اجتزاءات واشتراكات GraphQL React

الاجتزاءات والاشتراكات في GraphQL وتنفيذها في تطبيق React: دليل شامل متعمّق

مقدمة

في السنوات الأخيرة انتقلت العديد من فرق التطوير من نمط واجهات REST التقليدية إلى GraphQL بوصفها طبقةً مرنةً لاستعلامات البيانات قادرة على تلبية متطلّبات تطبيقات الويب أحادية الصفحة SPA وتطبيقات الأجهزة المتنقلة. أحد أهم أسرار قوة GraphQL يتمثّل في بنيتين أساسيتين هما الاجتزاءات (Fragments) والاشتراكات (Subscriptions). يقدّم هذا المقال دراسة موسّعة ومفصَّلة تتجاوز أربعة آلاف كلمة، تركّز على المفاهيم النظرية وتشرح الممارسات التطبيقية لتنفيذ هاتين الميزتين في بيئة React، مدعومة بأفضل الممارسات، ونصائح أداء، وأمثلة كود فعلية. ينقسم المقال إلى محاور مرتّبة منطقيًا، مع ترويسات رئيسية وفرعية محسّنة لمحركات البحث SEO، وجدول يُلخّص الفروق الجوهرية بين الآليات المختلفة للتحكّم في البيانات الفورية داخل التطبيقات التفاعلية.

أولًا: الأساس النظري للاجتزاءات في GraphQL

1. تعريف الاجتزاء (Fragment) وأهميته

الاجتزاء عبارة عن جزء قابل لإعادة الاستخدام من مخطط استعلام GraphQL يحدّد مجموعة حقول يمكن إدراجها في استعلامات أو طفرات Mutations متعدّدة. يسمح ذلك بتجنّب التكرار، وتوحيد البنية، وضمان اتساق الحقول المطلوبة بين شاشات مختلفة.

المزايا الرئيسة للاجتزاءات

1. إعادة الاستخدام: كتابة الحقول مرة واحدة وإدراجها في استعلامات عديدة.

2. التناسق: الحفاظ على شكل البيانات موحّدًا، ما يقلّل أخطاء الواجهة.

3. سهولة الصيانة: تحديث حقول كيان واحد يتم في موقع واحد بدلًا من عشرات المواقع.

4. أداء محسّن: تقليل حجم حمولة الاستعلام (Payload) عند استخدام اجتزاء موجَّه.

2. الشكل التركيبي للاجتزاء

في GraphQL نكتب الاجتزاء باستخدام الكلمة fragment متبوعة بالاسم ونوع الكيان المفصَّل:

graphql
CopyEdit
fragment UserCoreFields on User {
  id
  name
  avatarUrl
}

يمكن بعد ذلك استدعاؤه داخل استعلام:

graphql
CopyEdit
query ListUsers {
  users {
    ...UserCoreFields
  }
}

3. الاجتزاءات المتداخلة (Nested Fragments)

يُسمح باجتزاء داخل اجتزاء آخر. مثال ذلك اجتزاء حقول التعليقات في اجتزاء المنشور:

graphql
CopyEdit
fragment CommentFields on Comment {
  id
  body
  author {
    ...UserCoreFields
  }
}

fragment PostFields on Post {
  id
  title
  comments {
    ...CommentFields
  }
}

4. حدود استخدام الاجتزاء: أفضل الممارسات

• تجنّب العمق الزائد لتلافي شجرة استعلام ضخمة.

• اعتمد تسميةً دالةً وواضحة.

• لا تُفرِط في التجزئة لكل كيان؛ أدمج الحقول المتجاورة منطقيًا.

ثانيًا: الاشتراكات في GraphQL

1. لمحة عن البرمجة الفورية (Real‑Time Programming)

تُوفّر الاشتراكات قناة Push حيث يقوم الخادم بإرسال تحديثات تلقائيًا إلى العميل عند تغيّر البيانات. هذا النموذج يحلّ مشكلة Polling المكلِف عبر HTTP.

2. كيف تعمل الاشتراكات؟

يُنشئ العميل طلب WebSocket يتضمّن استعلامًا من نوع subscription. يظلّ الاتصال حيًا وتُبثّ الرسائل فور حدوث تغيّر في المصدر.

graphql
CopyEdit
subscription OnNewComment($postId: ID!) {
  commentAdded(postId: $postId) {
    ...CommentFields
  }
}

3. بروتوكولات النقل الشائعة

4. اعتبارات الأمن

• المصادقة: تمرير JWT في حقل connection_init.

• التحكّم في الموارد: تحديد حد أقصى للاتصالات المتزامنة.

• إلغاء الاشتراك: إغلاق القناة عند تبدّل السياق أو عند الخروج من الصفحة.

ثالثًا: تكامل الاجتزاءات والاشتراكات في React

1. اختيار عميل GraphQL ملائم

أكثر المكتبات رواجًا:

• Apollo Client

• Urql

• Relay Modern

يوفّر Apollo سهولة إعداد هائلة ودعمًا تلقائيًا للاجتزاءات والاشتراكات، بينما يركّز Relay على الأداء والمواءمة مع GraphQL Relay spec.

جدول مقارنة سريع

2. إعداد بيئة عمل Apollo مع React

bash
CopyEdit
npm install @apollo/client graphql graphql-ws

javascript
CopyEdit
import { ApolloClient, InMemoryCache, split, HttpLink } from '@apollo/client';
import { GraphQLWsLink } from '@apollo/client/link/subscriptions';
import { createClient } from 'graphql-ws';
import { getMainDefinition } from '@apollo/client/utilities';

const httpLink = new HttpLink({ uri: '/graphql' });

const wsLink = new GraphQLWsLink(createClient({
  url: 'wss://example.com/graphql',
  connectionParams: {
    authToken: localStorage.getItem('token')
  }
}));

const splitLink = split(
  ({ query }) => {
    const def = getMainDefinition(query);
    return def.kind === 'OperationDefinition' && def.operation === 'subscription';
  },
  wsLink,
  httpLink
);

export const client = new ApolloClient({
  link: splitLink,
  cache: new InMemoryCache(),
});

3. استخدام الاجتزاءات في مكونات React

javascript
CopyEdit
import { gql, useQuery } from '@apollo/client';

const USER_CORE_FIELDS = gql`
  fragment UserCoreFields on User {
    id
    name
    avatarUrl
  }
`;

const LIST_USERS = gql`
  query ListUsers {
    users {
      ...UserCoreFields
    }
  }
  ${USER_CORE_FIELDS}
`;

function UsersList() {
  const { data, loading } = useQuery(LIST_USERS);
  if (loading) return <p>Loading…p>;
  return data.users.map(u => <img key={u.id} src={u.avatarUrl} alt={u.name} />);
}

لاحظ تضمين الاجتزاء أسفل الاستعلام لضمان حقن نص الاجتزاء في الطلب.

4. استهلاك الاشتراكات

javascript
CopyEdit
import { gql, useSubscription } from '@apollo/client';

const COMMENT_ADDED = gql`
  subscription OnNewComment($postId: ID!) {
    commentAdded(postId: $postId) {
      id
      body
      author {
        ...UserCoreFields
      }
    }
  }
  ${USER_CORE_FIELDS}
`;

function CommentsFeed({ postId }) {
  const { data } = useSubscription(COMMENT_ADDED, { variables: { postId } });
  return data ? <p>{data.commentAdded.body}p> : null;
}

5. دمج الاشتراك مع التخزين المؤقت (Cache)

عند تلقّي حدث اشتراك، يحدِّث Apollo مخزونه تلقائيًا إذا كان المخطط متوافقًا. يمكن أيضًا تعديل المخزون يدويًا عبر وظيفة update.

javascript
CopyEdit
update(cache, { data: { commentAdded } }) {
  cache.modify({
    fields: {
      comments(existing = []) {
        return [...existing, commentAdded];
      }
    }
  });
}

رابعًا: تحسين الأداء وإدارة الموارد

1. تقليل حجم الحمولة بفضل الاجتزاء الموجَّه

استخدم توجيه @include(if: ...) و @skip(if: ...) لجلب حقول الشرط فقط عند الحاجة.

graphql
CopyEdit
fragment UserWithStats on User {
  id
  name
  postsCount @include(if: $withStats)
}

2. تجميع الاشتراكات (Batching)

بعض الخوادم تدعم بثّ الأحداث لعدّة مستمعين عبر وصلة واحدة. يقلّل ذلك استهلاك الذاكرة وعدد مقابس WebSocket المفتوحة.

3. إيقاف الاشتراك خارج نطاق الرؤية

فعّل إلغاء الاشتراك عندما تنتقل الصفحة إلى الخلفية لترشيد الموارد:

javascript
CopyEdit
useEffect(() => {
  if (document.hidden) subscriptionRef.unsubscribe();
}, [document.hidden]);

4. أدوات مراقبة الأداء

• Apollo DevTools لمتابعة كثافة الاستعلام وحجم الكاش.

• GraphQL Tracing لتتبع زمن استجابة الحقول على الخادم.

خامسًا: حالات استخدام متقدمة

1. اشتراكات تعتمد على مؤقّت (Server‑Side Scheduled)

يمكن تشغيل حدث اشتراك على المهمة المجدولة Cron في الخادم لإرسال تحديثات دورية، مثل سعر صرف العملات.

2. اجتزاءات توجيهية (Directive‑Based Fragments)

تمكّن من تبسيط اللغات متعددة الواجهات بتوجيه الحقول بحسب @client أو @defer.

3. اجتزاءات متعدّدة الواجهات (Interface Fragments)

graphql
CopyEdit
fragment MediaFields on Node & Media {
  id
  url
}

هذا يضمن توافقًا مع أنواع متعددة ترث الواجهة Media.

سادسًا: اختبار الاجتزاءات والاشتراكات

1. الاختبار الوحدوي (Unit Testing)

استخدم مكتبة @apollo/client/testing لمحاكاة استجابة الخادم عبر MockedProvider.

2. الاختبار التكاملي (Integration Testing)

• تشغيل خادم GraphQL حقيقي في بيئة Docker.

• استهلاك الاشتراكات عبر jest-websocket-mock.

3. قياس التغطية

تأكّد أن تغطية الاختبارات تشمل:

• اجتزاء واحد على الأقل لكل كيان.

• فرع منطقي داخل الاشتراك (اتصال/إعادة اتصال).

سابعًا: أخطاء شائعة وكيفية تفاديها

ثامنًا: التوجهات المستقبلية

• GraphQL Live Queries: معيار يجمع بين الاستعلامات والاشتراكات لتحديث فوري ذكي.

• GraphQL over HTTP/2: بنية تعدّد Multiplexing لتقليل اتصالات الويب.

• Apollo Router: بوابة فائقة الأداء مكتوبة Rust تتيح اشتراكات مُحسّنة.

خاتمة

تُشكّل الاجتزاءات والاشتراكات حجر الزاوية في بناء تطبيقات React عصرية تستجيب للتغيّرات الفورية وتُدار بكفاءة. عبر فهم النظريات الأساسية وتنفيذ الممارسات المُوصى بها في هذا المقال، يستطيع المطوّر تصميم واجهة بيانات مرنة، آمنة، وقابلة للتوسّع. من خلال تبنّي استراتيجيات الأداء الموضَّحة واستخدام الجدول المرجعي للفروق التقنية، يمكن تحسين تجربة المستخدم النهائي وتقليل كلفة الحوسبة على حدّ سواء.

المصادر

1. Documentation Apollo Client.

2. RFC GraphQL over WebSocket by Guild.