هوک useInsertionEffect در React: بهینه‌سازی کتابخانه‌های CSS-in-JS برای عملکرد بهتر

هوک useInsertionEffect در React یک هوک نسبتاً جدید است که برای رفع یک گلوگاه عملکردی خاص در شرایط معین، به‌ویژه هنگام کار با کتابخانه‌های CSS-in-JS، طراحی شده است. این مقاله یک راهنمای جامع برای درک useInsertionEffect، هدف آن، نحوه کارکرد و چگونگی استفاده از آن برای بهینه‌سازی کتابخانه‌های CSS-in-JS به منظور بهبود عملکرد و کاهش کوبش طرح‌بندی (layout thrashing) ارائه می‌دهد. اطلاعات موجود در اینجا برای هر توسعه‌دهنده React که روی برنامه‌های حساس به عملکرد کار می‌کند یا به دنبال بهبود عملکرد ادراک‌شده برنامه‌های وب خود است، اهمیت دارد.

درک مشکل: CSS-in-JS و کوبش طرح‌بندی (Layout Thrashing)

کتابخانه‌های CSS-in-JS روش قدرتمندی برای مدیریت استایل‌های CSS در کد جاوااسکریپت شما ارائه می‌دهند. نمونه‌های محبوب عبارتند از:

• styled-components
• Emotion
• stitches

این کتابخانه‌ها معمولاً با تولید پویای قوانین CSS بر اساس props و state کامپوننت شما کار می‌کنند. در حالی که این رویکرد انعطاف‌پذیری و ترکیب‌پذیری عالی را فراهم می‌کند، اگر با دقت مدیریت نشود، می‌تواند چالش‌های عملکردی ایجاد کند. نگرانی اصلی کوبش طرح‌بندی است.

کوبش طرح‌بندی چیست؟

کوبش طرح‌بندی زمانی رخ می‌دهد که مرورگر مجبور می‌شود طرح‌بندی (موقعیت و اندازه عناصر در صفحه) را چندین بار در یک فریم واحد دوباره محاسبه کند. این اتفاق زمانی می‌افتد که کد جاوااسکریپت:

1. DOM را تغییر می‌دهد.
2. بلافاصله اطلاعات طرح‌بندی را درخواست می‌کند (مثلاً offsetWidth، offsetHeight، getBoundingClientRect).
3. سپس مرورگر طرح‌بندی را دوباره محاسبه می‌کند.

اگر این توالی به طور مکرر در یک فریم تکرار شود، مرورگر زمان قابل توجهی را صرف محاسبه مجدد طرح‌بندی می‌کند که منجر به مشکلات عملکردی مانند موارد زیر می‌شود:

• رندر کند
• انیمیشن‌های پرش‌دار (Janky)
• تجربه کاربری ضعیف

کتابخانه‌های CSS-in-JS می‌توانند به کوبش طرح‌بندی کمک کنند زیرا اغلب قوانین CSS را پس از اینکه React ساختار DOM کامپوننت را به‌روزرسانی کرده است، به DOM تزریق می‌کنند. این می‌تواند باعث محاسبه مجدد طرح‌بندی شود، به‌ویژه اگر استایل‌ها بر اندازه یا موقعیت عناصر تأثیر بگذارند. در گذشته، کتابخانه‌ها اغلب از useEffect برای افزودن استایل‌ها استفاده می‌کردند که پس از نقاشی (paint) مرورگر رخ می‌دهد. اکنون، ما ابزارهای بهتری داریم.

معرفی useInsertionEffect

useInsertionEffect یک هوک React است که برای حل این مشکل عملکردی خاص طراحی شده است. این هوک به شما امکان می‌دهد کد را قبل از نقاشی مرورگر، اما پس از به‌روزرسانی DOM اجرا کنید. این برای کتابخانه‌های CSS-in-JS بسیار حیاتی است زیرا به آن‌ها اجازه می‌دهد قوانین CSS را قبل از اینکه مرورگر اولین محاسبه طرح‌بندی خود را انجام دهد، تزریق کنند و در نتیجه کوبش طرح‌بندی را به حداقل برسانند. آن را نسخه تخصصی‌تری از useLayoutEffect در نظر بگیرید.

ویژگی‌های کلیدی useInsertionEffect:

• قبل از نقاشی اجرا می‌شود: این افکت قبل از اینکه مرورگر صفحه را نقاشی کند، اجرا می‌شود.
• محدوده محدود: عمدتاً برای تزریق استایل‌ها در نظر گرفته شده است. تغییرات در DOM خارج از محدوده مشخص شده احتمالاً باعث نتایج یا مشکلات غیرمنتظره خواهد شد.
• پس از تغییرات DOM اجرا می‌شود: این افکت پس از اینکه DOM توسط React تغییر کرد، اجرا می‌شود.
• رندر سمت سرور (SSR): این هوک در سمت سرور هنگام رندر سمت سرور اجرا نخواهد شد. این به این دلیل است که رندر سمت سرور شامل نقاشی یا محاسبات طرح‌بندی نمی‌شود.

نحوه عملکرد useInsertionEffect

برای درک اینکه چگونه useInsertionEffect به عملکرد کمک می‌کند، درک چرخه حیات رندرینگ React ضروری است. در اینجا یک نمای کلی ساده آورده شده است:

1. فاز رندر (Render Phase): React بر اساس state و props کامپوننت تعیین می‌کند که چه تغییراتی باید در DOM ایجاد شود.
2. فاز کامیت (Commit Phase): React تغییرات را در DOM اعمال می‌کند.
3. نقاشی مرورگر (Browser Paint): مرورگر طرح‌بندی را محاسبه کرده و صفحه را نقاشی می‌کند.

به طور سنتی، کتابخانه‌های CSS-in-JS استایل‌ها را با استفاده از useEffect یا useLayoutEffect تزریق می‌کردند. useEffect پس از نقاشی مرورگر اجرا می‌شود که می‌تواند منجر به یک فلش محتوای بدون استایل (FOUC) و کوبش طرح‌بندی بالقوه شود. useLayoutEffect قبل از نقاشی مرورگر، اما پس از تغییرات DOM اجرا می‌شود. در حالی که useLayoutEffect به طور کلی برای تزریق استایل‌ها بهتر از useEffect است، هنوز هم می‌تواند به کوبش طرح‌بندی کمک کند زیرا مرورگر را مجبور می‌کند طرح‌بندی را پس از به‌روزرسانی DOM، اما قبل از نقاشی اولیه، دوباره محاسبه کند.

useInsertionEffect این مشکل را با اجرا شدن قبل از نقاشی مرورگر، اما پس از تغییرات DOM و قبل از useLayoutEffect حل می‌کند. این به کتابخانه‌های CSS-in-JS اجازه می‌دهد استایل‌ها را قبل از اینکه مرورگر محاسبه طرح‌بندی اولیه خود را انجام دهد، تزریق کنند و نیاز به محاسبات مجدد بعدی را به حداقل برسانند.

مثال عملی: بهینه‌سازی یک کامپوننت CSS-in-JS

بیایید یک مثال ساده را با استفاده از یک کتابخانه فرضی CSS-in-JS به نام my-css-in-js در نظر بگیریم. این کتابخانه تابعی به نام injectStyles ارائه می‌دهد که قوانین CSS را به DOM تزریق می‌کند.

پیاده‌سازی ساده (با استفاده از useEffect):

            
import React, { useEffect } from 'react';
import { injectStyles } from 'my-css-in-js';

const MyComponent = ({ color }) => {
  useEffect(() => {
    const styles = `
      .my-component {
        color: ${color};
        font-size: 16px;
      }
    `;
    injectStyles(styles);
  }, [color]);

  return <div className="my-component">Hello, world!</div>;
};

export default MyComponent;

            

              
                Copy
              
            
          

این پیاده‌سازی از useEffect برای تزریق استایل‌ها استفاده می‌کند. اگرچه کار می‌کند، اما می‌تواند منجر به FOUC و کوبش طرح‌بندی بالقوه شود.

پیاده‌سازی بهینه (با استفاده از useInsertionEffect):

            
import React, { useInsertionEffect } from 'react';
import { injectStyles } from 'my-css-in-js';

const MyComponent = ({ color }) => {
  useInsertionEffect(() => {
    const styles = `
      .my-component {
        color: ${color};
        font-size: 16px;
      }
    `;
    injectStyles(styles);
  }, [color]);

  return <div className="my-component">Hello, world!</div>;
};

export default MyComponent;

            

              
                Copy
              
            
          

با تغییر به useInsertionEffect، ما اطمینان حاصل می‌کنیم که استایل‌ها قبل از نقاشی مرورگر تزریق می‌شوند و احتمال کوبش طرح‌بندی را کاهش می‌دهیم.

بهترین شیوه‌ها و ملاحظات

هنگام استفاده از useInsertionEffect، بهترین شیوه‌ها و ملاحظات زیر را در نظر داشته باشید:

• آن را به طور خاص برای تزریق استایل استفاده کنید: useInsertionEffect عمدتاً برای تزریق استایل‌ها طراحی شده است. از استفاده از آن برای انواع دیگر اثرات جانبی خودداری کنید، زیرا ممکن است منجر به رفتار غیرمنتظره شود.
• اثرات جانبی را به حداقل برسانید: کد درون useInsertionEffect را تا حد امکان مینیمال و کارآمد نگه دارید. از محاسبات پیچیده یا دستکاری‌های DOM که می‌تواند فرآیند رندر را کند کند، خودداری کنید.
• ترتیب اجرا را درک کنید: آگاه باشید که useInsertionEffect قبل از useLayoutEffect اجرا می‌شود. اگر وابستگی‌هایی بین این افکت‌ها دارید، این می‌تواند مهم باشد.
• به طور کامل تست کنید: کامپوننت‌های خود را به طور کامل تست کنید تا اطمینان حاصل کنید که useInsertionEffect به درستی استایل‌ها را تزریق می‌کند و هیچ پسرفت عملکردی ایجاد نمی‌کند.
• عملکرد را اندازه‌گیری کنید: از ابزارهای توسعه‌دهنده مرورگر برای اندازه‌گیری تأثیر عملکرد useInsertionEffect استفاده کنید. عملکرد کامپوننت خود را با و بدون useInsertionEffect مقایسه کنید تا تأیید کنید که سودی به همراه دارد.
• مراقب کتابخانه‌های شخص ثالث باشید: هنگام استفاده از کتابخانه‌های CSS-in-JS شخص ثالث، بررسی کنید که آیا آن‌ها قبلاً به صورت داخلی از useInsertionEffect استفاده می‌کنند یا خیر. اگر چنین است، ممکن است نیازی به استفاده مستقیم از آن در کامپوننت‌های خود نداشته باشید.

مثال‌ها و موارد استفاده در دنیای واقعی

در حالی که مثال قبلی یک مورد استفاده اولیه را نشان داد، useInsertionEffect می‌تواند در سناریوهای پیچیده‌تر به ویژه مفید باشد. در اینجا چند مثال و مورد استفاده در دنیای واقعی آورده شده است:

• تم‌بندی پویا: هنگام پیاده‌سازی تم‌بندی پویا در برنامه خود، می‌توانید از useInsertionEffect برای تزریق استایل‌های مخصوص تم قبل از نقاشی مرورگر استفاده کنید. این تضمین می‌کند که تم به آرامی و بدون ایجاد جابجایی طرح‌بندی اعمال می‌شود.
• کتابخانه‌های کامپوننت: اگر در حال ساخت یک کتابخانه کامپوننت هستید، استفاده از useInsertionEffect می‌تواند به بهبود عملکرد کامپوننت‌های شما هنگام استفاده در برنامه‌های مختلف کمک کند. با تزریق کارآمد استایل‌ها، می‌توانید تأثیر آن را بر عملکرد کلی برنامه به حداقل برسانید.
• طرح‌بندی‌های پیچیده: در برنامه‌های با طرح‌بندی‌های پیچیده، مانند داشبوردها یا تجسم داده‌ها، useInsertionEffect می‌تواند به کاهش کوبش طرح‌بندی ناشی از به‌روزرسانی‌های مکرر استایل کمک کند.

مثال: تم‌بندی پویا با useInsertionEffect

برنامه‌ای را در نظر بگیرید که به کاربران امکان می‌دهد بین تم‌های روشن و تاریک جابجا شوند. استایل‌های تم در یک فایل CSS جداگانه تعریف شده و با استفاده از useInsertionEffect به DOM تزریق می‌شوند.

            
import React, { useInsertionEffect, useState } from 'react';
import { injectStyles } from 'my-css-in-js';

const themes = {
  light: `
    body {
      background-color: #fff;
      color: #000;
    }
  `,
  dark: `
    body {
      background-color: #000;
      color: #fff;
    }
  `,
};

const ThemeSwitcher = () => {
  const [theme, setTheme] = useState('light');

  useInsertionEffect(() => {
    injectStyles(themes[theme]);
  }, [theme]);

  const toggleTheme = () => {
    setTheme(theme === 'light' ? 'dark' : 'light');
  };

  return (
    <div>
      <button onClick={toggleTheme}>Toggle Theme</button>
      <p>Current Theme: {theme}</p>
    </div>
  );
};

export default ThemeSwitcher;

            

              
                Copy
              
            
          

در این مثال، useInsertionEffect تضمین می‌کند که استایل‌های تم قبل از نقاشی مرورگر تزریق می‌شوند و در نتیجه یک انتقال تم روان و بدون هیچ‌گونه جابجایی طرح‌بندی قابل توجهی حاصل می‌شود.

چه زمانی از useInsertionEffect استفاده نکنیم

در حالی که useInsertionEffect می‌تواند ابزار ارزشمندی برای بهینه‌سازی کتابخانه‌های CSS-in-JS باشد، مهم است که تشخیص دهیم چه زمانی ضروری یا مناسب نیست:

• برنامه‌های ساده: در برنامه‌های ساده با استایل‌دهی کم یا به‌روزرسانی‌های نادر استایل، مزایای عملکردی useInsertionEffect ممکن است ناچیز باشد.
• وقتی کتابخانه از قبل بهینه‌سازی را انجام می‌دهد: بسیاری از کتابخانه‌های مدرن CSS-in-JS از قبل به صورت داخلی از useInsertionEffect استفاده می‌کنند یا تکنیک‌های بهینه‌سازی دیگری دارند. در این موارد، ممکن است نیازی به استفاده مستقیم از آن در کامپوننت‌های خود نداشته باشید.
• اثرات جانبی غیرمرتبط با استایل: useInsertionEffect به طور خاص برای تزریق استایل‌ها طراحی شده است. از استفاده از آن برای انواع دیگر اثرات جانبی خودداری کنید، زیرا ممکن است منجر به رفتار غیرمنتظره شود.
• رندر سمت سرور: این افکت در حین رندر سمت سرور اجرا نخواهد شد، زیرا هیچ نقاشی‌ای وجود ندارد.

جایگزین‌های useInsertionEffect

در حالی که useInsertionEffect یک ابزار قدرتمند است، رویکردهای دیگری نیز وجود دارد که می‌توانید برای بهینه‌سازی کتابخانه‌های CSS-in-JS در نظر بگیرید:

• ماژول‌های CSS (CSS Modules): ماژول‌های CSS راهی برای محدود کردن قوانین CSS به صورت محلی به کامپوننت‌ها ارائه می‌دهند و از تداخل فضای نام سراسری جلوگیری می‌کنند. اگرچه آن‌ها سطح استایل‌دهی پویای کتابخانه‌های CSS-in-JS را ارائه نمی‌دهند، اما می‌توانند جایگزین خوبی برای نیازهای استایل‌دهی ساده‌تر باشند.
• CSS اتمی (Atomic CSS): CSS اتمی (که به عنوان CSS مبتنی بر ابزار یا utility-first نیز شناخته می‌شود) شامل ایجاد کلاس‌های CSS کوچک و تک‌منظوره است که می‌توانند برای استایل‌دهی به عناصر با هم ترکیب شوند. این رویکرد می‌تواند به CSS کارآمدتر و کاهش تکرار کد منجر شود.
• کتابخانه‌های بهینه‌سازی شده CSS-in-JS: برخی از کتابخانه‌های CSS-in-JS با در نظر گرفتن عملکرد طراحی شده‌اند و تکنیک‌های بهینه‌سازی داخلی مانند استخراج CSS و تقسیم کد (code splitting) را ارائه می‌دهند. کتابخانه‌ای را تحقیق و انتخاب کنید که با الزامات عملکردی شما هماهنگ باشد.

نتیجه‌گیری

useInsertionEffect یک ابزار ارزشمند برای بهینه‌سازی کتابخانه‌های CSS-in-JS و به حداقل رساندن کوبش طرح‌بندی در برنامه‌های React است. با درک نحوه عملکرد و زمان استفاده از آن، می‌توانید عملکرد و تجربه کاربری برنامه‌های وب خود را بهبود بخشید. به یاد داشته باشید که آن را به طور خاص برای تزریق استایل استفاده کنید، اثرات جانبی را به حداقل برسانید و کامپوننت‌های خود را به طور کامل تست کنید. با برنامه‌ریزی و پیاده‌سازی دقیق، useInsertionEffect می‌تواند به شما در ساخت برنامه‌های React با عملکرد بالا که تجربه کاربری روان و پاسخگو ارائه می‌دهند، کمک کند.

با در نظر گرفتن دقیق تکنیک‌های مورد بحث در این مقاله، می‌توانید به طور موثر با چالش‌های مرتبط با کتابخانه‌های CSS-in-JS مقابله کرده و اطمینان حاصل کنید که برنامه‌های React شما تجربه‌ای روان، پاسخگو و با عملکرد بالا برای کاربران در سراسر جهان ارائه می‌دهند.