نبرد مدیریت وضعیت: Redux در مقابل Zustand در مقابل Context API

مدیریت وضعیت، سنگ بنای توسعه مدرن فرانت‌اند، به ویژه در برنامه‌های پیچیده React است. انتخاب راهکار مناسب مدیریت وضعیت می‌تواند تاثیر قابل توجهی بر عملکرد، قابلیت نگهداری و معماری کلی برنامه شما داشته باشد. این مقاله مقایسه‌ای جامع از سه گزینه محبوب ارائه می‌دهد: Redux، Zustand و Context API داخلی React، که بینش‌هایی را برای کمک به شما در تصمیم‌گیری آگاهانه برای پروژه بعدی‌تان ارائه می‌دهد.

اهمیت مدیریت وضعیت

در برنامه‌های ساده React، مدیریت وضعیت در داخل کامپوننت‌های منفرد اغلب کافی است. با این حال، با افزایش پیچیدگی برنامه شما، اشتراک‌گذاری وضعیت بین کامپوننت‌ها به طور فزاینده‌ای چالش‌برانگیز می‌شود. Prop drilling (ارسال props در چندین سطح کامپوننت) می‌تواند منجر به کد پرحجم و دشوار برای نگهداری شود. راهکارهای مدیریت وضعیت، روشی متمرکز و قابل پیش‌بینی برای مدیریت وضعیت برنامه فراهم می‌کنند و اشتراک‌گذاری داده‌ها بین کامپوننت‌ها و مدیریت تعاملات پیچیده را آسان‌تر می‌سازند.

یک برنامه تجارت الکترونیک جهانی را در نظر بگیرید. وضعیت احراز هویت کاربر، محتویات سبد خرید و ترجیحات زبان ممکن است نیاز به دسترسی توسط کامپوننت‌های مختلف در سراسر برنامه داشته باشند. مدیریت متمرکز وضعیت به این اطلاعات اجازه می‌دهد تا صرف نظر از جایی که مورد نیاز هستند، به راحتی در دسترس باشند و به طور مداوم به‌روزرسانی شوند.

آشنایی با رقبای اصلی

بیایید نگاهی دقیق‌تر به سه راهکار مدیریت وضعیت که مقایسه خواهیم کرد، بیندازیم:

• Redux: یک ظرف وضعیت قابل پیش‌بینی برای برنامه‌های جاوا اسکریپت. Redux به دلیل جریان داده یک‌طرفه دقیق و اکوسیستم گسترده‌اش شناخته شده است.
• Zustand: یک راهکار مدیریت وضعیت کوچک، سریع و مقیاس‌پذیر با اصول flux ساده شده.
• React Context API: مکانیسم داخلی React برای اشتراک‌گذاری داده‌ها در سراسر درخت کامپوننت بدون نیاز به ارسال props دستی در هر سطح.

Redux: اسب کاری تثبیت شده

مرور کلی

Redux یک کتابخانه مدیریت وضعیت بالغ و گسترده است که یک فروشگاه متمرکز برای وضعیت برنامه شما فراهم می‌کند. این کتابخانه جریان داده یک‌طرفه دقیقی را اعمال می‌کند که به‌روزرسانی وضعیت را قابل پیش‌بینی و اشکال‌زدایی آسان‌تر می‌سازد. Redux بر سه اصل اساسی استوار است:

• منبع واحد حقیقت: تمام وضعیت برنامه در یک شیء جاوا اسکریپت ذخیره می‌شود.
• وضعیت فقط خواندنی است: تنها راه تغییر وضعیت، انتشار یک اکشن (action) است، شیئی که قصدی برای تغییر را توصیف می‌کند.
• تغییرات با توابع خالص انجام می‌شود: برای مشخص کردن نحوه تبدیل درخت وضعیت توسط اکشن‌ها، توابع کاهنده (reducers) خالص می‌نویسید.

مفاهیم کلیدی

• Store (فروشگاه): وضعیت برنامه را نگه می‌دارد.
• Actions (اکشن‌ها): اشیاء جاوا اسکریپت ساده که رویدادی را که رخ داده است توصیف می‌کنند. آنها باید یک ویژگی `type` داشته باشند.
• Reducers (کاهنده‌ها): توابع خالص که وضعیت قبلی و یک اکشن را گرفته و وضعیت جدید را برمی‌گردانند.
• Dispatch (توزیع): تابعی که یک اکشن را به فروشگاه ارسال می‌کند.
• Selectors (انتخابگرها): توابعی که قطعات خاصی از داده‌ها را از فروشگاه استخراج می‌کنند.

مثال

در اینجا یک مثال ساده از چگونگی استفاده از Redux برای مدیریت یک شمارنده آورده شده است:

// Actions (اکشن‌ها)
const INCREMENT = 'INCREMENT';
const DECREMENT = 'DECREMENT';

const increment = () => ({
  type: INCREMENT,
});

const decrement = () => ({
  type: DECREMENT,
});

// Reducer (کاهنده)
const counterReducer = (state = 0, action) => {
  switch (action.type) {
    case INCREMENT:
      return state + 1;
    case DECREMENT:
      return state - 1;
    default:
      return state;
  }
};

// Store (فروشگاه)
import { createStore } from 'redux';
const store = createStore(counterReducer);

// Usage (استفاده)
store.subscribe(() => console.log(store.getState()));
store.dispatch(increment()); // خروجی: 1
store.dispatch(decrement()); // خروجی: 0

مزایا

• مدیریت وضعیت قابل پیش‌بینی: جریان داده یک‌طرفه، درک و اشکال‌زدایی به‌روزرسانی‌های وضعیت را آسان‌تر می‌کند.
• اکوسیستم بزرگ: Redux دارای اکوسیستم وسیعی از میان‌افزارها (middleware)، ابزارها و کتابخانه‌هایی مانند Redux Thunk، Redux Saga و Redux Toolkit است.
• ابزارهای اشکال‌زدایی: Redux DevTools قابلیت‌های اشکال‌زدایی قدرتمندی را ارائه می‌دهد و به شما امکان می‌دهد اکشن‌ها، وضعیت را بررسی کرده و از طریق تغییرات وضعیت سفر زمانی (time-travel) داشته باشید.
• بالغ و مستند: Redux مدت زیادی است که وجود دارد و دارای مستندات گسترده و پشتیبانی جامعه است.

معایب

• کد تکراری (Boilerplate): Redux اغلب نیاز به مقدار قابل توجهی کد تکراری دارد، به خصوص برای برنامه‌های ساده.
• منحنی یادگیری شیب‌دار: درک مفاهیم و اصول Redux می‌تواند برای مبتدیان چالش‌برانگیز باشد.
• ممکن است بیش از حد باشد: برای برنامه‌های کوچک و ساده، Redux ممکن است راهکاری پیچیده و غیرضروری باشد.

زمان استفاده از Redux

Redux انتخاب خوبی برای موارد زیر است:

• برنامه‌های بزرگ و پیچیده با وضعیت اشتراکی زیاد.
• برنامه‌هایی که نیاز به مدیریت وضعیت قابل پیش‌بینی و قابلیت‌های اشکال‌زدایی دارند.
• تیم‌هایی که با مفاهیم و اصول Redux راحت هستند.

Zustand: رویکرد مینیمالیستی

مرور کلی

Zustand یک کتابخانه مدیریت وضعیت کوچک، سریع و بدون جهت‌گیری است که رویکردی ساده‌تر و کارآمدتر نسبت به Redux ارائه می‌دهد. این کتابخانه از الگوی flux ساده شده استفاده می‌کند و از نیاز به کد تکراری جلوگیری می‌کند. Zustand بر ارائه یک API حداقلی و عملکرد عالی تمرکز دارد.

مفاهیم کلیدی

• Store (فروشگاه): تابعی که مجموعه‌ای از وضعیت و اکشن‌ها را برمی‌گرداند.
• State (وضعیت): داده‌هایی که برنامه شما نیاز به مدیریت دارد.
• Actions (اکشن‌ها): توابعی که وضعیت را به‌روزرسانی می‌کنند.
• Selectors (انتخابگرها): توابعی که قطعات خاصی از داده‌ها را از فروشگاه استخراج می‌کنند.

مثال

در اینجا چگونگی نمایش همان مثال شمارنده با استفاده از Zustand آورده شده است:

import create from 'zustand';

const useStore = create(set => ({
  count: 0,
  increment: () => set(state => ({ count: state.count + 1 })),
  decrement: () => set(state => ({ count: state.count - 1 })),
}));

// Usage in a component (استفاده در یک کامپوننت)
import React from 'react';

function Counter() {
  const { count, increment, decrement } = useStore();

  return (
    <div>
      <p>Count: {count}</p>
      <button onClick={increment}>Increment</button>
      <button onClick={decrement}>Decrement</button>
    </div>
  );
}

مزایا

• کد تکراری حداقلی: Zustand نیاز به کد تکراری بسیار کمی دارد و شروع کار را آسان می‌کند.
• API ساده: API Zustand ساده و بصری است و یادگیری و استفاده از آن را آسان می‌کند.
• عملکرد عالی: Zustand برای عملکرد طراحی شده است و از بازسازی‌های غیرضروری جلوگیری می‌کند.
• مقیاس‌پذیر: Zustand را می‌توان هم در برنامه‌های کوچک و هم بزرگ استفاده کرد.
• مبتنی بر هوک (Hooks-based): به طور یکپارچه با API هوک‌های React ادغام می‌شود.

معایب

• اکوسیستم کوچکتر: اکوسیستم Zustand به اندازه Redux بزرگ نیست.
• بلوغ کمتر: Zustand در مقایسه با Redux کتابخانه نسبتاً جدیدی است.
• ابزارهای اشکال‌زدایی محدود: ابزارهای اشکال‌زدایی Zustand به جامعیت Redux DevTools نیستند.

زمان استفاده از Zustand

Zustand انتخاب خوبی برای موارد زیر است:

• برنامه‌های کوچک تا متوسط.
• برنامه‌هایی که نیاز به راهکار مدیریت وضعیت ساده و با کاربری آسان دارند.
• تیم‌هایی که می‌خواهند از کد تکراری مرتبط با Redux اجتناب کنند.
• پروژه‌هایی که عملکرد و حداقل وابستگی‌ها را در اولویت قرار می‌دهند.

React Context API: راهکار داخلی

مرور کلی

React Context API یک مکانیسم داخلی برای اشتراک‌گذاری داده‌ها در سراسر درخت کامپوننت بدون نیاز به ارسال props دستی در هر سطح فراهم می‌کند. این API به شما امکان می‌دهد یک شیء زمینه (context object) ایجاد کنید که هر کامپوننتی در یک درخت خاص می‌تواند به آن دسترسی داشته باشد. اگرچه یک کتابخانه مدیریت وضعیت کامل مانند Redux یا Zustand نیست، اما برای نیازهای وضعیت ساده‌تر و تنظیم تم (theming) کاربرد ارزشمندی دارد.

مفاهیم کلیدی

• Context (زمینه): ظرفی برای وضعیتی که می‌خواهید در سراسر برنامه خود به اشتراک بگذارید.
• Provider (ارائه‌دهنده): کامپوننتی که مقدار زمینه را به فرزندان خود ارائه می‌دهد.
• Consumer (مصرف‌کننده): کامپوننتی که به مقدار زمینه مشترک می‌شود و هر زمان که تغییر کند دوباره رندر می‌شود (یا با استفاده از هوک `useContext`).

مثال

import React, { createContext, useContext, useState } from 'react';

// Create a context (ایجاد یک زمینه)
const ThemeContext = createContext();

// Create a provider (ایجاد یک ارائه‌دهنده)
function ThemeProvider({ children }) {
  const [theme, setTheme] = useState('light');

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

  return (
    <ThemeContext.Provider value={{ theme, toggleTheme }}>
      {children}
    </ThemeContext.Provider>
  );
}

// Create a consumer (using useContext hook) (ایجاد یک مصرف‌کننده با استفاده از هوک useContext)
function ThemedComponent() {
  const { theme, toggleTheme } = useContext(ThemeContext);

  return (
    <div style={{ backgroundColor: theme === 'light' ? '#fff' : '#000', color: theme === 'light' ? '#000' : '#fff' }}>
      <p>Current theme: {theme}</p>
      <button onClick={toggleTheme}>Toggle Theme</button>
    </div>
  );
}

// Usage in your app (استفاده در برنامه شما)
function App() {
  return (
    <ThemeProvider>
      <ThemedComponent/>
    </ThemeProvider>
  );
}

مزایا

• داخلی: نیازی به نصب هیچ کتابخانه خارجی نیست.
• ساده برای استفاده: Context API نسبتاً ساده برای درک و استفاده است، به خصوص با هوک `useContext`.
• سبک: Context API سربار حداقل دارد.

معایب

• مشکلات عملکردی: Context تمام مصرف‌کنندگان را هنگام تغییر مقدار زمینه، حتی اگر مصرف‌کنندگان از مقدار تغییر یافته استفاده نکنند، دوباره رندر می‌کند. این می‌تواند منجر به مشکلات عملکردی در برنامه‌های پیچیده شود. از تکنیک‌های memoization با دقت استفاده کنید.
• برای مدیریت وضعیت پیچیده ایده‌آل نیست: Context API برای مدیریت وضعیت پیچیده با وابستگی‌های پیچیده و منطق به‌روزرسانی طراحی نشده است.
• اشکال‌زدایی دشوار: اشکال‌زدایی مشکلات Context API می‌تواند چالش‌برانگیز باشد، به خصوص در برنامه‌های بزرگتر.

زمان استفاده از Context API

Context API انتخاب خوبی برای موارد زیر است:

• اشتراک‌گذاری داده‌های سراسری که به ندرت تغییر می‌کنند، مانند وضعیت احراز هویت کاربر، تنظیمات تم، یا تنظیمات زبان.
• برنامه‌های ساده که در آنها عملکرد نگرانی حیاتی نیست.
• مواردی که می‌خواهید از prop drilling اجتناب کنید.

جدول مقایسه

در اینجا یک مقایسه خلاصه از سه راهکار مدیریت وضعیت آورده شده است:

ویژگی	Redux	Zustand	Context API
پیچیدگی	بالا	کم	کم
کد تکراری	بالا	کم	کم
عملکرد	خوب (با بهینه‌سازی‌ها)	عالی	می‌تواند مشکل‌ساز باشد (بازسازی‌ها)
اکوسیستم	بزرگ	کوچک	داخلی
اشکال‌زدایی	عالی (Redux DevTools)	محدود	محدود
مقیاس‌پذیری	خوب	خوب	محدود
منحنی یادگیری	شیب‌دار	ملایم	آسان

انتخاب راهکار مناسب

بهترین راهکار مدیریت وضعیت به نیازهای خاص برنامه شما بستگی دارد. عوامل زیر را در نظر بگیرید:

• اندازه و پیچیدگی برنامه: برای برنامه‌های بزرگ و پیچیده، Redux ممکن است انتخاب بهتری باشد. برای برنامه‌های کوچکتر، Zustand یا Context API ممکن است کافی باشد.
• نیازهای عملکردی: اگر عملکرد حیاتی است، Zustand ممکن است انتخاب بهتری نسبت به Redux یا Context API باشد.
• تجربه تیم: راهکاری را انتخاب کنید که تیم شما با آن راحت باشد.
• زمان‌بندی پروژه: اگر زمان‌بندی تنگ دارید، شروع کار با Zustand یا Context API ممکن است آسان‌تر باشد.

در نهایت، تصمیم با شماست. با راهکارهای مختلف آزمایش کنید و ببینید کدام یک برای تیم و پروژه شما بهترین کارایی را دارد.

فراتر از اصول اولیه: ملاحظات پیشرفته

میان‌افزار و اثرات جانبی (Middleware and Side Effects)

Redux با استفاده از میان‌افزارهایی مانند Redux Thunk یا Redux Saga در مدیریت اکشن‌های ناهمزمان و اثرات جانبی عالی عمل می‌کند. این کتابخانه‌ها به شما امکان می‌دهند اکشن‌هایی را منتشر کنید که عملیات ناهمزمان، مانند فراخوانی API را آغاز می‌کنند و سپس وضعیت را بر اساس نتایج به‌روزرسانی می‌کنند.

Zustand نیز می‌تواند اکشن‌های ناهمزمان را مدیریت کند، اما معمولاً به الگوهای ساده‌تری مانند async/await در اکشن‌های فروشگاه متکی است.

Context API به خودی خود مکانیسمی برای مدیریت اثرات جانبی ارائه نمی‌دهد. شما معمولاً باید آن را با تکنیک‌های دیگر، مانند هوک `useEffect`، برای مدیریت عملیات ناهمزمان ترکیب کنید.

وضعیت سراسری در مقابل وضعیت محلی

تمایز بین وضعیت سراسری و وضعیت محلی مهم است. وضعیت سراسری داده‌هایی است که نیاز به دسترسی و به‌روزرسانی توسط چندین کامپوننت در سراسر برنامه شما دارد. وضعیت محلی داده‌هایی است که فقط برای یک کامپوننت خاص یا گروه کوچکی از کامپوننت‌های مرتبط اهمیت دارد.

کتابخانه‌های مدیریت وضعیت عمدتاً برای مدیریت وضعیت سراسری طراحی شده‌اند. وضعیت محلی اغلب می‌تواند به طور مؤثر با استفاده از هوک داخلی `useState` React مدیریت شود.

کتابخانه‌ها و چارچوب‌ها

کتابخانه‌ها و چارچوب‌های متعددی بر اساس این راهکارهای مدیریت وضعیت ساخته شده یا با آنها ادغام می‌شوند. به عنوان مثال، Redux Toolkit با ارائه مجموعه‌ای از ابزارها برای وظایف رایج، توسعه Redux را ساده می‌کند. Next.js و Gatsby.js اغلب از این کتابخانه‌ها برای رندر سمت سرور و بازیابی داده‌ها استفاده می‌کنند.

نتیجه‌گیری

انتخاب راهکار مدیریت وضعیت مناسب یک تصمیم حیاتی برای هر پروژه React است. Redux یک راهکار قوی و قابل پیش‌بینی برای برنامه‌های پیچیده ارائه می‌دهد، در حالی که Zustand یک جایگزین مینیمالیستی و با عملکرد بالا را ارائه می‌دهد. Context API یک گزینه داخلی برای موارد استفاده ساده‌تر را ارائه می‌دهد. با در نظر گرفتن دقیق عواملی که در این مقاله به آنها اشاره شد، می‌توانید تصمیمی آگاهانه بگیرید و راهکاری را انتخاب کنید که به بهترین نحو با نیازهای شما مطابقت دارد.

در نهایت، بهترین رویکرد این است که آزمایش کنید، از تجربیات خود بیاموزید و همانطور که برنامه شما تکامل می‌یابد، انتخاب‌های خود را تطبیق دهید. کدنویسی مبارک!