פיענוח React Flight: הפרוטוקול הסדרתי שמניע את רכיבי השרת

עולם פיתוח אתרים נמצא במצב של התפתחות מתמדת. במשך שנים, הפרדיגמה הרווחת הייתה יישום דף יחיד (SPA), שבו מעטפת HTML מינימלית נשלחת ללקוח, אשר לאחר מכן מאחזר נתונים ומציג את כל ממשק המשתמש באמצעות JavaScript. למרות עוצמתו, מודל זה הציג אתגרים כמו גדלי צרור גדולים, מפל נתונים לקוח-שרת וניהול מצב מורכב. בתגובה, הקהילה עדה לשינוי משמעותי בחזרה לארכיטקטורות ממוקדות שרת, אך עם טוויסט מודרני. בחזית האבולוציה הזו נמצאת תכונה פורצת דרך מצוות React: React Server Components (RSC).

אבל איך הרכיבים האלה, הפועלים באופן בלעדי על שרת, מופיעים באופן קסום ומשתלבים בצורה חלקה ביישום בצד הלקוח? התשובה טמונה בחלק טכנולוגי פחות מוכר אך חשוב ביותר: React Flight. זה לא ממשק API שתשתמש בו ישירות בכל יום, אבל הבנתו היא המפתח לפתיחת הפוטנציאל המלא של מערכת האקולוגית המודרנית של React. פוסט זה ייקח אותך לצלילה עמוקה לפרוטוקול React Flight, תוך פיענוח המנוע שמניע את הדור הבא של יישומי אינטרנט.

מהם React Server Components? רענון מהיר

לפני שננתח את הפרוטוקול, בואו נסכם בקצרה מהם React Server Components ולמה הם חשובים. שלא כמו רכיבי React מסורתיים שפועלים בדפדפן, RSCs הם סוג חדש של רכיב שנועד לפעול באופן בלעדי על השרת. הם לעולם לא שולחים את קוד ה-JavaScript שלהם ללקוח.

ביצוע זה של השרת בלבד מספק מספר יתרונות משני משחק:

• אפס גודל צרור: מכיוון שהקוד של הרכיב לעולם לא עוזב את השרת, הוא אינו תורם דבר לצרור JavaScript בצד הלקוח שלך. זה ניצחון ענק עבור ביצועים, במיוחד עבור רכיבים מורכבים ועתירי נתונים.
• גישה ישירה לנתונים: RSCs יכולים לגשת ישירות למשאבים בצד השרת כמו מסדי נתונים, מערכות קבצים או מיקרו-שירותים פנימיים מבלי צורך לחשוף נקודת קצה של API. זה מפשט את אחזור הנתונים ומבטל מפלי בקשות לקוח-שרת.
• פיצול קוד אוטומטי: מכיוון שאתה יכול לבחור באופן דינמי אילו רכיבים להציג על השרת, אתה מקבל למעשה פיצול קוד אוטומטי. רק הקוד עבור רכיבי הלקוח האינטראקטיביים נשלח אי פעם לדפדפן.

חיוני להבחין בין RSCs לבין עיבוד בצד השרת (SSR). SSR מעבד מראש את כל יישום React שלך למחרוזת HTML בשרת. הלקוח מקבל את ה-HTML הזה, מציג אותו ולאחר מכן מוריד את כל צרור ה-JavaScript כדי 'להרטיב' את הדף ולהפוך אותו לאינטראקטיבי. לעומת זאת, RSCs מעבדים לתיאור מיוחד, מופשט של ה-UI — לא HTML — אשר לאחר מכן מוזרם ללקוח ומותאם לעץ הרכיבים הקיים. זה מאפשר תהליך עדכון הרבה יותר מפורט ויעיל.

הצגת React Flight: הפרוטוקול המרכזי

אז, אם רכיב שרת אינו שולח HTML או JavaScript משלו, מה הוא שולח? כאן נכנס לתמונה React Flight. React Flight הוא פרוטוקול סריאליזציה שנבנה למטרה, שנועד להעביר עץ רכיבי React מעובד מהשרת ללקוח.

תחשוב על זה כגרסה מיוחדת, ניתנת להזרמה של JSON שמבינה את הפרימיטיביים של React. זהו ה'פורמט תיל' שמגשר על הפער בין סביבת השרת שלך לבין הדפדפן של המשתמש. כאשר אתה מעבד RSC, React לא יוצר HTML. במקום זאת, הוא יוצר זרם נתונים בפורמט React Flight.

למה לא פשוט להשתמש ב-HTML או ב-JSON?

שאלה טבעית היא, למה להמציא פרוטוקול חדש לגמרי? למה לא יכולנו להשתמש בתקנים קיימים?

• למה לא HTML? שליחת HTML היא תחום ה-SSR. הבעיה ב-HTML היא שזו ייצוג סופי. הוא מאבד את מבנה הרכיב וההקשר. אתה לא יכול בקלות לשלב חלקים חדשים של HTML מוזרם לתוך אפליקציית React קיימת ואינטראקטיבית בצד הלקוח ללא טעינה מחדש של דף מלאה או מניפולציה מורכבת של DOM. React צריך לדעת אילו חלקים הם רכיבים, מה ה-props שלהם והיכן ממוקמים 'האיים' האינטראקטיביים (רכיבי לקוח).
• למה לא JSON סטנדרטי? JSON מצוין עבור נתונים, אך הוא לא יכול לייצג באופן מקורי רכיבי UI, JSX או מושגים כמו גבולות Suspense. אתה יכול לנסות ליצור סכימת JSON כדי לייצג עץ רכיבים, אבל זה יהיה מילולי ולא יפתור את הבעיה של איך לייצג רכיב שצריך להיטען ולעבד אותו באופן דינמי בצד הלקוח.

React Flight נוצר כדי לפתור את הבעיות הספציפיות האלה. הוא נועד להיות:

1. ניתן לסריאליזציה: מסוגל לייצג את כל עץ הרכיבים, כולל props ומצב.
2. ניתן להזרמה: ניתן לשלוח את ה-UI בחלקים, מה שמאפשר ללקוח להתחיל לעבד לפני שהתגובה המלאה זמינה. זה חיוני לשילוב עם Suspense.
3. מודע ל-React: יש לו תמיכה ממדרגה ראשונה עבור מושגי React כמו רכיבים, הקשר וטעינה עצלה של קוד בצד הלקוח.

איך React Flight עובד: פירוט שלב אחר שלב

התהליך של שימוש ב-React Flight כרוך בריקוד מתואם בין השרת ללקוח. בואו נעבור על מחזור החיים של בקשה ביישום המשתמש ב-RSCs.

בשרת

1. יזום בקשה: משתמש מנווט לדף ביישום שלך (למשל, דף Next.js App Router).
2. עיבוד רכיב: React מתחיל לעבד את עץ רכיבי השרת עבור אותו דף.
3. אחזור נתונים: כשהוא עובר על העץ, הוא נתקל ברכיבים שאוספים נתונים (למשל, `async function MyServerComponent() { ... }`). הוא ממתין לאחזורי נתונים אלה.
4. סריאליזציה לזרם Flight: במקום ליצור HTML, ה-renderer של React יוצר זרם של טקסט. טקסט זה הוא מטען ה-React Flight. כל חלק מעץ הרכיבים — `div`, `p`, מחרוזת טקסט, התייחסות לרכיב לקוח — מקודד לפורמט ספציפי בתוך זרם זה.
5. סטרימינג של התגובה: השרת לא מחכה לעיבוד של כל העץ. ברגע שחלקים ראשונים של ה-UI מוכנים, הוא מתחיל להזרים את מטען ה-Flight ללקוח דרך HTTP. אם הוא נתקל בגבול Suspense, הוא שולח מציין מיקום וממשיך לעבד את התוכן המושהה ברקע, ושולח אותו מאוחר יותר באותו זרם כשהוא מוכן.

בלקוח

1. קבלת הזרם: זמן הריצה של React בדפדפן מקבל את זרם Flight. זה לא מסמך יחיד אלא זרימה רציפה של הוראות.
2. ניתוח והתאמה: הקוד של React בצד הלקוח מנתח את זרם Flight חתיכה אחר חתיכה. זה כמו לקבל סט של תוכניות לבנייה או עדכון ה-UI.
3. שחזור העץ: עבור כל הוראה, React מעדכן את ה-DOM הווירטואלי שלו. הוא עשוי ליצור `div` חדש, להכניס טקסט כלשהו, או — הכי חשוב — לזהות מציין מיקום לרכיב לקוח.
4. טעינת רכיבי לקוח: כאשר הזרם מכיל התייחסות לרכיב לקוח (מסומן עם הכיוון "use client"), מטען Flight כולל מידע על איזה צרור JavaScript להוריד. React לאחר מכן מאחזר את הצרור הזה אם הוא עדיין לא נשמר במטמון.
5. הידרציה ואינטראקטיביות: לאחר טעינת הקוד של רכיב הלקוח, React מעבד אותו בנקודה המיועדת ומעבד אותו, מצרף מאזיני אירועים והופך אותו לאינטראקטיבי לחלוטין. תהליך זה ממוקד מאוד ומתרחש רק עבור החלקים האינטראקטיביים של הדף.

מודל הסטרימינג וההידרציה הסלקטיבית הזה יעיל הרבה יותר ממודל ה-SSR המסורתי, שלעתים קרובות דורש "הכל או כלום" של הידרציה של כל הדף.

אנטומיה של מטען React Flight

כדי להבין באמת את React Flight, זה עוזר להסתכל על הפורמט של הנתונים שהוא מייצר. למרות שבדרך כלל לא תתקשר עם פלט הגולמי הזה ישירות, ראיית המבנה שלו חושפת את אופן פעולתו. המטען הוא זרם של מחרוזות דמויות JSON המופרדות בשורות חדשות. כל שורה, או מקטע, מייצגת פיסת מידע.

בואו נשקול דוגמה פשוטה. תארו לעצמכם שיש לנו רכיב שרת כזה:

app/page.js (רכיב שרת)

<!-- נניח שזה בלוק קוד בבלוג אמיתי --> async function Page() { const userData = await fetchUser(); // מאחזר { name: 'Alice' } return ( <div> <h1>שלום, {userData.name}</h1> <p>זהו לוח המחוונים שלך.</p> <InteractiveButton text="לחץ עלי" /> </div> ); }

ורכיב לקוח:

components/InteractiveButton.js (רכיב לקוח)

<!-- נניח שזה בלוק קוד בבלוג אמיתי --> 'use client'; import { useState } from 'react'; export default function InteractiveButton({ text }) { const [count, setCount] = useState(0); return ( <button onClick={() => setCount(count + 1)}> {text} ({count}) </button> ); }

זרם React Flight שנשלח מהשרת ללקוח עבור ממשק משתמש זה עשוי להיראות בערך כך (בפשטות למען הבהירות):

<!-- דוגמה פשוטה של זרם Flight --> M1:{"id":"./components/InteractiveButton.js","chunks":["chunk-abcde.js"],"name":"default"} J0:["$","div",null,{"children":[["$","h1",null,{"children":["שלום, ","Alice"]}],["$","p",null,{"children":"זהו לוח המחוונים שלך."}],["$","@1",null,{"text":"לחץ עלי"}]]}]

בואו נפרק את הפלט המסתורי הזה:

• שורות `M` (מטא נתונים של מודול): השורה שמתחילה ב-`M1:` היא הפניה למודול. זה אומר ללקוח: "הרכיב שאליו מפנה המזהה `@1` הוא הייצוא המוגדר כברירת מחדל מהקובץ `./components/InteractiveButton.js`. כדי לטעון אותו, עליך להוריד את קובץ ה-JavaScript `chunk-abcde.js`." זוהי הדרך שבה מטופלים ייבוא דינמי ופיצול קוד.
• שורות `J` (נתוני JSON): השורה שמתחילה ב-`J0:` מכילה את עץ הרכיבים המוסרל. בואו נסתכל על המבנה שלו: `["$","div",null,{...}]`.
• הסמל `$`: זהו מזהה מיוחד המציין אלמנט React (בעצם, JSX). הפורמט הוא בדרך כלל `["$", type, key, props]`.
• מבנה עץ רכיבים: אתה יכול לראות את המבנה המקונן של ה-HTML. ל-`div` יש prop `children`, שהוא מערך המכיל `h1`, `p` ואלמנט React נוסף.
• שילוב נתונים: שימו לב שהשם "Alice" משובץ ישירות בזרם. תוצאת אחזור הנתונים של השרת מוסרלת ישירות לתיאור ה-UI. הלקוח לא צריך לדעת איך נשלפו הנתונים האלה.
• הסמל `@` (הפניה לרכיב לקוח): החלק המעניין ביותר הוא `["$","@1",null,{"text":"לחץ עלי"}]`. ה-`@1` הוא הפניה. זה אומר ללקוח: "בנקודה זו בעץ, אתה צריך לעבד את רכיב הלקוח המתואר על ידי מטא נתוני המודול `M1`. וכאשר אתה מעבד אותו, העבר לו את ה-props האלה: `{ text: 'לחץ עלי' }`."

המטען הזה הוא סט שלם של הוראות. הוא אומר ללקוח בדיוק איך לבנות את ה-UI, איזה תוכן סטטי להציג, היכן למקם רכיבים אינטראקטיביים, איך לטעון את הקוד שלהם ואיזה props להעביר להם. כל זה נעשה בפורמט קומפקטי הניתן להזרמה.

היתרונות העיקריים של פרוטוקול React Flight

העיצוב של פרוטוקול Flight מאפשר ישירות את היתרונות העיקריים של פרדיגמת ה-RSC. הבנת הפרוטוקול מבהירה מדוע יתרונות אלה אפשריים.

סטרימינג ו-Suspense מקורי

מכיוון שהפרוטוקול הוא זרם מופרד בשורה חדשה, השרת יכול לשלוח את ה-UI תוך כדי עיבודו. אם רכיב מושהה (למשל, ממתין לנתונים), השרת יכול לשלוח הוראת מציין מיקום בזרם, לשלוח את שאר ה-UI של הדף, ולאחר מכן, לאחר שהנתונים מוכנים, לשלוח הוראה חדשה באותו זרם כדי להחליף את מציין המיקום בתוכן בפועל. זה מספק חוויית סטרימינג ממדרגה ראשונה ללא לוגיקה מורכבת בצד הלקוח.

אפס גודל צרור עבור לוגיקת שרת

בהסתכלות על המטען, אתה יכול לראות שאין קוד מהרכיב `Page` עצמו. לוגיקת אחזור הנתונים, כל חישובי העסקאות המורכבים או תלות כמו ספריות גדולות המשמשות רק בשרת, נעדרים לחלוטין. הזרם מכיל רק את *הפלט* של אותה לוגיקה. זהו המנגנון הבסיסי מאחורי הבטחת "אפס גודל צרור" של RSCs.

מיקום משותף של אחזור נתונים

אחזור ה-`userData` מתרחש בשרת, ורק התוצאה שלו (`'Alice'`) מוסרלת לזרם. זה מאפשר למפתחים לכתוב קוד לאחזור נתונים ממש בתוך הרכיב שצריך אותו, קונספט המכונה מיקום משותף. דפוס זה מפשט את הקוד, משפר את יכולת התחזוקה ומבטל את מפלי הלקוח-שרת שפוגעים ב-SPAs רבים.

הידרציה סלקטיבית

ההבחנה המפורשת של הפרוטוקול בין אלמנטי HTML מעובדים והפניות לרכיבי לקוח (`@`) היא זו שמאפשרת הידרציה סלקטיבית. זמן הריצה של React בצד הלקוח יודע שרק הרכיבים `@` צריכים את ה-JavaScript המתאים שלהם כדי להפוך לאינטראקטיביים. זה יכול להתעלם מהחלקים הסטטיים של העץ, ולחסוך משאבי חישוב משמעותיים בטעינת הדף הראשונית.

React Flight לעומת חלופות: נקודת מבט גלובלית

כדי להעריך את החדשנות של React Flight, זה מועיל להשוות אותה לגישות אחרות המשמשות ברחבי קהילת פיתוח אתרים העולמית.

לעומת SSR מסורתי + הידרציה

כאמור, SSR מסורתי שולח מסמך HTML מלא. הלקוח מוריד לאחר מכן צרור JavaScript גדול ו"מרטיב" את כל המסמך, ומצרף מאזיני אירועים ל-HTML הסטטי. זה יכול להיות איטי ושביר. שגיאה בודדת יכולה למנוע מכל הדף להפוך לאינטראקטיבי. האופי הניתן להזרמה והסלקטיבי של React Flight הוא אבולוציה עמידה יותר ובעלת ביצועים של קונספט זה.

לעומת GraphQL/REST APIs

נקודת בלבול נפוצה היא האם RSCs מחליפים ממשקי API של נתונים כמו GraphQL או REST. התשובה היא לא; הם משלימים זה את זה. React Flight הוא פרוטוקול לסריאליזציה של עץ UI, לא שפת שאילתות נתונים למטרה כללית. למעשה, רכיב שרת ישתמש לעתים קרובות ב-GraphQL או ב-REST API בשרת כדי לאחזר את הנתונים שלו לפני העיבוד. ההבדל העיקרי הוא שקריאת API זו מתרחשת שרת-לשרת, שהיא בדרך כלל מהירה הרבה יותר ובטוחה יותר מקריאה לקוח-לשרת. הלקוח מקבל את ממשק המשתמש הסופי באמצעות זרם Flight, לא את הנתונים הגולמיים.

לעומת מסגרות מודרניות אחרות

מסגרות אחרות במערכת האקולוגית העולמית גם מתמודדות עם החלוקה שרת-לקוח. לדוגמה:

• Astro Islands: Astro משתמשת בארכיטקטורת 'אי' דומה, שבה רוב האתר הוא HTML סטטי ורכיבים אינטראקטיביים נטענים בנפרד. הקונספט דומה לרכיבי לקוח בעולם RSC. עם זאת, Astro שולחת בעיקר HTML, בעוד ש-React שולחת תיאור מובנה של ה-UI באמצעות Flight, מה שמאפשר שילוב חלק יותר עם מצב React בצד הלקוח.
• Qwik וניתנות לחידוש: Qwik נוקטת בגישה שונה הנקראת ניתנות לחידוש. היא סריאליזציה את כל מצב היישום ל-HTML, כך שהלקוח לא צריך לבצע מחדש קוד עם הפעלה (הידרציה). זה יכול 'לחדש' היכן שהשרת הפסיק. React Flight והידרציה סלקטיבית שואפים להשיג מטרה דומה של זמן מהיר לאינטראקטיבי, אבל באמצעות מנגנון שונה של טעינה והפעלה רק של הקוד האינטראקטיבי הדרוש.

השלכות מעשיות ושיטות עבודה מומלצות למפתחים

למרות שלא תכתוב מטעני React Flight ביד, הבנת הפרוטוקול מודיעה כיצד עליך לבנות יישומי React מודרניים.

אמצו את `"use server"` ו-`"use client"`

במסגרות כמו Next.js, ההוראה `"use client"` היא הכלי העיקרי שלך לשליטה על הגבול בין שרת ללקוח. זהו האות למערכת הבנייה שיש להתייחס לרכיב ולילדיו כאל אי אינטראקטיבי. הקוד שלו יצורף ונשלח לדפדפן, ו-React Flight יסרל הפניה אליו. לעומת זאת, היעדר הוראה זו (או השימוש ב-`"use server"` עבור פעולות שרת) שומר על רכיבים בשרת. שלוט בגבול זה כדי לבנות יישומים יעילים.

חשוב על רכיבים, לא נקודות קצה

עם RSCs, הרכיב עצמו יכול להיות מיכל הנתונים. במקום ליצור נקודת קצה של API `/api/user` ורכיב בצד הלקוח שמאחזר ממנו, אתה יכול ליצור רכיב שרת יחיד `` שאוסף את הנתונים באופן פנימי. זה מפשט את הארכיטקטורה ומעודד מפתחים לחשוב על ממשק המשתמש ועל הנתונים שלו כיחידה אחת, מלוכדת.

אבטחה היא דאגה בצד השרת

מכיוון ש-RSCs הם קוד שרת, יש להם הרשאות שרת. זה עוצמתי אך דורש גישה ממושמעת לאבטחה. כל גישה לנתונים, שימוש במשתני סביבה ואינטראקציות עם שירותים פנימיים מתרחשים כאן. התייחס לקוד זה באותה קפדנות כמו לכל API Backend: נקה את כל הקלטים, השתמש בהצהרות מוכנות לשאילתות מסד נתונים ולעולם אל תחשוף מפתחות או סודות רגישים שניתן לסריאליזציה למטען Flight.

ניפוי באגים בערמה החדשה

ניפוי באגים משתנה בעולם RSC. באג בממשק המשתמש עשוי לנבוע מלוגיקת עיבוד בצד השרת או מהידרציה בצד הלקוח. תצטרך להרגיש בנוח לבדוק גם את יומני השרת שלך (עבור RSCs) וגם את מסוף המפתחים של הדפדפן (עבור רכיבי לקוח). לשונית הרשת חשובה גם מתמיד. אתה יכול לבדוק את זרם התגובה של Flight הגולמי כדי לראות בדיוק מה השרת שולח ללקוח, מה שיכול להיות בעל ערך רב לפתרון בעיות.

העתיד של פיתוח אתרים עם React Flight

React Flight והארכיטקטורה של רכיבי השרת שהיא מאפשרת מייצגים חשיבה מחדש יסודית של איך אנחנו בונים עבור האינטרנט. מודל זה משלב את הטוב משני העולמות: חוויית המפתחים הפשוטה והעוצמתית של פיתוח UI מבוסס רכיבים והביצועים והאבטחה של יישומים מסורתיים שעובדו בשרת.

ככל שטכנולוגיה זו תבשיל, נוכל לצפות לראות דפוסים רבי עוצמה עוד יותר מופיעים. Server Actions, המאפשרים לרכיבי לקוח להפעיל פונקציות מאובטחות בשרת, הם דוגמה מצוינת לתכונה הבנויה על גבי ערוץ תקשורת זה בין שרת-לקוח. הפרוטוקול ניתן להרחבה, כלומר צוות React יכול להוסיף יכולות חדשות בעתיד מבלי לשבור את המודל המרכזי.

סיכום

React Flight הוא עמוד השדרה הבלתי נראה אך הכרחי של פרדיגמת React Server Components. זהו פרוטוקול מאוד מיוחד, יעיל וניתן להזרמה, אשר מתרגם עץ רכיבים מעובד שרת לקבוצה של הוראות שיישום React בצד הלקוח יכול להבין ולהשתמש בו כדי לבנות ממשק משתמש עשיר ואינטראקטיבי. על ידי העברת רכיבים והתלות היקרות שלהם מהלקוח ולשרת, הוא מאפשר יישומי אינטרנט מהירים יותר, קלים יותר ועוצמתיים יותר.

עבור מפתחים ברחבי העולם, הבנת מהו React Flight וכיצד הוא פועל היא לא רק תרגיל אקדמי. זה מספק מודל מנטלי מכריע לארכיטקטורת יישומים, ביצוע פשרות ביצועים וניפוי באגים בעידן החדש הזה של ממשקי משתמש מונחי שרת. השינוי בעיצומו, ו-React Flight הוא הפרוטוקול שסולל את הדרך קדימה.