کتابخانه ریداکس (Redux) چیست و چه ویژگی‌های فنی دارد؟

اصول ریداکس 

ریداکس بر سه اصل اساسی استوار است که در مجموع، چارچوبی قابل پیش‌بینی و قابل مدیریت برای مدیریت وضعیت برنامه ارائه می‌دهند. اولین اصل، «منبع واحد حقیقت» است. این اصل بیان می‌کند که وضعیت کل برنامه باید در یک شیء واحد در داخل یک انبار (store) ذخیره شود. این انبار به عنوان منبع مرکزی داده‌ها عمل می‌کند و هر جزء در برنامه می‌تواند به آن دسترسی داشته باشد و از آن برای به‌روزرسانی رابط کاربری خود استفاده کند. این تمرکز داده‌ها، از پراکندگی و ناسازگاری وضعیت در اجزای مختلف جلوگیری می‌کند و ردیابی و اشکال‌زدایی تغییرات را آسان‌تر می‌کند. اصل دوم، «وضعیت فقط خواندنی است» نام دارد. بر اساس این اصل، تنها راه برای تغییر وضعیت انبار، ارسال یک «عمل» (action) است. عمل، یک شی ساده است که تغییر مورد نظر در وضعیت را توصیف می‌کند. این اصل، جریان یک طرفه داده‌ها را تضمین می‌کند و از تغییرات ناخواسته و غیرقابل پیش‌بینی در وضعیت جلوگیری می‌کند. در واقع، اجزا نمی‌توانند مستقیماً انبار را تغییر دهند، بلکه باید با ارسال عمل، تغییرات مورد نظر خود را اعلام کنند. اصل سوم، «تغییرات با توابع خالص انجام می‌شوند» است. در ریداکس، «کاهنده‌ها» (reducers) توابع خالصی هستند که مسئولیت به‌روزرسانی وضعیت انبار را بر عهده دارند. کاهنده‌ها، عمل و وضعیت فعلی انبار را به عنوان ورودی دریافت می‌کنند و یک وضعیت جدید را برمی‌گردانند. توابع خالص، توابعی هستند که با توجه به ورودی‌های یکسان، همیشه خروجی یکسانی تولید می‌کنند و هیچ اثر جانبی ندارند. این ویژگی، آزمایش و پیش‌بینی رفتار کاهنده‌ها را آسان‌تر می‌کند. در مجموع، این سه اصل، ساختاری منظم و قابل پیش‌بینی برای مدیریت وضعیت برنامه ارائه می‌دهند. ریداکس با تمرکز داده‌ها، محدود کردن تغییرات وضعیت به ارسال عمل و استفاده از توابع خالص برای به‌روزرسانی وضعیت، از پیچیدگی برنامه‌های بزرگ جلوگیری می‌کند و توسعه و نگهداری آنها را آسان‌تر می‌کند.

معماری ریداکس به چه صورتی است؟

معماری ریداکس حول محور یک جریان داده یک‌طرفه و قابل پیش‌بینی می‌چرخد که به مدیریت وضعیت برنامه در برنامه‌های جاوا اسکریپت کمک می‌کند. قلب این معماری، انبار (Store) است، یک شیء واحد که کل وضعیت برنامه را در خود جای می‌دهد. این انبار به عنوان منبع واحد حقیقت عمل می‌کند و تمام اجزای برنامه می‌توانند به آن دسترسی داشته باشند. اجزا مستقیماً انبار را تغییر نمی‌دهند، بلکه اقدامات (Actions) را ارسال می‌کنند، اشیایی که تغییر مورد نظر در وضعیت را توصیف می‌کنند. اقدامات به کاهنده‌ها (Reducers) ارسال می‌شوند، توابع خالصی که وضعیت فعلی انبار و اقدام را دریافت می‌کنند و یک وضعیت جدید را برمی‌گردانند. کاهنده‌ها مسئول به‌روزرسانی وضعیت بر اساس نوع اقدام هستند. سپس انبار با وضعیت جدید به‌روزرسانی می‌شود و اجزا از تغییرات مطلع می‌شوند. این جریان یک‌طرفه داده‌ها، ردیابی و اشکال‌زدایی تغییرات وضعیت را آسان‌تر می‌کند، زیرا تمام تغییرات از طریق اقدامات و کاهنده‌ها انجام می‌شود. معماری ریداکس همچنین از میان‌افزارها (Middleware) پشتیبانی می‌کند، توابعی که می‌توانند اقدامات را قبل از رسیدن به کاهنده‌ها رهگیری و پردازش کنند. میان‌افزارها برای انجام کارهای ناهمزمان مانند درخواست‌های API یا ثبت رویدادها مفید هستند. به طور خلاصه، معماری ریداکس شامل یک انبار مرکزی، اقدامات برای توصیف تغییرات، کاهنده‌ها برای به‌روزرسانی وضعیت و میان‌افزارها برای پردازش اقدامات است. این معماری، یک الگوی قابل پیش‌بینی و قابل مدیریت برای مدیریت وضعیت برنامه ارائه می‌دهد، به ویژه برای برنامه‌های بزرگ و پیچیده.

مراحل پیاده‌سازی کتابخانه ریداکس بدون ری‌اکت

پیاده‌سازی ریداکس بدون ری‌اکت، اگرچه کمتر رایج است، اما امکان‌پذیر است و می‌تواند در برنامه‌های جاوا اسکریپتی که از چارچوب‌های رابط کاربری دیگری استفاده می‌کنند یا حتی در برنامه‌های بدون رابط کاربری، مفید باشد. برای شروع، ابتدا باید کتابخانه ریداکس را نصب کنید. سپس، باید انبار (store) خود را ایجاد کنید. انبار، مرکزی‌ترین بخش ریداکس است و تمام وضعیت برنامه را در خود جای می‌دهد. برای ایجاد انبار، باید یک کاهنده (reducer) را به عنوان آرگومان به تابع createStore ارسال کنید. کاهنده، تابعی است که وضعیت فعلی انبار و یک عمل (action) را به عنوان آرگومان دریافت می‌کند و یک وضعیت جدید را برمی‌گرداند. اعمال، اشیایی هستند که تغییر مورد نظر در وضعیت را توصیف می‌کنند. پس از ایجاد انبار، می‌توانید با استفاده از تابع dispatch، اعمال را ارسال کنید. ارسال عمل، باعث فراخوانی کاهنده و به‌روزرسانی وضعیت انبار می‌شود. برای دسترسی به وضعیت انبار، می‌توانید از تابع getState استفاده کنید. این تابع، وضعیت فعلی انبار را برمی‌گرداند. برای اینکه اجزای برنامه از تغییرات وضعیت انبار مطلع شوند، باید از تابع subscribe استفاده کنید. این تابع، یک تابع callback را به عنوان آرگومان دریافت می‌کند. هر بار که وضعیت انبار تغییر می‌کند، این تابع callback فراخوانی می‌شود. در داخل تابع callback، می‌توانید با استفاده از تابع getState، وضعیت جدید انبار را دریافت کنید و رابط کاربری خود را به‌روزرسانی کنید. اگر از میان‌افزارها استفاده می‌کنید، باید آنها را در هنگام ایجاد انبار، به عنوان آرگومان به تابع createStore ارسال کنید. میان‌افزارها، توابعی هستند که می‌توانند اعمال را قبل از رسیدن به کاهنده‌ها، رهگیری و پردازش کنند. آنها برای انجام کارهای ناهمزمان مانند درخواست‌های API یا ثبت رویدادها مفید هستند. با دنبال کردن این مراحل، می‌توانید ریداکس را در برنامه جاوا اسکریپت خود بدون استفاده از ری‌اکت پیاده‌سازی کنید.

نحوه ترکیب کتابخانه ریداکس با ری‌اکت

ترکیب ریداکس با ری‌اکت، یک الگوی قدرتمند برای مدیریت وضعیت در برنامه‌های پیچیده جاوا اسکریپت ارائه می‌دهد. برای شروع، ابتدا باید کتابخانه‌های ریداکس و react-redux را نصب کنید. react-redux، کتابخانه‌ای است که اتصال بین ریداکس و ری‌اکت را فراهم می‌کند. سپس، باید store  ریداکس خود را ایجاد کنید. انبار، مرکزی‌ترین بخش ریداکس است و تمام وضعیت برنامه را در خود جای می‌دهد. برای ایجاد انبار، باید یک reducer را به عنوان آرگومان به تابع createStore ارسال کنید. کاهنده، تابعی است که وضعیت فعلی انبار و یک action را به عنوان آرگومان دریافت می‌کند و یک وضعیت جدید را برمی‌گرداند. اعمال، اشیایی هستند که تغییر مورد نظر در وضعیت را توصیف می‌کنند. پس از ایجاد انبار، باید آن را در برنامه ری‌اکت خود در دسترس قرار دهید. برای این کار، باید از کامپوننت Provider از react-redux استفاده کنید. کامپوننت Provider، انبار ریداکس را به عنوان prop دریافت می‌کند و تمام اجزای فرزند خود را قادر می‌سازد تا به انبار دسترسی داشته باشند. برای دسترسی به وضعیت انبار در اجزای ری‌اکت، باید از تابع connect از react-redux استفاده کنید. تابع connect، یک تابع Higher-Order است که یک کامپوننت ری‌اکت را به انبار ریداکس متصل می‌کند. تابع connect، دو آرگومان را دریافت می‌کند: mapStateToProps و mapDispatchToProps. mapStateToProps، تابعی است که وضعیت انبار را به props کامپوننت ری‌اکت تبدیل می‌کند. mapDispatchToProps، تابعی است که توابع ارسال عمل را به props کامپوننت ری‌اکت تبدیل می‌کند. پس از اتصال کامپوننت ری‌اکت به انبار ریداکس، می‌توانید از props برای دسترسی به وضعیت انبار و ارسال اعمال استفاده کنید. با استفاده از این الگو، می‌توانید وضعیت برنامه خود را به طور مرکزی مدیریت کنید و از مزایای ریداکس در برنامه‌های ری‌اکت خود بهره‌مند شوید.

مزایای استفاده از ریداکس  کتابخانه ریداکس (Redux)

کتابخانه ریداکس با ارائه یک الگوی مدیریت وضعیت قابل پیش‌بینی و متمرکز، مزایای متعددی را برای توسعه‌دهندگان برنامه‌های جاوا اسکریپت به ارمغان می‌آورد. یکی از مهم‌ترین مزایای ریداکس، مدیریت وضعیت قابل پیش‌بینی است. با استفاده از ریداکس، وضعیت کل برنامه در یک انبار مرکزی ذخیره می‌شود و تنها راه تغییر وضعیت، ارسال action است. این امر، جریان یک طرفه داده‌ها را تضمین می‌کند و از تغییرات ناخواسته و غیرقابل پیش‌بینی در وضعیت جلوگیری می‌کند. مزیت دیگر ریداکس، اشکال‌زدایی آسان‌تر است. با توجه به اینکه تمام تغییرات وضعیت از طریق اقدامات و کاهنده‌ها انجام می‌شود، ردیابی و اشکال‌زدایی خطاها بسیار آسان‌تر می‌شود. همچنین، ریداکس ابزارهای توسعه‌ای را ارائه می‌دهد که به شما کمک می‌کند تا جریان داده‌ها را در برنامه خود مشاهده و اشکال‌زدایی کنید. آزمایش آسان‌تر نیز یکی دیگر از مزایای ریداکس است. با توجه به اینکه کاهنده‌ها توابع خالصی هستند، آزمایش آنها بسیار آسان‌تر است. شما می‌توانید با ارائه ورودی‌های مختلف به کاهنده‌ها، خروجی آنها را بررسی کنید و از صحت عملکرد آنها اطمینان حاصل کنید. نگهداری آسان‌تر نیز از دیگر مزایای این کتابخانه است. ریداکس با ارائه یک ساختار منظم و قابل پیش‌بینی، به شما کمک می‌کند تا برنامه‌های قابل نگهداری و مقیاس‌پذیر ایجاد کنید. با استفاده از ریداکس، می‌توانید منطق مدیریت وضعیت را از اجزای رابط کاربری جدا کنید و از تکرار کد جلوگیری کنید. ریداکس به ویژه برای برنامه‌های بزرگ و پیچیده مفید است که در آن مدیریت وضعیت می‌تواند دشوار شود. با این حال، استفاده از ریداکس در برنامه‌های کوچک می‌تواند بیش از حد باشد. در نهایت، ریداکس با ارائه یک الگوی مدیریت وضعیت قوی و قابل اعتماد، به توسعه‌دهندگان کمک می‌کند تا برنامه‌های جاوا اسکریپت با کیفیت بالا ایجاد کنند.

Redux Toolkit چیست؟

Redux Toolkit مجموعه‌ای از ابزارها و توابع است که برای ساده‌سازی توسعه برنامه‌های Redux طراحی شده است. این ابزارها با هدف کاهش حجم کد boilerplate و بهبود تجربه توسعه‌دهندگان ارائه می‌شوند. Redux Toolkit به عنوان روش پیشنهادی برای نوشتن منطق Redux شناخته می‌شود و شامل توابعی مانند configureStore، createSlice و createAsyncThunk است که فرآیند ایجاد انبار، تعریف کاهنده‌ها و مدیریت عملیات ناهمزمان را آسان‌تر می‌کنند. configureStore برای ایجاد انبار Redux با تنظیمات پیش‌فرض مناسب و ادغام میان‌افزارهای ضروری استفاده می‌شود. این تابع به جای createStore سنتی، که نیاز به تنظیمات دستی داشت، ارائه شده است. createSlice یکی از مهم‌ترین ابزارهای Redux Toolkit است که به توسعه‌دهندگان امکان می‌دهد کاهنده‌ها و اقدامات مرتبط را در یک مکان واحد تعریف کنند. این تابع باعث کاهش حجم کد و افزایش خوانایی کد می‌شود. همچنین، createSlice به طور خودکار اقدامات سازگار با کاهنده‌ها را تولید می‌کند. createAsyncThunk برای مدیریت عملیات ناهمزمان مانند درخواست‌های API استفاده می‌شود. این تابع به توسعه‌دهندگان امکان می‌دهد منطق ناهمزمان را به طور ساده و قابل مدیریت در Redux پیاده‌سازی کنند. Redux Toolkit همچنین شامل ابزارهای دیگری مانند createEntityAdapter است که برای مدیریت مجموعه‌های داده‌ای نرمال‌سازی شده استفاده می‌شود. این ابزارها به توسعه‌دهندگان کمک می‌کنند تا برنامه‌های Redux را با کارایی و قابلیت نگهداری بیشتری توسعه دهند. به طور کلی، Redux Toolkit با ارائه ابزارهای قدرتمند و ساده، تجربه توسعه با Redux را بهبود می‌بخشد و به توسعه‌دهندگان کمک می‌کند تا برنامه‌های پیچیده را با کد کمتر و خوانایی بیشتر پیاده‌سازی کنند.

چه جایگزین‌های دیگری برای Redux  وجود دارد؟

کتابخانه ریداکس (Redux) با وجود قدرت و انعطاف‌پذیری، همیشه بهترین انتخاب برای مدیریت وضعیت در برنامه‌های جاوا اسکریپت نیست. در اینجا به برخی از جایگزین‌های محبوب ریداکس اشاره می‌کنیم:

1. Context API: یک API داخلی ری‌اکت، راهی ساده برای انتقال داده‌ها بین اجزا بدون نیاز به ارسال props به صورت دستی ارائه می‌دهد. برای برنامه‌های کوچک و متوسط که نیاز به مدیریت وضعیت پیچیده ندارند، مناسب است. مزایا این رابط برنامه‌نویسی کاربردی، استفاده آسان و بدون نیاز به نصب کتابخانه اضافی است.  بزرگ‌ترین عیب رابط فوق این است که برای برنامه‌های بزرگ و پیچیده مناسب نیست و مدیریت وضعیت دشوار می‌شود.

2. Zustand: یک کتابخانه کوچک و سریع برای مدیریت وضعیت است که از API ساده‌ای برخوردار است. از این‌رو، برای برنامه‌هایی که نیاز به عملکرد بالا و حجم کم کد دارند، مناسب است. مزایای چارچوب فوق عملکرد بالا، API ساده و حجم کم کدها است. بزرگ‌ترین عیب چارچوب فوق این است که جامعه کاربری کوچک‌تر نسبت به ریداکس دارد.

3. Recoil: یک کتابخانه مدیریت وضعیت تجربی از متا است که از مدل انتخابگرها برای مدیریت وضعیت استفاده می‌کند. این چارچوب برای برنامه‌هایی که نیاز به مدیریت وضعیت پیچیده و عملکرد بالا دارند، مناسب است. از مزایا کتاب‌خانه فوق باید به عملکرد بالا، مدیریت وضعیت پیچیده و API انعطاف‌پذیر اشاره کرد.

4. MobX: یک کتابخانه مدیریت وضعیت است که از برنامه‌نویسی واکنش‌گرا برای مدیریت وضعیت استفاده می‌کند. بنابراین، برای برنامه‌هایی که نیاز به مدیریت وضعیت پیچیده و عملکرد بالا دارند، مناسب است. مزیت چارچوب فوق عملکرد بالا، مدیریت وضعیت پیچیده و API انعطاف‌پذیر است. البته، یادگیری آن سخت است.

5. Jotai: یک کتابخانه مدیریت وضعیت برای React است که به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد تا وضعیت را در قالب مولفه‌های کوچک و قابل ترکیب تعریف کنند. از مزایای آن باید به API ساده و شهودی، عملکرد بالا و حجم کم کد کم اشاره کرد.