M

MLOG

فارسی

راهنمای جامع فرآیند تطبیق در React، بررسی الگوریتم مقایسه DOM مجازی، تکنیک‌های بهینه‌سازی و تأثیر آن بر عملکرد.

تطبیق در React: رونمایی از الگوریتم مقایسه DOM مجازی

ری‌اکت، یک کتابخانه محبوب جاوا اسکریپت برای ساخت رابط‌های کاربری، عملکرد و کارایی خود را مدیون فرآیندی به نام تطبیق (reconciliation) است. در قلب فرآیند تطبیق، الگوریتم مقایسه DOM مجازی (virtual DOM diffing algorithm) قرار دارد، یک مکانیزم پیچیده که تعیین می‌کند چگونه DOM واقعی (Document Object Model) را به بهینه‌ترین شکل ممکن به‌روزرسانی کند. این مقاله به بررسی عمیق فرآیند تطبیق در React می‌پردازد و DOM مجازی، الگوریتم مقایسه و استراتژی‌های عملی برای بهینه‌سازی عملکرد را توضیح می‌دهد.

DOM مجازی چیست؟

DOM مجازی (VDOM) یک نمایش سبک و درون حافظه‌ای از DOM واقعی است. آن را به عنوان یک طرح کلی از رابط کاربری واقعی در نظر بگیرید. به جای دستکاری مستقیم DOM مرورگر، React با این نمایش مجازی کار می‌کند. هنگامی که داده‌ها در یک کامپوننت React تغییر می‌کنند، یک درخت DOM مجازی جدید ایجاد می‌شود. سپس این درخت جدید با درخت DOM مجازی قبلی مقایسه می‌شود.

مزایای کلیدی استفاده از DOM مجازی:

فرآیند تطبیق: چگونه React DOM را به‌روزرسانی می‌کند

تطبیق فرآیندی است که طی آن React DOM مجازی را با DOM واقعی همگام‌سازی می‌کند. هنگامی که state یک کامپوننت تغییر می‌کند، React مراحل زیر را انجام می‌دهد:

  1. رندر مجدد کامپوننت: React کامپوننت را مجدداً رندر می‌کند و یک درخت DOM مجازی جدید ایجاد می‌کند.
  2. مقایسه درخت‌های جدید و قدیم (Diffing): React درخت DOM مجازی جدید را با درخت قبلی مقایسه می‌کند. اینجاست که الگوریتم مقایسه وارد عمل می‌شود.
  3. تعیین حداقل مجموعه تغییرات: الگوریتم مقایسه حداقل مجموعه تغییرات مورد نیاز برای به‌روزرسانی DOM واقعی را شناسایی می‌کند.
  4. اعمال تغییرات (Committing): React فقط همان تغییرات خاص را روی DOM واقعی اعمال می‌کند.

الگوریتم مقایسه: درک قوانین

الگوریتم مقایسه هسته اصلی فرآیند تطبیق در React است. این الگوریتم از روش‌های اکتشافی (heuristics) برای یافتن بهینه‌ترین راه برای به‌روزرسانی DOM استفاده می‌کند. اگرچه این الگوریتم حداقل تعداد مطلق عملیات را در هر مورد تضمین نمی‌کند، اما در اکثر سناریوها عملکرد بسیار خوبی ارائه می‌دهد. این الگوریتم تحت مفروضات زیر عمل می‌کند:

توضیح دقیق الگوریتم مقایسه

بیایید نحوه عملکرد الگوریتم مقایسه را با جزئیات بیشتری بررسی کنیم:

  1. مقایسه نوع عنصر: ابتدا، React عناصر ریشه دو درخت را مقایسه می‌کند. اگر انواع آن‌ها متفاوت باشد، React درخت قدیمی را تخریب کرده و درخت جدید را از ابتدا می‌سازد. این شامل حذف گره DOM قدیمی و ایجاد یک گره DOM جدید با نوع عنصر جدید است.
  2. به‌روزرسانی ویژگی‌های DOM: اگر انواع عناصر یکسان باشند، React ویژگی‌ها (props) دو عنصر را مقایسه می‌کند. این الگوریتم مشخص می‌کند کدام ویژگی‌ها تغییر کرده‌اند و فقط آن ویژگی‌ها را روی عنصر DOM واقعی به‌روزرسانی می‌کند. به عنوان مثال، اگر پراپ className یک عنصر <div> تغییر کرده باشد، React ویژگی className را روی گره DOM مربوطه به‌روزرسانی می‌کند.
  3. به‌روزرسانی کامپوننت‌ها: وقتی React با یک عنصر کامپوننت مواجه می‌شود، به صورت بازگشتی آن کامپوننت را به‌روزرسانی می‌کند. این شامل رندر مجدد کامپوننت و اعمال الگوریتم مقایسه بر روی خروجی کامپوننت است.
  4. مقایسه لیست‌ها (با استفاده از Key): مقایسه کارآمد لیست‌های فرزندان برای عملکرد حیاتی است. هنگام رندر کردن یک لیست، React انتظار دارد هر فرزند یک پراپ key منحصر به فرد داشته باشد. پراپ key به React اجازه می‌دهد تا تشخیص دهد کدام آیتم‌ها اضافه، حذف یا جابجا شده‌اند.

مثال: مقایسه با و بدون Key

بدون Key:

// رندر اولیه
<ul>
  <li>آیتم 1</li>
  <li>آیتم 2</li>
</ul>

// پس از افزودن یک آیتم در ابتدا
<ul>
  <li>آیتم 0</li>
  <li>آیتم 1</li>
  <li>آیتم 2</li>
</ul>

بدون key، ری‌اکت فرض می‌کند که هر سه آیتم تغییر کرده‌اند. این باعث می‌شود گره‌های DOM برای هر آیتم به‌روزرسانی شوند، در حالی که فقط یک آیتم جدید اضافه شده است. این ناکارآمد است.

با Key:

// رندر اولیه
<ul>
  <li key="item1">آیتم 1</li>
  <li key="item2">آیتم 2</li>
</ul>

// پس از افزودن یک آیتم در ابتدا
<ul>
  <li key="item0">آیتم 0</li>
  <li key="item1">آیتم 1</li>
  <li key="item2">آیتم 2</li>
</ul>

با key، ری‌اکت به راحتی می‌تواند تشخیص دهد که "item0" یک آیتم جدید است و "item1" و "item2" صرفاً به پایین منتقل شده‌اند. در این حالت فقط آیتم جدید اضافه می‌شود و آیتم‌های موجود جابجا می‌شوند که منجر به عملکرد بسیار بهتری می‌شود.

تکنیک‌های بهینه‌سازی عملکرد

در حالی که فرآیند تطبیق در React کارآمد است، چندین تکنیک وجود دارد که می‌توانید برای بهینه‌سازی بیشتر عملکرد از آن‌ها استفاده کنید:

مثال‌ها و سناریوهای عملی

بیایید چند مثال عملی را برای نشان دادن نحوه اعمال این تکنیک‌های بهینه‌سازی در نظر بگیریم.

مثال ۱: جلوگیری از رندرهای غیرضروری با React.memo

تصور کنید کامپوننتی دارید که اطلاعات کاربر را نمایش می‌دهد. این کامپوننت نام و سن کاربر را به عنوان props دریافت می‌کند. اگر نام و سن کاربر تغییر نکنند، نیازی به رندر مجدد کامپوننت نیست. می‌توانید از React.memo برای جلوگیری از رندرهای غیرضروری استفاده کنید.

import React from 'react';

const UserInfo = React.memo(function UserInfo(props) {
  console.log('Rendering UserInfo component');
  return (
    <div>
      <p>Name: {props.name}</p>
      <p>Age: {props.age}</p>
    </div>
  );
});

export default UserInfo;

React.memo به صورت سطحی (shallowly) props کامپوننت را مقایسه می‌کند. اگر propsها یکسان باشند، از رندر مجدد صرف‌نظر می‌کند.

مثال ۲: استفاده از ساختارهای داده تغییرناپذیر

کامپوننتی را در نظر بگیرید که لیستی از آیتم‌ها را به عنوان prop دریافت می‌کند. اگر لیست مستقیماً جهش یابد (mutate شود)، React ممکن است تغییر را تشخیص ندهد و کامپوننت را دوباره رندر نکند. استفاده از ساختارهای داده تغییرناپذیر می‌تواند از این مشکل جلوگیری کند.

import React from 'react';
import { List } from 'immutable';

function ItemList(props) {
  console.log('Rendering ItemList component');
  return (
    <ul>
      {props.items.map(item => (
        <li key={item.id}>{item.name}</li>
      ))}
    </ul>
  );
}

export default ItemList;

در این مثال، پراپ items باید یک لیست تغییرناپذیر از کتابخانه Immutable.js باشد. هنگامی که لیست به‌روزرسانی می‌شود، یک لیست تغییرناپذیر جدید ایجاد می‌شود که React به راحتی می‌تواند آن را تشخیص دهد.

اشتباهات رایج و نحوه اجتناب از آن‌ها

چندین اشتباه رایج می‌توانند عملکرد برنامه‌های React را مختل کنند. درک و اجتناب از این اشتباهات بسیار مهم است.

ملاحظات جهانی برای توسعه React

هنگام توسعه برنامه‌های React برای مخاطبان جهانی، موارد زیر را در نظر بگیرید:

نتیجه‌گیری

درک فرآیند تطبیق در React و الگوریتم مقایسه DOM مجازی برای ساخت برنامه‌های React با کارایی بالا ضروری است. با استفاده صحیح از keyها، جلوگیری از رندرهای غیرضروری و به کارگیری سایر تکنیک‌های بهینه‌سازی، می‌توانید عملکرد و پاسخگویی برنامه‌های خود را به طور قابل توجهی بهبود بخشید. به یاد داشته باشید که هنگام توسعه برنامه‌ها برای مخاطبان متنوع، عوامل جهانی مانند بین‌المللی‌سازی، دسترس‌پذیری و عملکرد برای کاربران با پهنای باند کم را در نظر بگیرید.

این راهنمای جامع، یک پایه محکم برای درک تطبیق در React فراهم می‌کند. با به کارگیری این اصول و تکنیک‌ها، می‌توانید برنامه‌های React کارآمد و با عملکرد بالا ایجاد کنید که تجربه کاربری فوق‌العاده‌ای را برای همه فراهم می‌کنند.