React useInsertionEffect: انقلابی در بهینه‌سازی CSS-in-JS

اکوسیستم ری‌اکت دائماً در حال تحول است و ویژگی‌ها و APIهای جدیدی برای رفع تنگناهای عملکردی و بهبود تجربه توسعه‌دهنده پدیدار می‌شوند. یکی از این افزوده‌ها هوک useInsertionEffect است که در ری‌اکت ۱۸ معرفی شد. این هوک مکانیزم قدرتمندی برای بهینه‌سازی کتابخانه‌های CSS-in-JS ارائه می‌دهد که منجر به بهبودهای قابل توجهی در عملکرد، به ویژه در برنامه‌های پیچیده می‌شود.

CSS-in-JS چیست؟

قبل از پرداختن به useInsertionEffect، بیایید به طور خلاصه CSS-in-JS را مرور کنیم. این یک تکنیک است که در آن استایل‌های CSS درون کامپوننت‌های جاوااسکریپت نوشته و مدیریت می‌شوند. به جای شیوه‌نامه‌های سنتی CSS، کتابخانه‌های CSS-in-JS به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهند تا استایل‌ها را مستقیماً در کد ری‌اکت خود تعریف کنند. کتابخانه‌های محبوب CSS-in-JS عبارتند از:

• Styled-components
• Emotion
• Linaria
• Aphrodite

CSS-in-JS چندین مزیت ارائه می‌دهد:

• محدودسازی در سطح کامپوننت: استایل‌ها درون کامپوننت‌ها کپسوله می‌شوند و از تداخل نام‌گذاری جلوگیری کرده و قابلیت نگهداری را بهبود می‌بخشند.
• استایل‌دهی پویا: استایل‌ها می‌توانند بر اساس پراپ‌های کامپوننت یا وضعیت برنامه به صورت پویا تنظیم شوند.
• هم‌مکانی: استایل‌ها در کنار کامپوننت‌هایی که به آنها استایل می‌دهند قرار می‌گیرند و سازماندهی کد را بهبود می‌بخشند.
• حذف کدهای مرده: استایل‌های استفاده‌نشده می‌توانند به طور خودکار حذف شوند و حجم باندل CSS را کاهش دهند.

با این حال، CSS-in-JS چالش‌های عملکردی نیز به همراه دارد. تزریق پویای CSS در حین رندرینگ می‌تواند منجر به لگد زدن طرح‌بندی (layout thrashing) شود، جایی که مرورگر به دلیل تغییرات استایل، طرح‌بندی را به طور مکرر دوباره محاسبه می‌کند. این می‌تواند منجر به انیمیشن‌های پرش‌دار و تجربه کاربری ضعیف شود، به ویژه در دستگاه‌های کم‌قدرت یا در برنامه‌هایی با درخت‌های کامپوننت عمیقاً تودرتو.

درک لگد زدن طرح‌بندی (Layout Thrashing)

لگد زدن طرح‌بندی زمانی رخ می‌دهد که کد جاوااسکریپت ویژگی‌های طرح‌بندی (مانند offsetWidth، offsetHeight، scrollTop) را پس از یک تغییر استایل اما قبل از اینکه مرورگر فرصت محاسبه مجدد طرح‌بندی را داشته باشد، می‌خواند. این کار مرورگر را مجبور به محاسبه همزمان طرح‌بندی می‌کند که منجر به یک تنگنای عملکردی می‌شود. در زمینه CSS-in-JS، این اتفاق اغلب زمانی رخ می‌دهد که استایل‌ها در مرحله رندر به DOM تزریق می‌شوند و محاسبات بعدی به طرح‌بندی به‌روز شده بستگی دارند.

این مثال ساده شده را در نظر بگیرید:

            function MyComponent() {
  const [width, setWidth] = React.useState(0);
  const ref = React.useRef(null);

  React.useEffect(() => {
    // Inject CSS dynamically (e.g., using styled-components)
    ref.current.style.width = '200px';

    // Read layout property immediately after style change
    setWidth(ref.current.offsetWidth);
  }, []);

  return <div ref={ref}>My Element</div>;
}

            

              
                Copy
              
            
          

در این سناریو، offsetWidth بلافاصله پس از تنظیم استایل width خوانده می‌شود. این یک محاسبه طرح‌بندی همزمان را تحریک می‌کند که به طور بالقوه باعث لگد زدن طرح‌بندی می‌شود.

معرفی useInsertionEffect

useInsertionEffect یک هوک ری‌اکت است که برای رسیدگی به چالش‌های عملکردی مرتبط با تزریق پویای CSS در کتابخانه‌های CSS-in-JS طراحی شده است. این هوک به شما اجازه می‌دهد تا قوانین CSS را قبل از اینکه مرورگر صفحه را نقاشی کند به DOM وارد کنید، که لگد زدن طرح‌بندی را به حداقل می‌رساند و تجربه رندرینگ روان‌تری را تضمین می‌کند.

در اینجا تفاوت کلیدی بین useInsertionEffect و سایر هوک‌های ری‌اکت مانند useEffect و useLayoutEffect آمده است:

• useInsertionEffect: به صورت همزمان قبل از اینکه DOM جهش یابد اجرا می‌شود و به شما اجازه می‌دهد تا استایل‌ها را قبل از محاسبه طرح‌بندی توسط مرورگر تزریق کنید. این هوک به DOM دسترسی ندارد و فقط باید برای کارهایی مانند درج قوانین CSS استفاده شود.
• useLayoutEffect: به صورت همزمان پس از جهش DOM اما قبل از نقاشی توسط مرورگر اجرا می‌شود. این هوک به DOM دسترسی دارد و می‌تواند برای اندازه‌گیری طرح‌بندی و انجام تنظیمات استفاده شود. با این حال، اگر با دقت استفاده نشود، می‌تواند به لگد زدن طرح‌بندی کمک کند.
• useEffect: به صورت ناهمزمان پس از نقاشی توسط مرورگر اجرا می‌شود. این هوک برای عوارض جانبی که به دسترسی فوری به DOM یا اندازه‌گیری‌های طرح‌بندی نیاز ندارند، مناسب است.

با استفاده از useInsertionEffect، کتابخانه‌های CSS-in-JS می‌توانند استایل‌ها را در مراحل اولیه خط لوله رندرینگ تزریق کنند و به مرورگر زمان بیشتری برای بهینه‌سازی محاسبات طرح‌بندی و کاهش احتمال لگد زدن طرح‌بندی بدهند.

چگونه از useInsertionEffect استفاده کنیم

useInsertionEffect معمولاً در کتابخانه‌های CSS-in-JS برای مدیریت درج قوانین CSS در DOM استفاده می‌شود. شما به ندرت آن را مستقیماً در کد برنامه خود استفاده خواهید کرد، مگر اینکه در حال ساخت راه‌حل CSS-in-JS خود باشید.

در اینجا یک مثال ساده از نحوه استفاده یک کتابخانه CSS-in-JS از useInsertionEffect آورده شده است:

            import * as React from 'react';

const styleSheet = new CSSStyleSheet();
document.adoptedStyleSheets = [...document.adoptedStyleSheets, styleSheet];

function insertCSS(rule) {
  styleSheet.insertRule(rule, styleSheet.cssRules.length);
}

export function useMyCSS(css) {
  React.useInsertionEffect(() => {
    insertCSS(css);
  }, [css]);
}

function MyComponent() {
  useMyCSS('.my-class { color: blue; }');

  return <div className="my-class">Hello, World!</div>;
}

            

              
                Copy
              
            
          

توضیح:

1. یک CSSStyleSheet جدید ایجاد می‌شود. این یک روش کارآمد برای مدیریت قوانین CSS است.
2. شیوه‌نامه توسط سند پذیرفته می‌شود و قوانین را فعال می‌کند.
3. هوک سفارشی useMyCSS یک قانون CSS را به عنوان ورودی می‌گیرد.
4. درون useInsertionEffect، قانون CSS با استفاده از insertCSS به شیوه‌نامه اضافه می‌شود.
5. این هوک به قانون css وابسته است و اطمینان حاصل می‌کند که با تغییر قانون، دوباره اجرا شود.

ملاحظات مهم:

• useInsertionEffect فقط در سمت کلاینت اجرا می‌شود. در حین رندرینگ سمت سرور (SSR) اجرا نخواهد شد. بنابراین، اطمینان حاصل کنید که کتابخانه CSS-in-JS شما SSR را به درستی مدیریت می‌کند، معمولاً با جمع‌آوری CSS تولید شده در حین رندرینگ و تزریق آن به HTML.
• useInsertionEffect به DOM دسترسی ندارد. از تلاش برای خواندن یا دستکاری عناصر DOM در این هوک خودداری کنید. فقط بر روی درج قوانین CSS تمرکز کنید.
• ترتیب اجرای چندین فراخوانی useInsertionEffect در یک درخت کامپوننت تضمین نشده است. به خصوصیت (specificity) CSS و تداخل‌های احتمالی بین استایل‌ها توجه داشته باشید. اگر ترتیب مهم است، از یک مکانیزم کنترل‌شده‌تر برای مدیریت درج CSS استفاده کنید.

مزایای استفاده از useInsertionEffect

مزیت اصلی useInsertionEffect بهبود عملکرد است، به ویژه در برنامه‌هایی که به شدت به CSS-in-JS متکی هستند. با تزریق استایل‌ها در مراحل اولیه خط لوله رندرینگ، می‌تواند به کاهش لگد زدن طرح‌بندی و تضمین تجربه کاربری روان‌تر کمک کند.

در اینجا خلاصه‌ای از مزایای کلیدی آمده است:

• کاهش لگد زدن طرح‌بندی: تزریق استایل‌ها قبل از محاسبات طرح‌بندی، محاسبات مجدد همزمان را به حداقل می‌رساند و عملکرد رندرینگ را بهبود می‌بخشد.
• انیمیشن‌های روان‌تر: با جلوگیری از لگد زدن طرح‌بندی، useInsertionEffect می‌تواند به انیمیشن‌ها و انتقال‌های روان‌تر کمک کند.
• بهبود عملکرد: عملکرد کلی رندرینگ می‌تواند به طور قابل توجهی بهبود یابد، به ویژه در برنامه‌های پیچیده با درخت‌های کامپوننت عمیقاً تودرتو.
• استایل‌دهی یکپارچه: تضمین می‌کند که استایل‌ها به طور یکپارچه در مرورگرها و دستگاه‌های مختلف اعمال شوند.

مثال‌های دنیای واقعی

در حالی که استفاده مستقیم از useInsertionEffect در کد برنامه رایج نیست، اما برای نویسندگان کتابخانه‌های CSS-in-JS حیاتی است. بیایید بررسی کنیم که چگونه بر اکوسیستم تأثیر می‌گذارد.

Styled-components

Styled-components، یکی از محبوب‌ترین کتابخانه‌های CSS-in-JS، به صورت داخلی از useInsertionEffect برای بهینه‌سازی تزریق استایل استفاده کرده است. این تغییر منجر به بهبودهای قابل توجهی در عملکرد برنامه‌هایی شده است که از styled-components استفاده می‌کنند، به ویژه آنهایی که نیازهای استایل‌دهی پیچیده‌ای دارند.

Emotion

Emotion، کتابخانه CSS-in-JS دیگری که به طور گسترده استفاده می‌شود، نیز از useInsertionEffect برای افزایش عملکرد بهره می‌برد. با تزریق استایل‌ها در مراحل اولیه فرآیند رندرینگ، Emotion لگد زدن طرح‌بندی را کاهش داده و سرعت کلی رندرینگ را بهبود می‌بخشد.

سایر کتابخانه‌ها

سایر کتابخانه‌های CSS-in-JS به طور فعال در حال بررسی و پذیرش useInsertionEffect برای بهره‌مندی از مزایای عملکردی آن هستند. با تکامل اکوسیستم ری‌اکت، می‌توان انتظار داشت که کتابخانه‌های بیشتری این هوک را در پیاده‌سازی‌های داخلی خود بگنجانند.

چه زمانی از useInsertionEffect استفاده کنیم

همانطور که قبلاً ذکر شد، شما معمولاً از useInsertionEffect مستقیماً در کد برنامه خود استفاده نخواهید کرد. در عوض، این هوک عمدتاً توسط نویسندگان کتابخانه‌های CSS-in-JS برای بهینه‌سازی تزریق استایل استفاده می‌شود.

در اینجا برخی از سناریوهایی که useInsertionEffect به ویژه مفید است، آورده شده است:

• ساخت یک کتابخانه CSS-in-JS: اگر در حال ایجاد کتابخانه CSS-in-JS خود هستید، useInsertionEffect برای بهینه‌سازی تزریق استایل و جلوگیری از لگد زدن طرح‌بندی ضروری است.
• مشارکت در یک کتابخانه CSS-in-JS: اگر در یک کتابخانه CSS-in-JS موجود مشارکت می‌کنید، استفاده از useInsertionEffect را برای بهبود عملکرد آن در نظر بگیرید.
• تجربه مشکلات عملکردی با CSS-in-JS: اگر با تنگناهای عملکردی مرتبط با CSS-in-JS مواجه هستید، بررسی کنید که آیا کتابخانه شما از useInsertionEffect استفاده می‌کند یا خیر. اگر نه، پیشنهاد پذیرش آن را به نگهدارندگان کتابخانه بدهید.

جایگزین‌های useInsertionEffect

در حالی که useInsertionEffect ابزار قدرتمندی برای بهینه‌سازی CSS-in-JS است، تکنیک‌های دیگری نیز وجود دارد که می‌توانید برای بهبود عملکرد استایل‌دهی از آنها استفاده کنید.

• ماژول‌های CSS: ماژول‌های CSS محدودسازی در سطح کامپوننت را ارائه می‌دهند و می‌توان از آنها برای جلوگیری از تداخل نام‌گذاری استفاده کرد. آنها استایل‌دهی پویا مانند CSS-in-JS را فراهم نمی‌کنند، اما می‌توانند گزینه خوبی برای نیازهای استایل‌دهی ساده‌تر باشند.
• CSS اتمی: CSS اتمی (همچنین به عنوان CSS ابزار-محور شناخته می‌شود) شامل ایجاد کلاس‌های CSS کوچک و قابل استفاده مجدد است که می‌توان آنها را برای استایل‌دهی به عناصر ترکیب کرد. این رویکرد می‌تواند حجم باندل CSS را کاهش داده و عملکرد را بهبود بخشد.
• CSS ایستا: برای استایل‌هایی که نیازی به تنظیم پویا ندارند، از شیوه‌نامه‌های سنتی CSS استفاده کنید. این می‌تواند کارآمدتر از CSS-in-JS باشد، زیرا استایل‌ها از قبل بارگذاری می‌شوند و نیازی به تزریق پویا ندارند.
• استفاده محتاطانه از useLayoutEffect: اگر نیاز به خواندن ویژگی‌های طرح‌بندی پس از تغییر استایل دارید، از useLayoutEffect با دقت استفاده کنید تا لگد زدن طرح‌بندی را به حداقل برسانید. از خواندن غیرضروری ویژگی‌های طرح‌بندی خودداری کنید و به‌روزرسانی‌ها را به صورت دسته‌ای انجام دهید تا تعداد محاسبات مجدد طرح‌بندی را کاهش دهید.

بهترین شیوه‌ها برای بهینه‌سازی CSS-in-JS

صرف نظر از اینکه از useInsertionEffect استفاده می‌کنید یا نه، چندین بهترین شیوه وجود دارد که می‌توانید برای بهینه‌سازی عملکرد CSS-in-JS دنبال کنید:

• به حداقل رساندن استایل‌های پویا: از استفاده از استایل‌های پویا مگر در مواقع ضروری خودداری کنید. استایل‌های ایستا به طور کلی کارآمدتر هستند.
• دسته‌ای کردن به‌روزرسانی‌های استایل: اگر نیاز به به‌روزرسانی پویا استایل‌ها دارید، به‌روزرسانی‌ها را با هم دسته‌بندی کنید تا تعداد رندرهای مجدد را کاهش دهید.
• استفاده از مموایزیشن: از تکنیک‌های مموایزیشن (مانند React.memo، useMemo، useCallback) برای جلوگیری از رندرهای مجدد غیرضروری کامپوننت‌هایی که به CSS-in-JS متکی هستند، استفاده کنید.
• پروفایل کردن برنامه خود: از React DevTools برای پروفایل کردن برنامه خود و شناسایی تنگناهای عملکردی مرتبط با CSS-in-JS استفاده کنید.
• در نظر گرفتن متغیرهای CSS (ویژگی‌های سفارشی): متغیرهای CSS می‌توانند روشی کارآمد برای مدیریت استایل‌های پویا در سراسر برنامه شما فراهم کنند.

نتیجه‌گیری

useInsertionEffect یک افزوده ارزشمند به اکوسیستم ری‌اکت است که مکانیزم قدرتمندی برای بهینه‌سازی کتابخانه‌های CSS-in-JS ارائه می‌دهد. با تزریق استایل‌ها در مراحل اولیه خط لوله رندرینگ، می‌تواند به کاهش لگد زدن طرح‌بندی و تضمین تجربه کاربری روان‌تر کمک کند. در حالی که شما معمولاً از useInsertionEffect مستقیماً در کد برنامه خود استفاده نخواهید کرد، درک هدف و مزایای آن برای به‌روز ماندن با آخرین بهترین شیوه‌های ری‌اکت حیاتی است. با ادامه تکامل CSS-in-JS، می‌توان انتظار داشت که کتابخانه‌های بیشتری useInsertionEffect و سایر تکنیک‌های بهینه‌سازی عملکرد را برای ارائه برنامه‌های وب سریع‌تر و پاسخگوتر برای کاربران در سراسر جهان به کار گیرند.

با درک تفاوت‌های ظریف CSS-in-JS و استفاده از ابزارهایی مانند useInsertionEffect، توسعه‌دهندگان می‌توانند برنامه‌های ری‌اکت با عملکرد بالا و قابل نگهداری ایجاد کنند که تجربیات کاربری استثنایی را در دستگاه‌ها و شبکه‌های متنوع در سطح جهانی ارائه می‌دهند. به یاد داشته باشید که همیشه برنامه خود را برای شناسایی و رفع تنگناهای عملکردی پروفایل کنید و از آخرین بهترین شیوه‌ها در دنیای همیشه در حال تحول توسعه وب مطلع بمانید.