واقعاً در حال بهبود است. از معیارهایی مانند نرخ فریم، زمان رندر و زمان تا تعامل (TTI) استفاده کنید.
• اجتناب از استفاده بیش از حد: از experimental_Offscreen بیش از حد استفاده نکنید. رندر کردن تعداد زیادی کامپوننت در خارج از صفحه می‌تواند منابع زیادی مصرف کند و به طور بالقوه عملکرد را کاهش دهد. از آن با احتیاط و با تمرکز بر روی کامپوننت‌های حیاتی از نظر عملکرد استفاده کنید.
• در نظر گرفتن مصرف حافظه: رندرینگ خارج از صفحه می‌تواند مصرف حافظه را افزایش دهد. مصرف حافظه برنامه خود را نظارت کنید تا اطمینان حاصل شود که در محدوده‌های قابل قبول باقی می‌ماند.
• آزمایش کامل: از آنجایی که experimental_Offscreen یک API آزمایشی است، آزمایش کامل برنامه خود در دستگاه‌ها و مرورگرهای مختلف برای اطمینان از عملکرد صحیح آن بسیار مهم است.
• آگاهی از تغییرات API: با آخرین نسخه‌های ری‌اکت به‌روز بمانید و آماده باشید تا با تکامل API experimental_Offscreen، کد خود را تطبیق دهید.
• استفاده با حالت همزمانی ری‌اکت: experimental_Offscreen برای کار یکپارچه با حالت همزمانی ری‌اکت (React Concurrent Mode) طراحی شده است. اطمینان حاصل کنید که برنامه شما از حالت همزمانی برای بهره‌برداری کامل از مزایای رندرینگ پس‌زمینه استفاده می‌کند.
• پروفایل با DevTools: از React DevTools برای پروفایل کردن کامپوننت‌های خود و درک چگونگی تأثیر experimental_Offscreen بر عملکرد رندرینگ استفاده کنید. این کار به شناسایی مشکلات بالقوه و بهینه‌سازی پیاده‌سازی شما کمک می‌کند.

چالش‌ها و ملاحظات بالقوه

در حالی که experimental_Offscreen مزایای عملکردی قابل توجهی را ارائه می‌دهد، آگاهی از چالش‌ها و ملاحظات بالقوه مهم است:

• ماهیت آزمایشی: از آنجایی که API آزمایشی است، ممکن است تغییر کند و پایدار نباشد. این بدان معناست که کد شما ممکن است در نسخه‌های آینده ری‌اکت نیاز به تغییر داشته باشد.
• افزایش پیچیدگی: پیاده‌سازی experimental_Offscreen می‌تواند به کدبیس شما پیچیدگی اضافه کند. مهم است که پیاده‌سازی خود را با دقت برنامه‌ریزی کرده و اطمینان حاصل کنید که باگ‌ها یا رگرسیون‌های جدیدی را معرفی نمی‌کند.
• سربار حافظه: رندرینگ خارج از صفحه می‌تواند مصرف حافظه را افزایش دهد، به خصوص اگر در حال رندر کامپوننت‌های بزرگ یا پیچیده هستید. مصرف حافظه برنامه خود را نظارت کرده و پیاده‌سازی خود را برای به حداقل رساندن سربار حافظه بهینه کنید.
• سازگاری مرورگر: اطمینان حاصل کنید که مرورگرهایی که هدف قرار می‌دهید به طور کامل از ویژگی‌های مورد نیاز experimental_Offscreen و حالت همزمانی ری‌اکت پشتیبانی می‌کنند. ممکن است برای مرورگرهای قدیمی‌تر نیاز به پالی‌فیل‌ها یا رویکردهای جایگزین باشد.

experimental_Offscreen در ری‌اکت نیتیو

اصول experimental_Offscreen را می‌توان در ری‌اکت نیتیو نیز به کار برد، اگرچه جزئیات پیاده‌سازی ممکن است متفاوت باشد. در ری‌اکت نیتیو، می‌توانید با استفاده از تکنیک‌هایی مانند موارد زیر به اثرات رندرینگ پس‌زمینه مشابهی دست یابید:

• React.memo: از React.memo برای جلوگیری از رندرهای مجدد غیرضروری کامپوننت‌هایی که تغییر نکرده‌اند، استفاده کنید.
• useMemo و useCallback: از این هوک‌ها برای مموایز کردن محاسبات سنگین و تعاریف توابع استفاده کنید تا از اجرای مجدد غیرضروری آنها جلوگیری شود.
• FlatList و SectionList: از این کامپوننت‌ها برای رندر کردن کارآمد لیست‌ها و شبکه‌های بزرگ استفاده کنید، به طوری که تنها آیتم‌هایی که در حال حاضر قابل مشاهده هستند، رندر شوند.
• پردازش خارج از ترد با JavaScript Workers یا Native Modules: وظایف محاسباتی سنگین را با استفاده از JavaScript Workers یا Native Modules به ترد‌های جداگانه منتقل کنید تا از مسدود شدن ترد اصلی جلوگیری شود.

در حالی که ری‌اکت نیتیو هنوز معادل مستقیمی برای experimental_Offscreen ندارد، این تکنیک‌ها می‌توانند با کاهش رندرهای مجدد غیرضروری و انتقال محاسبات سنگین به پس‌زمینه، به شما در دستیابی به بهبودهای عملکردی مشابه کمک کنند.

نمونه‌هایی از پیاده‌سازی‌های بین‌المللی

اصول experimental_Offscreen و رندرینگ پس‌زمینه را می‌توان در برنامه‌های کاربردی در صنایع و مناطق مختلف به کار برد. در اینجا چند نمونه آورده شده است:

• تجارت الکترونیک (جهانی): پیش‌رندر کردن صفحات جزئیات محصول در پس‌زمینه برای ناوبری سریع‌تر. نمایش روان اطلاعات محلی‌سازی شده محصول (واحد پول، زبان، گزینه‌های ارسال) با پیش‌رندر کردن نسخه‌های زبانی مختلف در خارج از صفحه.
• داشبوردهای مالی (آمریکای شمالی، اروپا، آسیا): پیش‌محاسبه و رندر کردن نمودارهای مالی پیچیده در خارج از صفحه برای تجسم داده‌های تعاملی. اطمینان از اینکه به‌روزرسانی‌های داده‌های بازار به صورت لحظه‌ای و بدون ایجاد تأخیر در عملکرد نمایش داده می‌شوند.
• پلتفرم‌های رسانه‌های اجتماعی (سراسر جهان): پیش‌واکشی و رندر کردن محتوای فید اخبار در پس‌زمینه برای تجربه اسکرول یکپارچه. پیاده‌سازی انتقال‌های روان بین بخش‌های مختلف پلتفرم (مانند پروفایل، گروه‌ها، پیام‌ها).
• وب‌سایت‌های رزرو سفر (جهانی): پیش‌بارگذاری نتایج جستجوی پرواز و هتل در پس‌زمینه برای زمان پاسخ‌دهی سریع‌تر. نمایش کارآمد نقشه‌های تعاملی و راهنمای مقصد.
• پلتفرم‌های آموزش آنلاین (آسیا، آفریقا، آمریکای جنوبی): پیش‌رندر کردن ماژول‌های یادگیری تعاملی و ارزیابی‌ها در پس‌زمینه برای تجربه یادگیری روان‌تر. تطبیق رابط کاربری بر اساس زبان و ترجیحات فرهنگی کاربر.

نتیجه‌گیری

experimental_Offscreen گام مهمی رو به جلو در بهینه‌سازی عملکرد ری‌اکت محسوب می‌شود. با بهره‌گیری از رندرینگ پس‌زمینه، این امکان را به توسعه‌دهندگان می‌دهد تا رابط‌های کاربری پاسخگوتر و جذاب‌تری را حتی در برنامه‌های پیچیده ایجاد کنند. در حالی که این API هنوز آزمایشی است، مزایای بالقوه آن غیرقابل انکار است. با درک مفاهیم، جزئیات پیاده‌سازی و بهترین شیوه‌های ذکر شده در این راهنما، می‌توانید شروع به کاوش experimental_Offscreen کرده و از قدرت آن برای بهبود عملکرد برنامه‌های ری‌اکت خود استفاده کنید. به یاد داشته باشید که به طور کامل آزمایش کنید و آماده باشید تا با تکامل API، کد خود را تطبیق دهید.

همانطور که اکوسیستم ری‌اکت به تکامل خود ادامه می‌دهد، ابزارهایی مانند experimental_Offscreen نقش فزاینده‌ای در ارائه تجربیات کاربری استثنایی ایفا خواهند کرد. با آگاه ماندن و استقبال از این پیشرفت‌ها، توسعه‌دهندگان می‌توانند اطمینان حاصل کنند که برنامه‌هایشان صرف نظر از موقعیت مکانی یا دستگاه کاربر، عملکردی، پاسخگو و لذت‌بخش برای استفاده هستند.