في عالم تطوير تطبيقات الويب المتقدمة، تُعتبر إدارة الحالة في تطبيقات الويب إحدى التحديات الكبيرة التي يواجهها المطوّرون. مع تزايد تعقيد التطبيقات وحاجتها للتفاعل بين المكونات المتعددة، يصبح من الضروري البحث عن آليات فعالة لإدارة الحالة وتدفق البيانات. هنا يبرز دور إطار العمل Redux، الذي يوفر نهج موحد ومتناسق لإدارة حالة التطبيق بطريقة قابلة للتنبؤ وسهلة الصيانة.
إذا كنت تبحث عن طريقة موثوقة وفعّالة حول إدارة الحالة في تطبيقات الويب، فإنَّ الغوص في عالم Redux قد يكون بداية رائعة لتحسين عملية تطوير التطبيقات الخاصة بك وتوفير تجربة مستخدم أفضل. تابع معنا هذا المقال لتعرف المزيد. وإن كنت تبحث عزيزي القارئ عن من يتيح لك فرصة التعلم من الصفر إلى الاحتراف بمجال البرمجة، فأنصحك بزيارة موقع أكاديمية د.محسن التي تقدم عدد جيّد من الكورسات المتكاملة. من هنا.
معنى إدارة الحالة في تطبيقات الويب
قبل أن نبدأ بشرح تفاصيل Redux، يجب علينا أولاً أن نفهم ما نعنيه بـ “إدارة الحالة”.
الحالة هي عبارة عن تمثيل لحالة التطبيق في لحظة زمنية محددة، بما في ذلك البيانات المستخدمة وواجهة المستخدم. إدارة الحالة تعني القدرة على تتبع وتحديث هذه البيانات عبر مكونات التطبيق، والتعامل مع تغيراتها بشكل منهجي ومركزي.
إدارة الحالة في تطبيقات الويب معقدة، لكن باستخدام Redux، يمكن للمطورين تبسيط هذه العملية وجعلها أكثر قابلية للتنبؤ والصيانة. بالرغم من أن تعلم Redux قد يتطلب وقتاً وجهداً، إلا أنَّ الفوائد التي يقدمها في توحيد وتبسيط إدارة حالة التطبيق تجعله استثماراً مهماً لأي مطور يسعى لبناء تطبيقات ويب متقدمة وفعالة.
مقدمة في Redux
Redux هو إطار عمل مفتوح المصدر مهمته إدارة الحالة في تطبيقات الويب، يعمل بشكل جيد مع مكتبات مثل React، Angular، و Vue.js. تم تطويره بواسطة Dan Abramov وAndrew Clark ويستخدم مبدأ التخزين المركزي (Single Source of Truth)، حيث تُخزن كل حالة التطبيق في مخزن (Store) موّحد يسهل الوصول إليه وتعديله.
لمحة توضيحية بين مكتبات React و Redux
مكتبات React هي مجموعة من المكتبات والأدوات التي تساعد المطورين على بناء تطبيقات الويب بشكل فعّال باستخدام مكتبة React. تُعتبر React.js هي المكتبة الأساسية في هذه النظام والتي تسمح بإنشاء واجهات مستخدم متفاعلة وديناميكية.
أما بالنسبة لـ Redux، فهو إطار عمل لإدارة حالة التطبيق (state management) في تطبيقات React. يُعتبر Redux منفصلاً عن React، ولكنه يمكن استخدامه بشكل متكامل مع React لإدارة الحالة والبيانات في التطبيق بشكل فعّال. يساعد Redux المطورين على تنظيم وإدارة حالة التطبيق بشكل مركزي، مما يجعل من السهل فهم وصيانة التطبيقات الكبيرة.
بشكل عام، يمكن استخدام Redux مع React لتحسين أداء وإدارة التطبيقات بشكل أفضل، ورغم أن Redux لا ينتمي مباشرة إلى React، إلا أنه يُستخدم عادةً بشكل متكامل معه لتطوير تطبيقات الويب القوية والمعقدة.
بعض المكتبات الشهيرة المرتبطة بـ React
هناك العديد من المكتبات المرتبطة بـ React التي تساعد في تطوير تطبيقات الويب بشكل فعّال. ومن بين هذه المكتبات:
1. React Router: تُستخدم لإدارة التوجيه (routing) في تطبيقات React وتسمح بتنظيم صفحات التطبيق والانتقال بينها بشكل سهل.
2. Material-UI: مكتبة توفر مجموعة من المكونات والأدوات التصميمية لبناء واجهات مستخدم جميلة وسهلة الاستخدام.
3. Redux: كما ذكرنا سابقاً، يُستخدم لإدارة حالة التطبيق والبيانات بشكل مركزي.
4. Axios: مكتبة لإجراء طلبات الشبكة (HTTP requests) في تطبيقات React والتفاعل مع خدمات الويب.
5. React Bootstrap: مكتبة توفر مجموعة من المكونات والأدوات التصميمية المبنية على Bootstrap لتطوير واجهات مستخدم جاهزة.
6. React Helmet: تُستخدم لإدارة عناصر الرأس (head elements) في صفحات React وتسمح بتعيين عناصر HTML في الرأس بشكل ديناميكي.
هذه بعض المكتبات الشهيرة التي تستخدم عادةً مع React، وهناك العديد من المكتبات الأخرى التي يمكن استخدامها حسب احتياجات المشروع.
مميزات Redux في إدارة الحالة في تطبيقات الويب
سنذكر لك عزيزي القارئ بعض الميزات الخاصة بـإطار العمل Redux الخاصة حول إدارة الحالة في تطبيقات الويب:
1. التخزين المركزي: يسهل تتبع الحالة وتصحيح الأخطاء والتطوير بفضل توفر حالة التطبيق في مكان واحد.
2. التنبؤ بتغيرات الحالة: بفضل استخدام الأفعال (Actions) والمخفضات (Reducers)، يمكن التنبؤ بكيفية تحديث الحالة رداً على أحداث معينة.
3. قابلية الصيانة: بنية Redux وقوانينها الصارمة تجعل الشيفرة المصدرية أكثر تنظيماً وسهولة في الصيانة.
4. القدرة على التوسع: يسهل توسعة التطبيقات المبنية باستخدام Redux، حيث يتم التعامل مع كل حالة بنهج موحد.
آلية عمل Redux
Redux يعتمد على ثلاث مبادئ أساسية:
1. التخزين المركزي (Single Source of Truth): كل حالة التطبيق تُخزن في مخزن مركزي.
2. حالة التطبيق لا تُعدل مباشرة: لتغيير الحالة، يجب إرسال فعل (Action) يصف التغيير المطلوب، ويتم التعامل مع هذه الأفعال بواسطة المخفضات لتحديث الحالة.
3. التغييرات تتم بوظائف نقية: المخفضات هي وظائف نقية تأخذ الحالة السابقة والفعل كمدخلات، وترجع حالة جديدة دون تعديل الحالة السابقة.
خطوات نظرية لتطبيق Redux في مشروع
لتطبيق Redux في مشروع React، على سبيل المثال:
- يجب أولاً تثبيت Redux وReact-Redux (واجهة Redux لـ React).
- بعد ذلك، يتم إنشاء المخزن (Store).
- تعريف الأفعال والمخفضات.
- ربط المكونات بالمخزن باستخدام مزود (Provider) وربط المكونات (Connect) للوصول إلى الحالة وإرسال الأفعال.
مقارنة بين Redux و Recoil: إدارة الحالة في تطبيقات React
في هذه الفقرة عزيزي القارئ سنقوم بمقارنة بسيطة وواضحة بين Redux و Recoil من حيث التعريف والفوائد والمساوئ، استمر في القراءة لنعرف أكثر:
- تعريف Redux
Redux هو مكتبة جافا سكريبت شائعة من أجل إدارة الحالة في تطبيقات الويب بشكل مركزي، وهي مستقلة عن React ولكنها غالباً ما يتم استخدامها معه. تعتمد على مبادئ “مصدر الحقيقة الواحد” و”الوظائف الخالصة” للتنبؤ بالتغيرات في الحالة وسهولة التصحيح. يشتهر Redux بأنَّه يوفر بنية قوية تتيح تسهيل تتبع الحالة عبر تطبيق كبير ومعقد.
- فوائد Redux:
– توفير إدارة متسقة ومتنبئ بها لحالة التطبيق.
– تسهيل تصحيح الأخطاء والاختبار نظراً لبنيته الصارمة.
– مناسب لتطبيقات React الكبيرة بسبب بنيته التنظيمية المركزية.
- مساوئ Redux:
– منحنى التعلم شديد بالنسبة للمبتدئين.
– يتطلب كتابة كمية كبيرة من الكود الإضافي.
– يمكن أن يكون معقداً لإدارة الحالات البسيطة.
- تعريف Recoil
Recoil هي مكتبة إدارة حالة أحدث نسبياً تم تطويرها بواسطة Facebook وتستخدم مباشرة مع React. توفر واجهة برمجية أكثر بساطة ومرونة مقارنةً بـ Redux وتتيح إدارة الحالة “العالمية” للتطبيق بطريقة تشبه إدارة الحالة المحلية باستخدام hooks. Recoil يتيح تقاسم الحالة بين المكونات بكفاءة دون الحاجة لرفع الحالة إلى مكونات الوالد.
- فوائد Recoil:
– يوفر واجهة برمجية أكثر بساطة ومرونة.
– يسمح بإدارة الحالة العالمية بطريقة تشبه إدارة الحالة المحلية.
– مناسب للتكامل مع React ويستخدم مبادئ React مثل hooks.
- مساوئ Recoil:
– كونه جديد نسبياً، قد لا يكون لديه نفس مستوى الدعم والاعتمادية مثل Redux.
– المجتمع والموارد التعليمية قد لا تكون متقدمة مثل تلك المتوفرة لـ Redux.
– قد لا يكون مثالياً لتطبيقات React ذات التعقيد المفرط والتي تحتاج إلى إدارة حالة أكثر صرامة.
- المقارنة النهائية
في حين أنَّ كلاً من Redux و Recoil يقدمان نهجاً مختلفاً لإدارة الحالة في تطبيقات React، الاختيار بينهما يعتمد على حجم التطبيق، تعقيده، وتفضيلات الفريق البرمجي. Redux يوفر نظام محقق ومجرب يتم استخدامه في تطبيقات كبيرة ومعقدة، بينما يوفر Recoil نهجاً أكثر بساطة ومرونة قد يكون مناسباً لتطبيقات أصغر حجماً وأقل تعقيداً. كلاهما يقدمان أدوات قوية لتحسين تجربة المستخدم وتسهيل عملية تطوير تطبيقات الويب.
الفرق بين Redux و Context API في React؟ ومتى أستعمل كلًا منهما؟
اعتباراً أنَّ Redux يعمل كمخزن مركزي لحالة التطبيق، يتم إرسال الأحداث إليه من كل المكونات مع تفاصيل عن تلك الأحداث، ويتم التحقق من تلك الأحداث وتحديث الحالة ضمن المخزن بناءاً على شروط موضوعة ضمن reducers، مكتبة Redux كانت موجودة لتحل مشكلة مركزية الحالة قبل وجود Context API، لكن بعد إطلاق تلك الميزة في React أصبح من السهل التعامل مع مشاركة الحالة لعدد من المكونات المتباعدة ضمن شجرة مكونات التطبيق دون الحاجة لمكتبات مثل Redux، يتميز Redux باستخدام reducers لتحديث حالة المخزن وهي توابع تتلقى الأحداث وتغير حالة قسم من بيانات المخزن، لكن يمكن تطبيق نفس الفكرة باستخدام Context API مع الخطاف useReducer.
مزايا كل من الطريقتين:
Context API: يأتي بشكل مسبق مع رياكت ولا يحتاج إلى إعداد، يعمل بشكل ممتاز مع البيانات الثابتة مثل حالة الواجهة أو بيانات سيتم تحديثها محلياً فقط.
Redux: يحتاج لتثبيت مكتبته وإعدادها، ويحتاج إلى الكثير من الكتابة المتكررة أغلب الوقت لتنفيذ نفس الوظيفة، ويمكن بسهولة إعداده ليتعامل مع البيانات الديناميكية أثناء معالجة حالة التطبيق (كجلب بيانات من خادم نظام خلفي)، ويتوفر له أدوات مطور قوية تساعد حلى تعقب وحل المشاكل بسهولة.
في حال كانت الحالة ضمن تطبيقك معقدة ومترابطة بين عدة مكونات وأقسام وتحتاج لمعالجة بيانات ديناميكية تدخل في حساب حالة التطبيق، استخدم Redux، عدا ذلك Context API أسهل وأبسط.
الأسئلة الشائعة حول إدارة الحالة باستخدام Redux
في هذه الفقرة سنقوم بطرح أكثر الأسئلة الشائعة حول إدارة الحالة في تطبيقات الويب باستخدام إطار عمل Redux توفير إدارة فعالة لحالة التطبيق والبيانات، تابع الأسئلة التالية وفي حال وجود أي تساؤل لا تتردد في طرحه:
- ما هو Redux؟
Redux هو إطار عمل مفتوح المصدر يُستخدم من أجل إدارة الحالة في تطبيقات الويب بشكل مركزي في تطبيقات الويب، خاصةً تلك المبنية باستخدام React. يتيح Redux توفير “مصدر واحد للحقيقة” لحالة التطبيق بأكمله، مما يسهل تتبع وتحديث البيانات عبر التطبيق.
- لماذا يعتبر Redux مهم لتطبيقات الويب؟
Redux يجعل إدارة الحالة في تطبيقات الويب قابلة للتنبؤ ومتسقة من خلال استخدام الأفعال (Actions) والمخفضات (Reducers) بشكل منهجي. هذا يجعل تطبيقات الويب أكثر استقراراً ويسهل تصحيح الأخطاء فيها، بالإضافة إلى تسهيل التعاون بين المطورين وتحسين أداء وتجربة المستخدم.
- كيف يعمل Redux؟
Redux يعمل بثلاث خطوات أساسية:
– الأفعال (Actions): تصف التغيرات التي تحدث في الحالة، مثلاً إضافة عنصر جديد.
– المخفضات (Reducers): وظائف خالصة تأخذ الحالة السابقة وفعل ما، وترجع حالة جديدة معدلة دون تغيير الحالة السابقة.
– المخزن (Store): الكائن الذي يجمع الحالة الحالية للتطبيق، والذي يمكن الوصول إليه وتعديله من خلال إرسال الأفعال ومعالجتها بواسطة المخفضات.
- ما هي مزايا استخدام Redux في تطبيق React؟
– القدرة على تتبع وتنقيح الحالة بسهولة: بفضل النهج المركزي لإدارة الحالة.
– تسهيل اختبار المكونات: نظراً لفصل الحالة عن واجهات المستخدم.
– تحسين التعاون بين فرق التطوير: بفضل بنية التطبيق المنظمة والمتسقة.
– تحسين أداء التطبيق: من خلال تقليل التحديثات غير الضرورية للواجهة.
- كيف يتم ربط Redux بتطبيق React؟
يتم ربط Redux بتطبيق React من خلال مكتبة React-Redux، وهي واجهة برمجة توفر مكونات ووظائف مساعدة لربط المخزن بالمكونات React، مثل المزود <Provider> لتوفير المخزن للمكونات، ووظيفة connect لربط المكونات بحالة المخزن وإرسال الأفعال.
- هل يمكن استخدام Redux مع إطارات عمل أخرى غير React؟
نعم، يمكن استخدام Redux مع إطارات عمل ومكتبات أخرى مثل Angular و Vue.js. Redux هو حل مستقل لإدارة الحالة ولا يعتمد بشكل مباشر على React. ومع ذلك، يجب استخدام واجهات برمجة خاصة بالإطار المستخدم لربط المخزن بالتطبيق بشكل فعال.
- ما هي التحديات التي يمكن أن تواجهها عند استخدام Redux؟
– تعقيد الإعداد: قد يكون إعداد Redux وتكوينه أكثر تعقيداً من إدارة الحالة الداخلية لـ React.
– كثرة الشيفرة البرمجية: يتطلب Redux كتابة كمية أكبر من الشيفرة لتعريف الأفعال، المخفضات، والمشتركين.
– منحنى التعلم: قد يكون هناك منحنى تعلم لفهم نمط العمل مع Redux، خاصة للمطورين الجدد.
- هل هناك بدائل لـ Redux؟
نعم، هناك بدائل عدة لـ Redux مثل MobX، Context API من React لإدارة الحالة بنطاق أصغر، ومكتبة Zustand التي توفر نهجاً أبسط لإدارة الحالة. اختيار الأداة المناسبة يعتمد على حجم وتعقيد التطبيق وتفضيلات الفريق.
- ما هو mobX وما هي وظيفته؟
MobX هي مكتبة JavaScript تُستخدم لإدارة حالة التطبيق والبيانات de-centralized state management بشكل بسيط وسهل. تتيح MobX للمطورين تعريف الحالة والبيانات والتفاعلات بينها بشكل مباشر وبسيط، دون الحاجة إلى استخدام مفاهيم معقدة مثل reducers أو actions كما في Redux.
باختصار، MobX هي مكتبة تساعد في إدارة حالة التطبيق بشكل بسيط وفعال، وتُستخدم عادةً مع إطار عمل React لتسهيل عملية إدارة الحالة وتحديثها في التطبيق.
الخاتمة
إدارة الحالة في تطبيقات الويب باستخدام إطار عمل Redux توفر طريقة قوية ومتسقة لإدارة البيانات وحالة التطبيق، مما يسهل التتبع، التحديث، والصيانة. على الرغم من التحديات التي قد يواجهها المطوّرين، فإنَّ الفوائد التي يقدمها Redux تجعله خياراً ممتازاً للعديد من مشاريع الويب الكبيرة والمعقدة. إلى هنا نكون قد وصلنا إلى ختام مقالنا لليوم، لا تتردد في التواصل مع أكاديمية د.محسن التي ستقدم لك أفضل الكورسات بأسعار رمزية. قم بزيارة الموقع الآن.
