به‌روزرسانی‌های دلتای کامپوننت‌های سرور React: متحول‌سازی جریان کامپوننت افزایشی

چشم‌انداز توسعه فرانت‌اند در یک حالت تکاملی مداوم است که توسط پیگیری بی‌وقفه عملکرد بهتر، تجربیات کاربری پیشرفته و گردش کارهای توسعه کارآمدتر هدایت می‌شود. سال‌هاست که فریم‌ورک‌ها و کتابخانه‌ها با مبادلات ذاتی بین تعامل‌پذیری سمت کلاینت و رندرینگ سمت سرور دست و پنجه نرم می‌کنند. رویکردهای سنتی اغلب شامل بارگذاری مجدد کل صفحه یا یک فرآیند آب‌رسانی سمت کلاینت پیچیده بود که منجر به تاخیرهای قابل توجه و ناامیدی احتمالی کاربر، به‌ویژه در شبکه‌های کندتر یا دستگاه‌های کم‌قدرت‌تر می‌شد. کامپوننت‌های سرور React (RSC) به عنوان یک راه‌حل قدرتمند پدیدار شدند که اساساً نحوه ساخت و تحویل برنامه‌های React را تغییر داد. اکنون، با ظهور به‌روزرسانی‌های دلتا و جریان کامپوننت افزایشی، RSC برای ورود به یک عصر جدید از معماری برنامه وب، ارائه سرعت و سیالیت بی‌نظیر آماده شده است.

تکامل رندرینگ سمت سرور با React

قبل از پرداختن به جزئیات به‌روزرسانی‌های دلتا، درک سفری که ما را به اینجا رساند، بسیار مهم است. رندرینگ سمت سرور (SSR) مدت‌هاست که یک تکنیک برای بهبود زمان بارگذاری اولیه صفحه و سئو با رندر کردن HTML در سرور و ارسال آن به کلاینت بوده است. با این حال، SSR سنتی اغلب با مجموعه‌ای از چالش‌های خاص خود همراه بود:

• باز-رندر کامل صفحه: پیمایش بین صفحات معمولاً شامل یک سفر رفت و برگشت کامل سرور و یک باز-رندر کامل صفحه در کلاینت بود که می‌تواند کند به نظر برسد.
• موانع آب‌رسانی: جاوااسکریپت سمت کلاینت سپس باید HTML استاتیک را «آب‌رسانی» کند، شنوندگان رویداد را متصل کند و صفحه را تعاملی کند. این فرآیند آب‌رسانی می‌تواند یک گلوگاه قابل توجه باشد، به‌ویژه برای برنامه‌های بزرگ و پیچیده، که منجر به دوره‌ای می‌شود که صفحه قابل مشاهده است اما کاملاً کاربردی نیست.
• تکرار کد: اغلب، منطق کامپوننت یکسان باید هم در سرور و هم در کلاینت وجود داشته باشد که منجر به تکرار کد و اندازه‌های بسته‌ای بزرگتر می‌شود.

برنامه‌های تک صفحه‌ای (SPAs) با استفاده از رندرینگ سمت کلاینت (CSR) برخی از این مشکلات را با ارائه یک تجربه روان و شبیه برنامه پس از بارگذاری اولیه حل کردند. با این حال، آن‌ها از زمان‌های بارگذاری اولیه کندتر و معایب احتمالی سئو به دلیل HTML خالی که در ابتدا به مرورگر ارسال می‌شد، رنج می‌بردند.

معرفی کامپوننت‌های سرور React (RSC)

کامپوننت‌های سرور React، که به عنوان یک ویژگی پیش‌نمایش معرفی شده‌اند و اکنون به‌طور گسترده پذیرفته شده‌اند، نشان‌دهنده یک تغییر پارادایم هستند. آن‌ها به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهند تا کامپوننت‌هایی را بسازند که منحصراً در سرور اجرا می‌شوند. این امر چندین پیامد عمیق دارد:

• کاهش جاوااسکریپت سمت کلاینت: کامپوننت‌هایی که فقط در سرور رندر می‌شوند نیازی به ارسال به کلاینت ندارند، که به طور قابل توجهی مقدار جاوااسکریپتی را که مرورگر باید دانلود، تجزیه و اجرا کند، کاهش می‌دهد. این یک برد بزرگ برای عملکرد است، به‌ویژه در دستگاه‌های تلفن همراه و در مناطقی با پهنای باند محدود.
• دسترسی مستقیم به داده: کامپوننت‌های سرور می‌توانند مستقیماً به منابع سمت سرور مانند پایگاه‌های داده و سیستم‌های فایل بدون نیاز به فراخوانی API دسترسی داشته باشند، که باعث ساده‌سازی واکشی داده‌ها و بهبود عملکرد می‌شود.
• عدم تأثیر بر اندازه بسته: کتابخانه‌هایی که فقط توسط کامپوننت‌های سرور استفاده می‌شوند به اندازه بسته سمت کلاینت کمک نمی‌کنند.

با این حال، RSC همچنین ملاحظات معماری جدیدی را معرفی کرد. رندرینگ اولیه هنوز باید به کلاینت ارسال می‌شد و تعاملات یا به‌روزرسانی‌های داده‌های بعدی به مکانیسم‌هایی برای به‌روزرسانی رابط کاربری بدون بارگذاری مجدد کامل صفحه نیاز داشت.

چالش: پر کردن شکاف با به‌روزرسانی‌های پویا

قدرت واقعی RSC زمانی آزاد می‌شود که بتوانند رابط کاربری را به صورت پویا در پاسخ به تعاملات کاربر یا تغییرات داده به‌روزرسانی کنند. اینجاست که مفهوم جریان کامپوننت افزایشی و به‌روزرسانی‌های دلتا حیاتی می‌شود. تصور کنید کاربری با یک داشبورد پیچیده که داده‌های بی‌درنگ را از منابع مختلف نمایش می‌دهد، تعامل دارد. در یک راه‌اندازی SSR سنتی، به‌روزرسانی یک بخش کوچک از آن داشبورد ممکن است نیازمند یک سفر رفت و برگشت سرور و باز-رندر بخش قابل توجهی از صفحه باشد. با RSC، هدف این است که فقط کامپوننت‌های خاصی را که تغییر کرده‌اند به‌روزرسانی کنید.

به‌روزرسانی‌های دلتا: نوآوری اصلی

به‌روزرسانی‌های دلتا، موتور محرک طبیعت پویا RSC هستند. به‌جای ارسال کل درخت کامپوننت جدید از سرور به کلاینت، به‌روزرسانی‌های دلتا فقط تفاوت‌ها یا تغییراتی را که از آخرین رندر رخ داده است ارسال می‌کنند. این مشابه نحوه ردیابی تغییرات در کد توسط سیستم‌های کنترل نسخه مانند Git است. هنگامی که یک کامپوننت در سرور به دلیل داده‌های به‌روز شده یا تغییری در وضعیت آن دوباره رندر می‌شود، React تفاوت بین خروجی رندر شده قبلی و خروجی جدید را محاسبه می‌کند.

این دلتا سپس سریال‌سازی شده و به کلاینت ارسال می‌شود. زمان اجرای React در سمت کلاینت این دلتا را دریافت می‌کند و آن را به درخت کامپوننت موجود در DOM اعمال می‌کند. این فرآیند فوق‌العاده کارآمد است زیرا از باز-رندر کردن بخش‌های بی‌تأثیر رابط کاربری اجتناب می‌کند و مقدار داده‌ای را که باید از طریق شبکه منتقل شود به حداقل می‌رساند.

چگونه به‌روزرسانی‌های دلتا در عمل کار می‌کنند:

1. باز-رندر سمت سرور: یک کامپوننت سرور به دلیل یک رویداد (به عنوان مثال، واکشی داده‌ها، ارسال فرم) در سرور دوباره رندر می‌شود.
2. مقایسه: React در سرور خروجی جدید را با خروجی قبلاً ارسال‌شده برای آن کامپوننت مقایسه می‌کند.
3. سریال‌سازی دلتا: تفاوت‌ها (دلتا) به یک قالب فشرده سریال‌سازی می‌شوند.
4. انتقال شبکه: این دلتا به کلاینت ارسال می‌شود.
5. اصلاحیه سمت کلاینت: زمان اجرای React سمت کلاینت دلتا را دریافت می‌کند و به طور کارآمد قسمت‌های مربوطه رابط کاربری را بدون باز-رندر کردن کل کامپوننت یا صفحه به‌روزرسانی می‌کند.

جریان کامپوننت افزایشی: تحویل کارآمد دلتا

در حالی که به‌روزرسانی‌های دلتا چه چیزی را تغییر می‌دهد، جریان کامپوننت افزایشی چگونه این تغییرات را تحویل می‌دهد را توصیف می‌کند. به‌جای انتظار برای رندر شدن کل درخت RSC در سرور و سپس ارسال آن به کلاینت در یک مرحله، جریان کامپوننت افزایشی به سرور اجازه می‌دهد تا خروجی RSC را با در دسترس قرار گرفتن آن، جریان دهد. این بدان معناست که بخش‌های مختلف برنامه شما می‌توانند در زمان‌های مختلف رندر شوند و به طور مستقل به کلاینت جریان داده شوند.

آن را مانند یک فید خبری زنده در مقابل یک پخش از پیش ضبط‌شده در نظر بگیرید. با جریان افزایشی، کلاینت شروع به رندر کردن محتوا به محض رسیدن اولین قطعات از سرور می‌کند، که منجر به زمان بارگذاری سریع‌تر و یک تجربه کاربری پاسخگوتر می‌شود. این امر به‌ویژه برای برنامه‌های پیچیده با کامپوننت‌های مستقل زیاد مفید است.

مزایای کلیدی جریان افزایشی:

• بهبود زمان تعاملی (TTI): کاربران زودتر بخش‌هایی از برنامه را می‌بینند و می‌توانند با آن‌ها تعامل داشته باشند، زیرا مجبور نیستند منتظر رندر شدن کل صفحه در سرور باشند.
• رندرینگ تدریجی: رابط کاربری به تدریج در کلاینت ساخته می‌شود زیرا داده‌ها می‌رسند، و یک تجربه روان‌تر و پویاتر ایجاد می‌کند.
• مقاومت در برابر کامپوننت‌های کند: اگر یک کامپوننت در سرور زمان زیادی را برای رندر شدن صرف کند، رندر و جریان‌دهی سایر کامپوننت‌های سریع‌تر را مسدود نمی‌کند.
• کاهش زمان انتظار سرور: سرور می‌تواند قطعات داده را به محض آماده شدن ارسال کند، نه اینکه کل پاسخ را نگه دارد.

هم‌افزایی: به‌روزرسانی‌های دلتا + جریان افزایشی

جادوی واقعی زمانی اتفاق می‌افتد که به‌روزرسانی‌های دلتا و جریان کامپوننت افزایشی با هم ترکیب شوند. جریان افزایشی تضمین می‌کند که رندر RSC اولیه و به‌روزرسانی‌های بعدی تا حد امکان سریع به کلاینت تحویل داده می‌شوند. سپس به‌روزرسانی‌های دلتا تضمین می‌کنند که این تحویل‌ها تا حد امکان کارآمد هستند فقط با ارسال تغییرات لازم.

سناریویی را در نظر بگیرید که در آن کاربر در حال مرور یک سایت تجارت الکترونیکی است که با RSC ساخته شده است:

• بارگذاری اولیه: سرور صفحه فهرست محصولات را جریان می‌دهد. همانطور که کامپوننت‌هایی مانند کارت‌های محصول و ناوبری در سرور رندر می‌شوند، به کلاینت ارسال شده و نمایش داده می‌شوند.
• تعامل کاربر: کاربر یک آیتم را به سبد خرید خود اضافه می‌کند. این باعث راه‌اندازی مجدد کامپوننت شمارش سبد خرید و احتمالاً مدل سبد خرید می‌شود.
• به‌روزرسانی دلتا: به جای باز-رندر کردن کل هدر و ارسال مجدد آن، سرور دلتا را برای شمارش سبد خرید (به عنوان مثال، افزایش 1) محاسبه می‌کند. این دلتای کوچک به کلاینت جریان داده می‌شود.
• به‌روزرسانی کلاینت: React سمت کلاینت دلتا را دریافت می‌کند و فقط شماره شمارش سبد خرید را به‌روزرسانی می‌کند. بقیه صفحه دست‌نخورده باقی می‌مانند.
• تعامل بیشتر: کاربر به یک صفحه جزئیات محصول پیمایش می‌کند. سرور جزئیات محصول جدید را جریان می‌دهد. اگر برخی از کامپوننت‌های موجود در صفحه به اشتراک گذاشته شده باشند (به عنوان مثال، هدر)، فقط دلتا برای هدر (در صورت وجود هرگونه تغییر) ارسال می‌شود، نه کل کامپوننت دوباره.

این ادغام یکپارچه منجر به تجربه‌ای می‌شود که فوق‌العاده سریع و پاسخگو به نظر می‌رسد، شبیه به یک برنامه دسکتاپ یا تلفن همراه بومی، حتی در داخل یک مرورگر وب.

تأثیر بر برنامه‌های جهانی و مخاطبان متنوع

مزایای به‌روزرسانی‌های دلتا و جریان کامپوننت افزایشی به‌ویژه هنگام در نظر گرفتن یک مخاطب جهانی با شرایط شبکه‌ای و قابلیت‌های دستگاهی متنوع، تقویت می‌شوند.

رسیدگی به ناهماهنگی‌های شبکه:

در بسیاری از نقاط جهان، اینترنت پایدار و پرسرعت یک امر مسلم نیست. کاربرانی که در بازارهای نوظهور هستند یا به داده‌های تلفن همراه متکی هستند، اغلب اتصالات کندتر و کمتری را تجربه می‌کنند. جریان افزایشی به این معنی است که کاربران می‌توانند خیلی زودتر با یک برنامه تعامل داشته باشند، حتی با اتصال ضعیف، زیرا محتوای ضروری تکه‌تکه تحویل داده می‌شود. به‌روزرسانی‌های دلتا بیشتر اندازه محموله را برای تعاملات بعدی کاهش می‌دهند و برنامه را کاربردی‌تر و کم‌مصرف‌تر می‌کند.

بهبود تجربه کاربری در دستگاه‌ها:

قدرت و عملکرد دستگاه‌ها در سراسر جهان بسیار متفاوت است. یک لپ‌تاپ رده بالا در یک کشور توسعه‌یافته جاوااسکریپت را بسیار سریع‌تر از یک گوشی هوشمند ارزان‌قیمت در منطقه دیگری پردازش می‌کند. با بارگذاری رندرینگ و محاسبات در سرور و به حداقل رساندن اجرای جاوااسکریپت سمت کلاینت از طریق RSC و به‌روزرسانی‌های دلتا، برنامه‌ها برای کاربران در طیف وسیع‌تری از دستگاه‌ها در دسترس‌تر می‌شوند. این امر باعث ایجاد فراگیری می‌شود و یک تجربه ثابت را برای همه کاربران، صرف‌نظر از سخت‌افزار آن‌ها تضمین می‌کند.

کاهش تأخیر برای کاربران بین‌المللی:

برای برنامه‌هایی با پایگاه کاربری جهانی، فاصله جغرافیایی تا سرورها می‌تواند تأخیر قابل توجهی ایجاد کند. در حالی که CDNها کمک می‌کنند، تحویل محتوای پویا همچنان می‌تواند یک چالش باشد. جریان افزایشی به سرور اجازه می‌دهد تا HTML اولیه را ارسال کند و سپس به‌روزرسانی‌های کامپوننت را در صورت آماده شدن، احتمالاً از یک سرور نزدیک‌تر به کاربر، جریان دهد و تأخیر در به‌روزرسانی‌ها را کاهش دهد. اندازه کوچک به‌روزرسانی‌های دلتا، تأثیر تأخیر شبکه را بیشتر کاهش می‌دهد.

نمونه‌هایی از سراسر جهان:

• تجارت الکترونیک در آسیای جنوب شرقی: یک پلتفرم تجارت الکترونیک مد در کشورهایی مانند اندونزی یا ویتنام، که نفوذ اینترنت تلفن همراه در آن زیاد است اما سرعت می‌تواند متغیر باشد، می‌تواند از RSC با به‌روزرسانی‌های دلتا برای ارائه یک تجربه مرور روان استفاده کند. کاربران می‌توانند تصاویر و جزئیات محصول را به سرعت ببینند، اقلام را به سبد خرید خود اضافه کنند و سبد خرید را فوراً به‌روزرسانی کنند، بدون انتظار طولانی برای بارگذاری مجدد صفحه.
• اخبار و رسانه‌ها در آمریکای جنوبی: یک پورتال خبری بزرگ که به کاربران در سراسر آمریکای لاتین خدمات می‌دهد، می‌تواند از جریان افزایشی برای تحویل مقالات خبری فوری به محض انتشار آن‌ها استفاده کند. حتی اگر کاربری اتصال کندی داشته باشد، تیترها و محتوای اولیه را به تدریج می‌بیند، و پس از آن رسانه‌های غنی‌تری را مشاهده می‌کند. تعاملات بعدی، مانند ذخیره مقاله یا نظر دادن، به دلیل به‌روزرسانی‌های دلتا، فوری احساس می‌شود.
• پلتفرم‌های SaaS در آفریقا: یک برنامه نرم‌افزاری به عنوان سرویس (SaaS) که توسط کسب و کارها در کشورهای مختلف آفریقایی استفاده می‌شود، می‌تواند یک تجربه داشبورد پاسخگو را ارائه دهد. تجسم‌های داده و معیارهای بی‌درنگ می‌توانند به‌طور کارآمد به‌روزرسانی شوند، و فقط داده‌های تغییریافته از طریق به‌روزرسانی‌های دلتا منتقل می‌شوند، که باعث می‌شود برنامه حتی در اتصالات اینترنتی کمتر قوی نیز قابل استفاده باشد.

ملاحظات معماری و گردش کار توسعه

اتخاذ RSC با به‌روزرسانی‌های دلتا و جریان کامپوننت افزایشی نیازمند تغییری در تفکر در مورد معماری برنامه است. توسعه‌دهندگان باید:

• مرز سرور/کلاینت را درک کنند: به‌وضوح مشخص کنید کدام کامپوننت‌ها در سرور (کامپوننت‌های سرور) اجرا می‌شوند و کدام یک در کلاینت (کامپوننت‌های کلاینت، معمولاً برای تعامل).
• واکشی داده‌ها را بهینه کنید: از کامپوننت‌های سرور برای دسترسی مستقیم به داده‌ها استفاده کنید تا از فراخوانی‌های غیرضروری API در سمت کلاینت جلوگیری کنید.
• عملیات ناهمزمان را بپذیرید: کامپوننت‌های سرور به طور طبیعی با واکشی داده‌های ناهمزمان کار می‌کنند، و این باید بخش اصلی الگوی توسعه باشد.
• مدیریت حالت را با دقت انجام دهید: در حالی که کامپوننت‌های سرور در معنای سنتی بی‌حالت هستند، رفتار باز-رندر آن‌ها توسط props و context هدایت می‌شود. مدیریت حالت در کلاینت هنوز برای عناصر تعاملی وجود دارد.
• تحت شرایط واقعی آزمایش کنید: بسیار مهم است که برنامه‌ها را با سرعت‌ها و دستگاه‌های مختلف شبکه آزمایش کنید تا واقعاً از مزایای این قابلیت‌های جریان‌دهی قدردانی و بهینه‌سازی کنید.

فناوری‌ها و فریم‌ورک‌های کلیدی:

فریم‌ورک‌هایی مانند Next.js در خط مقدم پیاده‌سازی و رایج کردن کامپوننت‌های سرور React و قابلیت‌های جریان‌دهی آن‌ها قرار داشته‌اند. App Router Next.js از این مفاهیم به طور گسترده استفاده می‌کند و یک پایه قوی برای ساخت برنامه‌های React مدرن و با کارایی بالا فراهم می‌کند. پروتکل جریان‌دهی زیربنایی (اغلب با استفاده از WebSockets یا رویدادهای ارسال‌شده از سرور) و قالب سریال‌سازی برای به‌روزرسانی‌های دلتا، کلید کارایی کلی است.

پیامدهای آینده و پتانسیل

پیشرفت‌ها در RSC با به‌روزرسانی‌های دلتا و جریان کامپوننت افزایشی فقط پیشرفت‌های افزایشی نیستند. آن‌ها نشان‌دهنده یک تجسم مجدد اساسی از نحوه ساخت و تحویل برنامه‌های وب هستند. ما می‌توانیم انتظار داشته باشیم:

• الگوهای رابط کاربری پیچیده‌تر: توسعه‌دهندگان قادر خواهند بود رابط‌های کاربری فوق‌العاده غنی و پویایی بسازند که قبلاً به دلیل محدودیت‌های عملکردی غیرممکن بود.
• کاهش بیشتر در بسته‌های سمت کلاینت: با انتقال منطق بیشتر به سرور، بسته‌های جاوااسکریپت سمت کلاینت همچنان کوچک می‌شوند و منجر به بارگذاری اولیه سریع‌تر می‌شود.
• تجربه توسعه‌دهنده پیشرفته: در حالی که تغییر معماری نیاز به یادگیری دارد، پتانسیل ساده‌سازی واکشی داده‌ها و رندرینگ قابل پیش‌بینی‌تر در سرور می‌تواند منجر به یک تجربه توسعه بهتر شود.
• دسترسی بیشتر: افزایش عملکرد مستقیماً به دسترسی بیشتر برای کاربران در سراسر جهان ترجمه می‌شود و شکاف دیجیتالی را پر می‌کند.

سفر کامپوننت‌های سرور React هنوز به پایان نرسیده است. با بلوغ فناوری و تعمیق درک توسعه‌دهندگان، ما شاهد ظهور برنامه‌های نوآورانه‌تری خواهیم بود که از قدرت به‌روزرسانی‌های دلتا و جریان کامپوننت افزایشی برای ارائه تجربیات استثنایی به کاربران در همه جا استفاده می‌کنند.

نتیجه‌گیری

کامپوننت‌های سرور React، که توسط به‌روزرسانی‌های دلتا و جریان کامپوننت افزایشی پشتیبانی می‌شوند، یک جهش بزرگ به جلو در معماری فرانت‌اند هستند. آن‌ها به چالش‌های دیرینه در عملکرد وب، به‌ویژه برای برنامه‌های پویا و مخاطبان جهانی، رسیدگی می‌کنند. با فعال کردن سرور برای رندر کردن کامپوننت‌ها و ارسال تنها تغییرات لازم به صورت افزایشی، این فناوری‌ها نوید زمان‌های بارگذاری سریع‌تر، رابط‌های کاربری پاسخگوتر و وب فراگیرتری را برای کاربران در شرایط شبکه‌ای و دستگاه‌های مختلف می‌دهند. اتخاذ این تغییر پارادایم برای توسعه‌دهندگانی که قصد دارند نسل بعدی برنامه‌های وب با کارایی بالا، جذاب و در دسترس را برای یک دنیای جهانی بسازند، کلیدی است.