ابراهيم الخضور

نتحدث في هذا المقال عن مفهومي البرمجة المتزامنة synchronous وغير المتزامنة asynchronous، وفوائد استخدام التقنيات غير المتزامنة، كما نتحدث بإيجاز عن المشاكل التي تعلّقت تاريخيًا بتنفيذ الدوال غير المتزامنة في جافا سكريبت. تُعرّف البرمجة غير المتزامنة أنها تقنية تسمح لبرامجك بتنفيذ مهام مطوّلة تأخذ وقتًا طويلًا لتنفيذها، لكنها تبقى مع ذلك قادرة على الاستجابة للأحداث التي تقع أثناء تنفيذ هذه المهمة، بدلًا من الانتظار حتى تنتهي بالكامل. وستظهر نتيجة الاستجابة للحدث بمجرد انتهاء المهمة اﻷساسية وعرض نتيجة التنفيذ. على سبيل المثال معظم الدوّال المضمّنة في المتصفحات قد تستغرق وقتًا لذلك فهي تنفذ بطريقة غير متزامنة، نذكر منها على سبيل المثال: ()fetch: تستخدم لإحضار الموارد باستخدام طلبات HTTP. ()getUserMedia: تستخدم للوصول إلى كاميرا أو ميكروفون المستخدم. ()showOpenFilePicke: تستخدم لتطلب من المستخدم اختيار ملف. وقد لا تضطر كثيرًا لاستخدام دوال غير متزامنة خاصة بك، لكن إن احتجت إلى ذلك، لا بد من معرفة الطريقة الصحيحة لتنفيذها. سنبدأ هذا المقال بالنظر إلى ما تسببه الدوال المتزامنة التي تستغرق وقتًا طويلًا لتنفيذها، وضرورة استخدام البرمجة غير المتزامنة في هذه الحالات. البرمجة المتزامنة لنتأمل الشيفرة التالية: const name = "Muhammd"; const greeting = `Hello, my name is ${name}!`; console.log(greeting); // "Hello, my name is Muhammd!" في هذه الشيفرة: name: يصرّح عن نص. greeting: يصرّح عن نص آخر يستخدم المتغير name. تطبع الشيفرة بعد ذلك رسالة الترحيب على الطرفية. ينتقل المتصفح سطرًا سطرًا في الشيفرة السابقة وينفذها بهذا الترتيب. وينتظر المتصفح نهاية تنفيذ السطر اﻷول حتى ينتقل إلى السطر التالي، فكل سطر يعتمد على السطر الذي يسبقه. ندعو هذا البرنامج برنامجًا متزامنًا synchronous program، وسيبقى متزامنًا حتى لو استخدمنا دالة منفصلة كما في المثال التالي: function makeGreeting(name) { return `Hello, my name is ${name}!`; } const name = "Muhammd"; const greeting = makeGreeting(name); console.log(greeting); // "Hello, my name is Muhammd!" فالدالة ()makeGreating هي دالة متزامنة، لأن مُستدعيها سينتظر حتى تنهي الدالة عملها وتعيد القيمة المطلوبة ثم يستأنف تنفيذ الشيفرة البرمجية. دالة متزامنة تستغرق وقتًا في التنفيذ ماذا لو استغرقت الدالة المتزامنة وقتًا طويلًا في التنفيذ؟ سنعرض تاليًا برنامجًا يعتمد على خوارزمية ضعيفة وغير مجدية لتوليد أعداد أولية عندما ينقر المستخدم على زر "توليد أعداد أولية Generating Primes". وكلما كبر عدد اﻷعداد الأولية الذي يحدده المستخدم ستستغرق الدالة وقتًا أكبر ﻹيجاد النتيجة. إليك شيفرة HTML: <label for="quota">Number of primes:</label> <input type="text" id="quota" name="quota" value="1000000" /> <button id="generate">Generate primes</button> <button id="reload">Reload</button> <div id="output"></div> وشيفرة جافا سكريبت: const MAX_PRIME = 1000000; function isPrime(n) { for (let i = 2; i <= Math.sqrt(n); i++) { if (n % i === 0) { return false; } } return n > 1; } const random = (max) => Math.floor(Math.random() * max); function generatePrimes(quota) { const primes = []; while (primes.length < quota) { const candidate = random(MAX_PRIME); if (isPrime(candidate)) { primes.push(candidate); } } return primes; } const quota = document.querySelector("#quota"); const output = document.querySelector("#output"); document.querySelector("#generate").addEventListener("click", () => { const primes = generatePrimes(quota.value); output.textContent = `Finished generating ${quota.value} primes!`; }); document.querySelector("#reload").addEventListener("click", () => { document.location.reload(); }); وستكون نتيجة التنفيذ كالتالي: See the Pen frame_a_long-running_synchronous_function by Hsoub Academy (@HsoubAcademy) on CodePen. جرّب أن تنقر على الزر "Generate primes"، ستلاحظ أن الحاسوب سيتأخر عدة ثوان (وفقًا لسرعة حاسوبك) قبل أن يعرض رسالة الانتهاء "!Finished". مشاكل الدوال المتزامنة تشبه شيفرة المثال التالي ما تنفذه شيفرة المثال السابق باستثناء وجود مربع نص لتكتب فيه. جرّب أن تنقر اﻵن على الزر "Generate primes" ثم حاول أن تكتب مباشرةً شيئًا ما في مربع النص. ما ستلاحظه أن البرنامج سيفقد تجاوبه طالما أن الدالة ()generatePrimes قيد التنفيذ ولن تتمكن من الكتابة في مربع النص أو أن تنقر في أي مكان أو تفعل أي شيء. See the Pen Untitled by Hsoub Academy (@HsoubAcademy) on CodePen. يعود السبب في ذلك إلى أن برنامج جافا سكريبت ذو خيط معالجة وحيد single-threaded. وخيط المعالجة هو سلسلة من التعليمات يتبعها البرنامج. ولأن البرنامج وحيد الخيط، سينفذ التعليمات واحدة تلو اﻷخرى. لهذا استغرقت الدالة المتزامنة السابقة وقتًا حتى تعيد قيمتها وكان علينا الانتظار حتى تنتهي. وما نحتاجه عادة في برنامجنا طريقة لتنفيذ اﻵتي: البدء بتنفيذ مهمة طويلة باستدعاء دالتها. أن تكون الدالة قادرة على تنفيذ مهمتها والانتهاء مباشرة، حتى يبقى البرنامج متجاوبًا مع بقية اﻷحداث. أن تنفّذ الدالة مهامها دون أن تعيق خيط المعالجة الرئيسي، كأن تبدأ مثلًا خيط معالجة جديد. إبلاغنا بنتيجة عملياتها عندما تنتهي. هذه النقاط ما تقدمه بالفعل الدوال غير المتزامنة، وسنتابع في هذا المقال شرح كيفية إنجاز هذه الدوال في جافا سكريبت. معالجات اﻷحداث Event Handlers قد يذكرك شرحنا للداول غير المتزامنة بمعالجات اﻷحداث وستكون محقًا في ذلك. فمعالجات الأحداث هي نوع من البرمجة غير المتزامنة، إذ تزوّدنا بدالة (معالج الحدث) لن تُستدعى مباشرة بل بمجرّد وقوع الحدث الذي نترصّده. فإن كان الحدث هو إنهاء دالة غير المتزامنة لمهمتها، فقد يُستخدم حدث اﻹنهاء لتنبيه المستدعي بنتيجة استدعاء هذه الدالة. وقد استخدمت بعض الواجهات البرمجية غير المتزامنة في البدايات هذا اﻷسلوب، نذكر منها الواجهة البرمجية XMLHttpRequest التي تمكنك من إرسال طلبات HTTP إلى خادم واستقبالها باستخدام جافا سكريبت. فهذه العمليات قد تستغرق وقتًا، لهذا فهي غير المتزامنة. وتتلقى من خلال هذه الواجهة تنبيهًا عن تقدم الطلب وانتهائه عن طريق ربط مترصد أحداث Event Listener إلى الكائن XMLHttpRequest. نعرض في المثال التالي طريقة تنفيذ اﻷمر، فعندما تنقر على الزر "انقر ﻹرسال طلب Click to start request"، سننشئ كائن XMLHttpRequest جديد، ثم نترصد وقوع الحدث loadend (انتهاء التحميل). يطبع بعد ذلك معالج الحدث الرسالة "!Finished" إضافة إلى رمز الحالة Status Code. بعد إضاف معالج الحدث، نرسل الطلب. ولاحظ أنه بعد إرسال الطلب يمكننا طباعة العبارة "Started XHR request" أي يتابع برنامجنا تنفيذ تعليماته في الفترة التي يُعالج فيها الطلب، ثم يُستدعى معالج الحدث عند اكتمال الطلب. إليك شيفرة HTML: <button id="xhr">Click to start request</button> <button id="reload">Reload</button> <pre readonly class="event-log"></pre> وهذه شيفرة جافا سكريبت: const log = document.querySelector(".event-log"); document.querySelector("#xhr").addEventListener("click", () => { log.textContent = ""; const xhr = new XMLHttpRequest(); xhr.addEventListener("loadend", () => { log.textContent = `${log.textContent}Finished with status: ${xhr.status}`; }); xhr.open( "GET", "https://raw.githubusercontent.com/mdn/content/main/files/en-us/_wikihistory.json", ); xhr.send(); log.textContent = `${log.textContent}Started XHR request\n`; }); document.querySelector("#reload").addEventListener("click", () => { log.textContent = ""; document.location.reload(); }); وستكون نتيجة التنفيذ كالتالي: See the Pen frame_event_handlers by Hsoub Academy (@HsoubAcademy) on CodePen. يشبه اﻷمر ما شرحناه في مقال مدخل إلى اﻷحداث في جافا سكريبت، لكن بدل أن يكون الحدث الذي نترصده هو فعل ينفّذه المستخدم مثل النقر على زر، سيكون الحدث تغيّر حالة كائن ما. دوال رد النداء Callbacks تُعد معالجات الأحداث نوعًا خاصًا من دوال رد النداء، ودالة رد النداء هي دالة تُمرر إلى دالة أخرى، لكنها تُستدعى في الوقت المناسب. فدوال رد النداء هي الطريقة الرئيسية التي نُفّذت فيها الدوال غير المتزامنة في جافا سكريبت. لكن قد تصبح الشيفرة التي تعتمد على دوال رد النداء صعبة الفهم وخاصة عندما تستدعي تلك دوال رد النداء دوال رد النداء أخرى. ستواجه هذه الحالة كثيرًا إن احتجت لتنفيذ بعض العمليات المكونة من سلسلة من الدوال غير المتزامنة، إليك مثالًا: function doStep1(init) { return init + 1; } function doStep2(init) { return init + 2; } function doStep3(init) { return init + 3; } function doOperation() { let result = 0; result = doStep1(result); result = doStep2(result); result = doStep3(result); console.log(`result: ${result}`); } doOperation(); لدينا هنا عملية واحدة مقسّمة إلى ثلاث خطوات تتعلق كل واحدة بسابقتها. إذ تضيف الخطوة الأولى 1 إلى الدخل وتضيف الثانية العدد 2 والثالثة تُضيف العدد 3. فلو كان الدخل هو 0 ستكون النتيجة 6 (0+1+2+3). إن هذا البرنامج سهل ومباشر وفق أسلوب البرمجة المتزامنة، لكن إن نفذناه وفق أسلوب دوال رد النداء، سنجد: function doStep1(init, callback) { const result = init + 1; callback(result); } function doStep2(init, callback) { const result = init + 2; callback(result); } function doStep3(init, callback) { const result = init + 3; callback(result); } function doOperation() { doStep1(0, (result1) => { doStep2(result1, (result2) => { doStep3(result2, (result3) => { console.log(`result: ${result3}`); }); }); }); } doOperation(); ولأنه علينا استدعاء دوال رد النداء، ستكون النتيجة دالة ()doOperation متداخلة بشدة، ومن الصعب حينها قراءتها وتنقيحها. يُعرف هذا الأمر باسم "جحيم دوال رد النداء callback hell" أو "هرم الهلاك pyramid of doom" إذ تتخذ الدوال المتداخلة شكلًا هرميًا. وقد يصعب عليك جدًا التعامل مع الأخطاء إن تداخلت دوال رد النداء، إذ يتوجب عليك عندها معالجة الأخطاء في كل مستوىً من مستويات الهرم بدلًا من معالجتها مرة واحدة في قمة الهرم. لهذه اﻷسباب، لا تستخدم معظم الواجهات البرمجية غير المتزامنة دوال رد النداء حاليًا. وبدلًا من ذلك تبنت جافا سكريبت أساسًا جديدًا في البرمجة غير المتزامنة من خلال الوعد promise. وهذا ما سنتعرف عليه بالتفصيل في المقال التالي من السلسلة. ترجمة -وبتصرف- للمقال: Introducing asynchronous JavaScript اقرأ أيضًا المقال السابق: بناء تطبيق كرات مرتدة ملونة باستخدام الكائنات في جافا سكريبت -الجزء الثاني إرسال البيانات واستلامها عبر الشبكة في جافاسكربت البرمجة غير المتزامنة في جافاسكريبت طرق كتابة شيفرات غير متزامنة التنفيذ في Node.js

ننهي في هذا المقال اﻷخير من سلسلتنا ما بدأناه في إنشاء واجهة برمجية REST باستخدام Express.js، ونناقش فيه موضوع السماحيات permissions والاختبارات المؤتمتة لعمل التطبيق. سماحيات المستخدم بعد التحقق من هوية مستثمر الواجهة البرمجية، علينا أن نعرف إن كان مسموحًا لهذا المستثمر الوصول إلى الموارد التي تتيحها الواجهة أم لا. ويشيع استخدام مجموعة من السماحيات لكل مستخدم، إذ يقدّم هذا اﻷسلوب طريقة أكثر مرونة من استراتيجية مستوى الوصول access level وأقل تعقيدًا. وبصرف النظر عن منطق عمل كل سماحية (تصريح)، من اﻷوضح إتباع طريقة عامة للتعامل معها. عامل مقارنة البتات AND (&) وقوة العدد 2 نستخدم العامل & المضمّن في جافا سكريبت ﻹدارة السماحيات. إذ نخزّن كل التصريحات ضمن كيان واحد ورقم واحد يخص كل مستخدم. ثم باستخدام التمثيل الثنائي (0100 للرقم 4 مثلًا) للرقم الخاص بالمستخدم والعامل & يمكننا معرفة التصريحات المعطاة له. لا تعر اهتمامًا كبيرًا بالرياضيات طالما أن الفكرة سهلة الاستخدام. نعرّف كل نوع من التصريحات (رايات سماحية permission flags) على شكل قوّة للرقم 2 أي: 2, 4, 8, 16… ، وهكذا حتى نحصل على حد أعظمي مكوّن من 31 راية. لنأخذ مثالًا عمليًا عن مدوّنة تقدم محتوى صوتي إضافة إلى النصي تُعطى فيها السماحيات التالية: 1: مؤلف ويمكنه التعديل على النص. 2: مصوّر ويمكنه التعديل على الصور. 4: معلّق ويمكنه تغيير الملف الصوتي الخاص بكل فقرة نصية. 8: مترجم يمكنه التعديل على الترجمات. وباستخدام النهج السابق يمكن إعطاء كل أنواع السماحيات للمستخدمين، وإليك أمثلة عن ذلك: المستخدم له صلاحية تعديل النص:سيُمنح الرقم 1 فقط. المستخدم له صلاحية تعديل النص والتعليق عليه: سيُمنح الرقم 5=1+4. المستخدم له صلاحية تعديل النص والصور: سيُمنح الرقم 3=2+1 المستخدم له صلاحية تعديل النص والصور والترجمة: سيُمنح الرقم 11=1+2+8 المستخدم مدير له جميع الصلاحيات الحالية والمستقبلية: سيُمنح الرقم 2,147,483,647 وهو أعلى عدد صحيح مكوّن من 32 بت. لكن كيف سيجري اﻷمر؟ لنفرض الحالة التي يحمل فيها المستخدم الرقم 12 الذي يُمثّل ثنائيًا كالتالي 00001100، ويحاول التعليق الصوتي ذو التصريح رقم 4 الذي يُمثل ثنائيًا كالتالي 00000100. نستخدم اﻵن العملية & على الرقمين السابقين كالتالي: 00001100 & 00000100 ستكون النتيجة 00000100 وذلك بمقارنة قيمة كل خانة من الأول مه مقابلتها في الثاني ووضع النتيجة 1 إذا حملت الخانتين القيمة 1 وصفر فيما عدا ذلك. إن النتيجة هي الرقم 4 وبالتالي يُسمح له بالتعليق الصوتي. نطبق نفس الخوارزمية على رقم المستخدم والصلاحية التي يريد استخدامها فإن كانت نتيجة العملية & هي 0 يُمنع من استخدام الصلاحية وإلا سيُسمح له باستخدامها (جرّب أرقامًا أخرى!). كتابة شيفرة رايات السماحيات نخزن رايات السماحيات ضمن المجلد common لأن منطق العملية قد يتكرر في وحدات أخرى مستقبلًا، ثم ننشئ الملف common/middleware/common.permissionflag.enum.ts ليحمل قيم بعض الرايات: export enum PermissionFlag { FREE_PERMISSION = 1, PAID_PERMISSION = 2, ANOTHER_PAID_PERMISSION = 4, ADMIN_PERMISSION = 8, ALL_PERMISSIONS = 2147483647, } ملاحظة: طالما أن التطبيق هو مجرد مثال، اخترنا أن تكون أسماء الصلاحيات معممة. لنعد اﻵن إلى الدالة ()addUser ضمن كائن DAO لاستبدال الرقم 1 بالقيمة PermissionFlag.FREE_PERMISSION بعد إدراج الملف السابق في مكان مناسب. كما يمكن إدراج هذا الملف ضمن ملف جديد لوحدة وسيطة تضم صنف متفرّد يُدعى PermissionFlag.FREE_PERMISSION: import express from 'express'; import { PermissionFlag } from './common.permissionflag.enum'; import debug from 'debug'; const log: debug.IDebugger = debug('app:common-permission-middleware'); وبدلًا من إنشاء عدة دوال وسيطة مشابهة، نستخدم نمط المصنع factory pattern ﻹنشاء مصنع للتوابع أو الدوال (أو ببساطة مصنع). تسمح لنا دالة المصنع توليد دوال وسيطة -عند تهيئة المسار- تتحقق من راية أية سماحية مطلوبة. وهكذا نتفادى تكرار الدوال الوسيطة عندما نضيف راية جديدة. إليك شيفرة المصنع الذي يوّلد الدوال الوسيطة التي تتحقق من رايات السماحيات: permissionFlagRequired(requiredPermissionFlag: PermissionFlag) { return ( req: express.Request, res: express.Response, next: express.NextFunction ) => { try { const userPermissionFlags = parseInt( res.locals.jwt.permissionFlags ); if (userPermissionFlags & requiredPermissionFlag) { next(); } else { res.status(403).send(); } } catch (e) { log(e); } }; } ويسمح لمستخدم الدخول إلى حساب معين إذا كان فقط حسابه الشخصي أو كان مديرًا: async onlySameUserOrAdminCanDoThisAction( req: express.Request, res: express.Response, next: express.NextFunction ) { const userPermissionFlags = parseInt(res.locals.jwt.permissionFlags); if ( req.params && req.params.userId && req.params.userId === res.locals.jwt.userId ) { return next(); } else { if (userPermissionFlags & PermissionFlag.ADMIN_PERMISSION) { return next(); } else { return res.status(403).send(); } } } نضيف اﻵن دالة وسيطة جديدة إلى الملف users.middleware.ts: async userCantChangePermission( req: express.Request, res: express.Response, next: express.NextFunction ) { if ( 'permissionFlags' in req.body && req.body.permissionFlags !== res.locals.user.permissionFlags ) { res.status(400).send({ errors: ['User cannot change permission flags'], }); } else { next(); } } وطالما أن الدالة السابقة تعتمد على القيمة res.locals.user، باﻹمكان نشرها ضمن الدالة ()validateUserExists قبل استدعاء ()next: // ... if (user) { res.locals.user = user; next(); } else { // ... إن ما فعلناه ضمن الدالة ()validateUserExists ينفي ضرورة تنفيذه ضمن الدالة ()validateSameEmailBelongToSameUser، لهذا يمكن حذف استدعاء قاعدة البيانات فيه واستبداله بالقيمة التي يمكن نضمّن أنها مخزّنة في res.locals: - const user = await userService.getUserByEmail(req.body.email); - if (user && user.id === req.params.userId) { + if (res.locals.user._id === req.params.userId) { نستطيع اﻵن ربط منطق تحديد السماحيات بالملف users.routes.config.ts. طلب التصريحات ندرج بداية اﻷداة الوسيطة الجديدة والملف enum: import jwtMiddleware from '../auth/middleware/jwt.middleware'; import permissionMiddleware from '../common/middleware/common.permission.middleware'; import { PermissionFlag } from '../common/middleware/common.permissionflag.enum'; ما نريده ألا تُعرض قائمة المستخدمين إلا لمستخدم ذو صلاحيات مدير، لكننا نريد أيضًا أن يكون إنشاء مستخدم جديد متاحًا للعموم، كما تجري اﻷمور اعتياديًا. دعونا بداية نحدد سماحيات الوصول إلى قائمة المستخدمين عن طريق دالة المصنع قبل المتحكم: this.app .route(`/users`) .get( jwtMiddleware.validJWTNeeded, permissionMiddleware.permissionFlagRequired( PermissionFlag.ADMIN_PERMISSION ), UsersController.listUsers ) // ... وتذكّر أن استدعاء دالة المصنع يُعيد دالة وسيطة، وبالتالي تُعيد مرجعًا إلى الدوال الوسيطة اﻷخرى التي لا تنتج عنها دون أن تُنفّذ. من القيود اﻷخرى هو منع الوصول إلى المسارات التي تضم معرّف المستخدم userId، ما لم يكن صاحب التصريح هو صاحب المعرّف أو المدير: .route(`/users/:userId`) - .all(UsersMiddleware.validateUserExists) + .all( + UsersMiddleware.validateUserExists, + jwtMiddleware.validJWTNeeded, + permissionMiddleware.onlySameUserOrAdminCanDoThisAction + ) .get(UsersController.getUserById) وعلينا أيضًا منع المستخدمين من رفع مستوى سماحياتهم عن طريق إضافة القيمة UsersMiddleware.userCantChangePermission قبل المرجع إلى الدالة في نهاية الوجهات التي تقود إلى العمليتين PUT و PATCH. وسندعم أيضًا في الواجهة البرمجية منطق السماح للمستخدمين الذين يمتلكون التصريح PAID_PERMISSION فقط في تحديث بياناتهم، وقد لا يلائم هذه اﻷمر مشاريع أخرى، لكننا سننفذه هنا كي نميز بين السماحيات المدفوعة والمجانية. باﻹمكان تنفيذ اﻷمر بإضافة دالة مولّدة أخرى بعد كل مرجع أضفناه إلى التصريح userCantChangePermission: permissionMiddleware.permissionFlagRequired( PermissionFlag.PAID_PERMISSION ), وهكذا نكون مستعدين ﻹعادة تشغيل Node.js والتجريب. الاختبار اليدوي للتصريحات لنحاول بداية أن نحصل على قائمة المستخدمين دون مفتاح: curl --include --request GET 'localhost:3000/users' \ --header 'Content-Type: application/json' ستكون الاستجابة HTTP 401 لاننا بحاجة إلى مفتاح JWT صالح، لهذا سنعيد المحاولة باستخدام مفتاح الوصول الذي حصلنا عليه في مقالنا السابق: curl --include --request GET 'localhost:3000/users' \ --header 'Content-Type: application/json' \ --header "Authorization: Bearer $REST_API_EXAMPLE_ACCESS" وسنحصل هذه المرة أيضًا على الاستجابة HTTP 403 لأن المفتاح صالح لكن الوصول إلى نقطة الوصول هذه مرفوض لعدم امتلاك الطلب التصريح ADMIN_PERMISSION. ,وبالطبع لن نحتاج إلى تصريح كهذا للحصول على سجل المستخدم نفسه: curl --request GET "localhost:3000/users/$REST_API_EXAMPLE_ID" \ --header 'Content-Type: application/json' \ --header "Authorization: Bearer $REST_API_EXAMPLE_ACCESS" وستكون الاستجابة كالتالي: { "_id": "UdgsQ0X1w", "email": "marcos.henrique@toptal.com", "permissionFlags": 1, "__v": 0 } وبالمقابل، يُفترض أن يفشل طلب تحديث سجلات المستخدم نفسه لأن قيمة السماحية التي يمتلكها هي 1 (مجاني FREE_PERMISSION? curl --include --request PATCH "localhost:3000/users/$REST_API_EXAMPLE_ID" \ --header 'Content-Type: application/json' \ --header "Authorization: Bearer $REST_API_EXAMPLE_ACCESS" \ --data-raw '{ "firstName": "Marcos" }' والاستجابة كما نتوقع هي : HTTP 403. إن متطلبات استعلام الوجهة auth/ من خلال الطلب POST يُظهر سيناريو أمني لا بد من الانتباه إليه. فعندما يغير مالك الموقع سماحيات مستخدم، كأن يحاول إلغاء مستخدم يسئ السلوك، فلن يشعر المستخدم بذلك حتى يحصل تحديث على مفتاح JWT الذي يمتلكه، لأن التحقق من السماحيات يجري على بيانات مفتاح JWT لتقليل الوصول إلى قاعدة البيانات. تساعدك خدمات مثل Auth0 بتقديم تدوير تلقائي للمفاتيح، لكن مع ذلك، سيلاحظ المستخدمين سلوكًا غريبًا في الفترة التي تفصل بين عمليات التدوير، ويدوم لفترة قصيرة عادة. ولتخفيف هذه الظاهرة، على المطور أن ينتبه إلى ضرورة تنفيذ آلية تحديث المفاتيح كاستجابة لتغيّر السماحيات. ويجدر بمطوري الواجهات البرمجية REST الانتباه إلى الثغرات بتنفيذ الكثير من عمليات CRUD وبشكل دوري، لكن سرعان ما يصبح هذا الأمر مرهقًا ومنبعًا لمشاكل جديدة. الاختبارات المؤتمتة مع توسع وزيادة حجم وإمكانيات الواجهة البرمجية، سيصعب صيانتها والمحافظة على جودتها وخصوصًا مع التغيّر المستمر لمنطق العمل. ولتقليل الثغرات في الواجهة البرمجية بقدر المستطاع ونشر التغييرات الجديدة بثقة، يشيع استخدام أطقم برمجية لاختبار الواجهتين الأمامية والخلفية للتطبيقات. وبدلًا من الغوص في تفاصيل كتابة اختبارات وشيفرة اختبارات، سنعرض آليات أساسية تقدّم مجموعة اختبارت يمكن لنا البناء عليها. التعامل مع البيانات الناتجة عن الاختبارات قبل أن نؤتمت الاختبارات، من الجيد التفكير بما سيحدث للبيانات الناتجة عن الاختبارات. إذ نستخدم في تطبيقنا Docker Compose لتشغيل قاعدة البيانات المحلية، وتؤثر الاختبارات على قاعدة البيانات بترك مجموعة جديدة من السجلات بعد كل اختبار. لا يمثل هذا اﻷمر مشكلة في أغلب اﻷوقات، لكن إن رأيت أنه كذلك، لا بأس بتعديل الملف docker-compose.yml ﻹنشاء قاعدة بيانات جديدة لأغراض الاختبار. عادة ما يُجري المطورين اختباراتهم المؤتمتة في الواقع كجزء من خط التسليم المستمر. ولتنفيذ اﻷمر، من المنطقي إعداد طريقة ﻹنشاء قاعدة بيانات مؤقتة لتنفيذ كل اختبار. لهذا نستخدم Mocha و Chai و SuperTest لإنشاء اختباراتنا: npm i --save-dev chai mocha supertest @types/chai @types/express @types/mocha @types/supertest ts-node يدير Mocha تطبيقنا ويًجري الاختبارات، بينما يسهّل Chai قراءة تعابير الاختبارات، ويسهّل SuperTest اختبارات التكامل بين الواجهتين أو اختبارات طرف إلى طرف end-to-end بين الواجهة البرمجية RESTوعميل ريست. علينا بداية تعديل السكريبت package.json: "scripts": { // ... "test": "mocha -r ts-node/register 'test/**/*.test.ts' --unhandled-rejections=strict", "test-debug": "export DEBUG=* && npm test" }, تسمح لنا الشيفرة السابقة بتنفيذ الاختبارات في مجلد جديد ندعوه test. اختبار وصفي لتجربة هيكلية الاختبار، سننشئ الملف test/app.test.ts: import { expect } from 'chai'; describe('Index Test', function () { it('should always pass', function () { expect(true).to.equal(true); }); }); قد تبدو الصياغة غير مألوفة لكنها صحيحة. إذ نعرف الاختبار بتوقع سلوك معين ()expect ضمن الكتلة ()it التي تُستدعى بدورها ضمن الكتلة ()describe. ننفذ التعليمة التالية في الطرفية: npm run test ومن المفترض أن نرى النتيجة التالية: > mocha -r ts-node/register 'test/**/*.test.ts' --unhandled-rejections=strict Index Test ✓ should always pass 1 passing (6ms) وهكذا تكون مكتبات الاختبار جاهزة للعمل. تحضير الاختبارات للعمل ليبقى خرج الاختبارات واضحًا، علينا إيقاف عمل المكتبة winston التي تسجّل الطلبات كليًا خلال تنفيذ الاختبارات، لهذا غيّر الفرع else (ليس في وضع التنقيح طبعًا) في الملف app.ts للتحقق من وجود الدالة ()it من Mocha: if (!process.env.DEBUG) { loggerOptions.meta = false; // عندما لا نكون في وضع التنقيح + if (typeof global.it === 'function') { + loggerOptions.level = 'http'; // for non-debug test runs, squelch entirely + } } علينا أخيرًا تصدير الملف app.ts ليكون عرضة للاختبارات، لهذا سنضيف السطر export default في نهاية الملف app.ts قبل السطر ()server.listen مباشرة، لأن ()listen يعيد الكائن http.Server. تحقق من أن كل شيئ على ما يرام بتنفيذ اﻷمر: npm run test. الاختبار المؤتمت اﻷول على واجهتنا البرمجية حتى نبدأ إعداد الاختبارات على المستخدمين، سننشئ الملف test/users/users.test.ts ونبدؤه بإدراج المكتبات واﻹعتماديات اللازمة: import app from '../../app'; import supertest from 'supertest'; import { expect } from 'chai'; import shortid from 'shortid'; import mongoose from 'mongoose'; let firstUserIdTest = ''; // سيضم لاحقًا قيمة تعيدها الواجهة البرمجية const firstUserBody = { email: `marcos.henrique+${shortid.generate()}@toptal.com`, password: 'Sup3rSecret!23', };`()server.listen``()server.listen` let accessToken = ''; let refreshToken = ''; const newFirstName = 'Jose'; const newFirstName2 = 'Paulo'; const newLastName2 = 'Faraco'; ننشئ تاليًا الكتلة الخارجية ()describe مع بعض اﻹعدادات والتعريفات: describe('users and auth endpoints', function () { let request: supertest.SuperAgentTest; before(function () { request = supertest.agent(app); }); after(function (done) { //وأغلق الاتصال Express.js أغلق خادم shut down the Express.js //بأننا انتهينا Mocha ثم أخبر MongoDB مع app.close(() => { mongoose.connection.close(done); }); });will later hold a value returned by our API }); تُستدعى الدوال التي نمررها إلى ()before و ()after قبل وبعد كل الاختبارات التي نعرّفها عند استدعاء ()it ضمن نفس الكتلة ()describe. وللدالة التي نمررها إلى ()after دالة أخرى done نستدعيها بمجرّد انتهينا من إعادة التطبيق واتصاله مع قاعدة البيانات إلى الوضع الأساسي. ملاحظة: لو لم نستخدم الدالة ()after، ستتوقف Mocha عن الاستجابة بعد إكمال كل اختبار بنجاح. وننصح هنا باستدعاء Mocha دومًا مع الوسيط exit-- لتفادي هذا السلوك مع أنه ينطوي على ثغرة. فلو توقف الاختبار عن الاستجابة لأسباب أخرى، نتيجة وعد لم يُكتب بطريقة صحيحة في الاختبار أو التطبيق مثلًا، عندها لن تنتظر Mocha وتعطي رسالة بنجاح الاختبار حتى لو حدث خطأ في التطبيق مما يزيد تعقيد عملية تنقيح اﻷخطاء أصبحنا اﻵن جاهزين ﻹضافة اختبارات فردية طرف-إلى-طرف ضمن الكتلة ()describe: it('should allow a POST to /users', async function () { const res = await request.post('/users').send(firstUserBody); expect(res.status).to.equal(201); expect(res.body).not.to.be.empty; expect(res.body).to.be.an('object'); expect(res.body.id).to.be.a('string'); firstUserIdTest = res.body.id; }); تُنشئ هذه الدالة مستخدمًا جديدًا وفريدًا لأن البريد اﻹلكتروني للمستخدم قد ولد سابقًا باستخدام shortid. بضم المتغير request عميل SuperTest الذي يسمح لنا تنفيذ طلبات HTTP إلى الواجهة البرمجية. وعلى جميع الطلبات أن تستخدم await لهذا تكون جميع الدوال التي نمررها إلى ()it غير متزامنة async. ثم نستخدم بعد ذلك ()expect من Chai لاختبار مختلف نواحي النتيجة. جرب تنفذ اﻷمر اﻵن لترى كيف يعمل الاختبار. سلسلة من الاختبارات سنضيف جميع كتل ()it التالية ضمن الكتلة ()describe، ولا بد من إضافتها وفق الترتيب المعروض تاليًا كي تعمل جميعها مع المتغيّرات التي نغيّرها مثل firstUserIdTest: it('should allow a POST to /auth', async function () { const res = await request.post('/auth').send(firstUserBody); expect(res.status).to.equal(201); expect(res.body).not.to.be.empty; expect(res.body).to.be.an('object'); expect(res.body.accessToken).to.be.a('string'); accessToken = res.body.accessToken; refreshToken = res.body.refreshToken; }); نحضر هنا مفتاحي الوصول والتحديث الجديدين من المستخدم الذي أضيف مؤخرًا: it('should allow a GET from /users/:userId with an access token', async function () { const res = await request .get(`/users/${firstUserIdTest}`) .set({ Authorization: `Bearer ${accessToken}` }) .send(); expect(res.status).to.equal(200); expect(res.body).not.to.be.empty; expect(res.body).to.be.an('object'); expect(res.body._id).to.be.a('string'); expect(res.body._id).to.equal(firstUserIdTest); expect(res.body.email).to.equal(firstUserBody.email); }); يدفع ذلك الطلب GET من المسار userID: (والذي يحمل مفتاح التشفير) إلى التحقق من أن بيانات المستخدم في الاستجابة تتطابق مع ما أرسلناه أساسًا. الاختبارات المتداخلة وتجاوز الاختبارات وعزلها يمكن للكتل ()itفي Mocha أن تضم كتل ()describe، أي يمكن أن تتداخل الاختبارات، وهذا ما سنفعله في اختبارنا التالي. سيجعل ذلك الاعتماديات المتعاقبة أوضح في نواتج الاختبار كما سنراها في النهاية: describe('with a valid access token', function () { it('should allow a GET from /users', async function () { const res = await request .get(`/users`) .set({ Authorization: `Bearer ${accessToken}` }) .send(); expect(res.status).to.equal(403); }); }); لا تغطي الاختبارات الفعالة ما نتوقعه نجاحه فقط، بل ما نتوقعه أن يفشل أيضًا. إذ حاولنا هنا الحصول على قائمة بأسماء المستخدمين وتوقعنا أن تكون النتيجة الخطأ 403 لأن المستخدم الجديد سيحمل التصريح الافتراضي ولا يسمح له بمثل هذا الطلب إلى نقطة الوصول. وهكذا يمكننا الاستمرار في كتابة اختبارات ضمن الكتلة ()describe الجديدة. وطالما أننا ناقشنا الميزات التي استخدمناها في بقية شيفرة الاختبار، يمكنك الاطلاع عليها في المستودع الخاص بالتطبيق. مر مع تزوّدنا المكتبة Mocha بميزات عدة قد تجدها مفيدة أثناء تطوير وتنقيح الاختبارات منها: التابع ()skip:ويستخدم لتفادي اختبار وحيد أو كتلة كاملة من الاختبارات. فعندما نستبدل ()it بالدالة ()it.skip (وكذلك الأمر مع ()describe)، لن يعمل الاختبار أو الاختبارات محط الاهتمام بل ستؤجل ويشار إليها بالعبارة "بانتظار التنفيذ pending" في الخرج الأخير للمكتبة Mocha. التابع ()only: يُستخدم لتجاهل جميع الاختبارات غير الموسومة بالوسم only.، ولن يظهر أي شيء في الخرج على أنه "بانتظار التنفيذ". المعامل bail--: باﻹمكان استخدام هذا المعامل ضمن سطر تعريف Mocha في الملف package.json ﻹيقاف الاختبارات بمجرد فشل إحداها. ولهذا اﻷمر فائدة خاصة في تطبيق الواجهة البرمجية الذي نبنيه، لأننا أعددنا الاختبارات لتكون متعاقبة، وبالتالي عند فشل أول اختبار ستتوقف Mocha مباشرة بدلًا من المتابعة واﻹشارة إلى أخطاء في بقية الاختبارات المتعلقة بالاختبار الفاشل علمًا بأنها قد تكون ناجحة لكنها فشلت نتيجة لفشل أول اختبار. عند تنفيذ مجموعة اختباراتنا اﻵن باستخدام سطر اﻷوامر npm run test، سنلاحظ إخفاق ثلاث اختبارات (لو أردنا ترك الدوال الثلاث التي تعتمد على شيفرة غير منجزة حتى اللحظة، فمن المناسب جدًا لتطبيق التابع ()skip عليها). أخفقت الاختبارات الثلاث السابقة نظرًا لوجود قطعتين مفقودتين من شيفرة التطبيق حتى اللحظة، اﻷولى موجودة ضمن الملف npm run test: this.app.put(`/users/:userId/permissionFlags/:permissionFlags`, [ jwtMiddleware.validJWTNeeded, permissionMiddleware.onlySameUserOrAdminCanDoThisAction, //من الضروري وجود كتلتي الشيفرة السابقتين كجزء من الأداة الوسيطة //لأنها تغطي فقط .all() على الرغم من وجود مرجع إليهما ضمن الدوال // /users/:userId, وليس كل شيء تختها في الشجرة permissionMiddleware.permissionFlagRequired( PermissionFlag.FREE_PERMISSION ), UsersController.updatePermissionFlags, ]); وعلينا أن نعدّل ثانيًا الملف users.controller.ts لأننا وضعنا مرجعًا إلى دالة غير موجودة فيه. لهذا علينا إضافة السطر ب;import { PatchUserDto } from '../dto/patch.user.dto' بالقرب من أعلى الصفحة وإضافة الدالة المفقودة إلى الصنف: async updatePermissionFlags(req: express.Request, res: express.Response) { const patchUserDto: PatchUserDto = { permissionFlags: parseInt(req.params.permissionFlags), }; log(await usersService.patchById(req.body.id, patchUserDto)); res.status(204).send(); } إن إضافة هذه اﻹمكانيات مفيد في حالات الاختبار لكنه لن يناسب معظم الاحتياجات في التطبيقات الحقيقية، لهذا نترك لك التمرينين التاليين للعمل عليهما: فكر بطرق تمنع فيها الشيفرة مجددًا المستخدم من تغيير رايات السماحية permissionFlags الخاصة به وتسمح مع ذلك باختبار نقاط الوصول المقيّدة بالتصريحات. أنشئ ونفّذ منطق عمل (بما في ذلك الاختبارات المتعلقة به) يعالج تغيير الماحيات permissionFlags من خلال الواجهة البرمجية (انتبه لمعضلة الدجاجة والبيضة هنا: فكيف يمكن لشخص معين الحصول على تصريح لتغيير التصريحات؟) نفّذ اﻵن اﻷمر npm run test ومن المفترض أن تجري الاختبارات بنجاح ويكون الخرج منسقًا بالشكل التالي: Index Test ✓ should always pass users and auth endpoints ✓ should allow a POST to /users (76ms) ✓ should allow a POST to /auth ✓ should allow a GET from /users/:userId with an access token with a valid access token ✓ should allow a GET from /users ✓ should disallow a PATCH to /users/:userId ✓ should disallow a PUT to /users/:userId with an nonexistent ID ✓ should disallow a PUT to /users/:userId trying to change the permission flags ✓ should allow a PUT to /users/:userId/permissionFlags/2 for testing with a new permission level ✓ should allow a POST to /auth/refresh-token ✓ should allow a PUT to /users/:userId to change first and last names ✓ should allow a GET from /users/:userId and should have a new full name ✓ should allow a DELETE from /users/:userId 13 passing (231ms) وهكذا نكون قد أنجزنا أسلوبًا سريعًا في التحقق من عمل الواجهة البرمجية بالطريقة التي نتوقعها. تنقيح التطبيق من خلال الاختبارات يمكن للمطورين الذين يعانون من إخفاقات غير متوقعة لشيفرتهم تعزيز قدرة شيفرات التنقيح لكل من winstonو Node.js عند تنفيذ سلسلة الاختبارات. فمن السهل مثلًا التركيز على استعلامات Mongoose التي تُنفّذ باستخدام اﻷمر DEBUG=mquery npm run test (لاحظ عدم وجود البادئة export والعامل && في الوسط مما يجعل بيئة العمل تستمر لتنفيذ أوامر أخرى). من الممكن أيضًا عرض خرج جميع عمليات التنقيح باستخدام npm run test-debug ويساعدنا في ذلك طريقة اﻹعداد التي اتبعناها في الملف package.json وبهذا نكون قد بنينا واجهة برمجية REST قابلة للتوسع ومدعومة بقاعدة بيانات MongoDB وسلسلة من الاختبارات المناسبة، لكن هناك بعض النقص. اﻷمان في تطبيقات Express.js ينبغي دائمًا الاطلاع على توثيق ي عند العمل مع التطبيقات المبنية عليها وكحد أدنى ما يتعلق بأفضل ممارسات اﻷمان: دعم إعدادات TLS. إضافة أداة وسيطة للتحكم بمعدّل الطلبات إلى الواجهة البرمجية مثل express-limit-rate التأكد من أمان اعتمديات npm (من الممكن تنفيذ البرنامج باستخدام npm audit، أو استخدام snyk). استخدام المكتبة Helmet للمساعدة في حماية التطبيق من نقاط الضعف الشائعة وهذا ما سنضيفه مباشرة إلى تطبيقنا: npm i --save helmet ومن ثم ندرجه ضمن الملف app.ts ونضيف الاستدعاء ()app.use: import helmet from 'helmet'; // ... app.use(helmet()); ولا يعني استخدام Helmet أنك بأمان، فكل خطوة ولو كانت بسيطة لتأمين التطبيق لها فائدتها. احتواء الواجهة البرمجية ضمن Docker لم نخض في تفاصيل Docker كثيرًا في سلسلة مقالاتنا على الرغم من استخدامه لاحتواء قاعدة البيانات MongoDB. فإن كنت تريد التقدم خطوة أبعد في العمل مع Docker، أنشئ ملفًا بالاسم Dockerfile ودون لاحقة في جذر المشروع وضمّنه الشيفرة التالية: FROM node:14-slim RUN mkdir -p /usr/src/app WORKDIR /usr/src/app COPY . . RUN npm install EXPOSE 3000 CMD ["node", "./dist/app.js"] تبدأ هذه اﻹعدادات بالسطر node:14-slim وهي النسخة الرسمية من Docker، ثم تشغّل الواجهة البرمجية ضمن الحاوية. يمكن أن تتغير هذه اﻹعدادات من حالة إلى أخرى، لكن هذه اﻹعدادات التي تبدو عامة مناسبة لمشروعنا. ولبناء هذه النسخة نفّذ الأوامر التالية في جذر المشروع مستبدلًا tag_your_image_here بما يناسب): docker build . -t tag_your_image_here ثم نفّذ ما يلي لتشغيل الواجهة ضمن الحاوية: docker run -p 3000:3000 tag_your_image_here يمكن اﻵن لقاعدة البيانات MongoDB و Node.js استخدام Docker، لكن علينا تشغيلهما بطريقتين مختلفتين. ونترك لك البحث عن كيفية إضافة تطبيق Node.js اﻷساسي إلى الملف docker-compose.yml كي يعمل التطبيق ككل من خلال أمر docker-compose واحد. خلاصة: استكشاف مهارات أخرى في بناء واجهات برمجية REST أجرينا في هذا المقال تحسينات واسعة على الواجهة البرمجية REST التي بدأنا العمل عليها في سلسلة مقالاتنا، إذ أضفنا طريقة للاستيثاق باستخدام مفاتيح JWT وبنينا نظام سماحيات مرن، وكتبنا مجموعة من الاختبارات المؤتمتة. يُعد ما فعلناه نقطة انطلاق قوية لمطوري الواجهة الخلفية الجدد والمتقدمين. ومع ذلك، قد لا يكون مشروعنا مثاليًا في بعض جوانبه وخاصة عند إنجاز نسخة إنتاج أو محاولة توسيعه. وإضافة إلى التمارين التي أو صينا بحلها خلال سلسلة المقالات السابقة، ما الذي يمكن تعلمه أيضًا؟ نوصي على مستوى بناء الواجهات البرمجية بالاطلاع على مواصفات بناء واجهات متوافقة مع OpenAPI. وننصح أيضًا المهتمين بتطوير المشاريع، تجربة إطار العمل NestJS المبني على أساس Express.js، فهو أكثر قوة وتجريدًا. لهذا، من الجيد العمل على مشروعنا كي تعتاد العمل مع أساسيات Express.js بداية. ولا ننسى بالطبع إطار العمل GraphQL الذي لا يقل أهمية عنه، إذ يلقى رواجًا وانتشارًا كبديل عن الواجهات البرمجية REST. أما فيما يخص موضوع الاستيثاق والسماحيات،فقد أنشأنا أسلوبًا يعتمد على رايات تُختبر بالصيغة الثنائية ومولد دوال وسيطة لتحديد تلك الرايات يدويًا. ولكي تشعر بثقة أكبر إن قررت زيادة حجم تطبيقاتك، يجدر بك النظر في مكتبة CASL التي تتكامل مع Mongoose. إذ تزيد هذه المكتبة مرونة النهج الذي اتبعناه ويسمح بتعريفات موجزة للإمكانات التي يجب أن يسمح بها تصريح معين مثل: can(['update', 'delete'], '(model name here)', { creator: 'me' }); بدلاً من الدوال الوسيطة المخصصة لهذا اﻷمر. كما قدمنا نقطة انطلاق في عملية الاختبار المؤتمت، ولكن بعض الموضوعات المهمة كانت خارج نطاقنا سلسلة مقالاتنا، لهذا نوصيك أن: تستكشف اختبار الوحدة Unit test كي تختبر كل وحدة برمجية على حدى. يمكن استخدام Mocha و Chai لهذا الغرض أيضًا. تلق نظرة على أدوات تغطية التعليمات البرمجية، والتي تساعد في تحديد الثغرات في مجموعة الاختبارات من خلال عرض أسطر الأوامر التي لا تُنفَّذ أثناء الاختبار. تُمكّنك هذه اﻷدوات من استكمال الاختبارات في تطبيقنا، بما يناسبك، لكنها قد لا تكشف عن كل الحالات التي تسبب المشاكل، مثل الحالة التي تدرس إمكانية تعديل المستخدم لسماحياته من خلال طلب PATCH إلى الوجهة users /:userId/. تجرب أساليب أخرى للاختبارات المؤتمتة. لقد استخدمنا مبدأ التطوير القائم على السلوك (BDD) من خلال الدالة ()expect من CHAI، لكن المكتبة تدعم أيضًا الدوال ()should و ()assert. ومن الجيد أيضًا تعلم مكتبات اختبار أخرى، مثل JEST. بصرف النظر عن هذه الموضوعات، فإن الواجهة البرمجية REST التي بنيناها اعتمادًا على Node.js/TypeScript قابلة للتوسع. فقد ترغب في في تنفيذ المزيد من البرامج الوسيطة لفرض منطق عمل مشترك لاستغلال مورد المستخدمين القياسي. لن نتعمق في ذلك هنا، لكنني سنكون سعداء بتقديم التوجيه والنصائح من خلال نقاش الصفحة. للاطلاع على المشروع بصيغته النهائية راجع المستودع المخصص على جيتهب أو حمله من هنا مباشرة.rest-series.rar ترجمة -وبتصرف للقسم الثاني من مقال Building a Node.js TypeScript REST API, Part 3 MongoDB, Authentication, and Automated Tests اقرأ أيضًا المقال السابق: بناء واجهة برمجية متوافقة مع REST في بيئة Node.js القسم الثالث: قاعدة البيانات MongoDB والاستيثاق مدخل إلى إطار عمل الويب Express وبيئة Node الاستيثاق عبر مفتاح المستخدم المشفر (token authentication) في تطبيق Node.js و React اعتبارات نشر مشاريع Node.js وExpress على الويب

نكمل في هذا المقال تطوير تطبيق الواجهة البرمجية REST الذي بدأناه في مقال سابق، حيث نضيف للتطبيق المميزات التالية: Mongoose التي تسمح لنا بالعمل مع قاعدة البيانات MongoDB بدلًا من كائن DAO المقيم في الذاكرة. استيثاق Authentication ﻹضافة إمكانيات منح اﻷذونات كي يتمكن مستثمرو الواجهة البرمجية من استخدام مفتاح تشفير ويب JSON Web Token للوصول بأمان إلى نقاط وصول الواجهة البرمجية. اختبارات مؤتمتة: باستخدام إطار عمل الاختبارات Mocha، والمكتبة Chai والوحدة البرمجية SuperTest، للمساعدة في التحقق من المحدودية عند زيادة حجم الشيفرة وتغيّرها. كما سنضيف تباعًا مكتبات للتحقق من صحة المدخلات ومكتبات خاصة بآمان التطبيق، ,وسنكتسب بعض الخبرة في التعامل مع مدير الحاويات Docker. تثبيت MongoDB على هيئة حاوية لنبدأ باستبدال قاعدة البيانات المقيمة في الذاكرة التي استخدمناها مسبقا بقاعدة بيانات حقيقة هي MongoDB. باﻹمكان طبعًا تثبيت القاعدة محليًا على جهازك، لكن ونظرًا للاختلافات بين بيئات التشغيل (إصدارات مختلفة لنظام التشغيل مثلًا) والتي قد تسبب بعض المشكلات، سنستخدم مدير الحاويات Docker وهو أداة معيارية حاليًا في صناعة البرمجيات. وكل ما عليك فعله هو تثبيت Docker ثم Docker Compose، وتأكد بعدها من التثبيت بتنفيذ اﻷمر docker -v على الطرفية كي ترى نسخة Docker Composer التي ثُبتت على جهازك. لتشغيل MongoDBضمن جذر المشروع، سننشئ أولًا ملف YAML يُدعى docker.compose.yml يضم الشيفرة التالية: version: '3' services: mongo: image: mongo volumes: - ./data:/data/db ports: - "27017:27017" يتيح Docker Composer تشغيل عدة حاويات في نفس الوقت باستخدام ملف تهيئة واحد. لهذا سنستخدمه اﻵن لتشغيل MongoDB دون أن نثبتها على الجهاز: sudo docker-compose up -d يشغّل اﻷمر up الحاوية المحددة، مصغيًا إلى منفذ MongoDB27017، بينما تفصل d- اﻷمر عن الطرفية ليعمل التطبيق مستقلًا، وستكون النتيجة مشابهة لما يلي إذا جرى كل شيء دون مشاكل: Creating network "toptal-rest-series_default" with the default driver Creating toptal-rest-series_mongo_1 ... done تنشئ التعليمة السابقة أيضًا الملجد في جذر المشروع، لهذا عليك إضافة سطر بالمجلد data في الملف الذي ينتهي باللاحقة gitignore. وعندما نريد إيقاف الحاوية التي تحتوي MongoDB، علينا فقط تنفيذ الأمر sudo docker -compose down: Stopping toptal-rest-series_mongo_1 ... done Removing toptal-rest-series_mongo_1 ... done Removing network toptal-rest-series_default هذا كل ما تحتاج معرفته لتشغيل MongoDB مع الواجهة البرمجية REST. تأكد اﻵن من تنفيذ اﻷمر sudo docker-compose up -d حتى تكون MongoDB جاهزة للاستخدام مع التطبيق. استخدام Mongoose للوصول إلى MongoDB نستخدم مكتبة نمذجة البيانات Mongoose في الاتصال مع قاعدة البيانات MongoDB. وعلى الرغم من سهول استخدام Mongoose، سيفيدك الاطلاع على توثيقها لتعلّم كل اﻹمكانيات التي تقدمها للتطبيقات الفعلية. استخدم سطر اﻷوامر التالي لتثبيت Mongoose: npm i mongoose لنبدأ بإعداد خدمة Mongoose ﻹدارة الاتصال مع قاعدة البيانات MongoDB، وطالما أن عدة موارد تتشارك هذه الخدمة، سنضيفها إلى الملجد common مباشرة. نستخدم أيضًا الكائن mongooseOptions لتخصيص خيارات Mongoose التالية (على الرغم من أن استخدامه ليس إلزاميًا): useNeewUrlPrser: إن لم يُضبط هذا الخيار على القيمة true ستعرض Mongoose تحذير بأن هذه الخاصية عرضة للإهمال في النسخ المستقبلية depreciation warning. useUnified Topology: يوصي توثيق Mongoose بضبط قيمة هذا الخيار على true، وذلك لاستخدام محرك إدارة اتصال أحدث. serverSelectionTimeoutMS: لغايات تصميمية تتعلق بتطبيقنا، وفي حال نسيت تشغيل MongoDB قبل Node.js، سيكون اختيارك مدة أقل من المدة الافتراضية 30 ثانية سبيلًا لعرض معلومات عن MongoDB مباشرةً بانتظار استجابة الواجهة الخلفية. useFindAndModify: تلغي القيمة false لهذا الخيار عرض التحذير deprecation warning، وقد أشار توثيق Mongoose إلى التحذير الناتج عن هذا الخيار من بين جميع الخيارات اﻷخرى. إذ يدفع هذا الخيار Mongoose لاستخدام ميزات أصلية أحدث لقاعدة البيانات MongoDB بدلًا من كائنات Mongoose أقدم. إليك الشيفرة النهائية للملف common/services/mongoose.service.ts بعد جمع الخيارات السابقة مع بعض اﻹعدادات المتعلقة بإعادة محاولة الاتصال: import mongoose from 'mongoose'; import debug from 'debug'; const log: debug.IDebugger = debug('app:mongoose-service'); class MongooseService { private count = 0; private mongooseOptions = { useNewUrlParser: true, useUnifiedTopology: true, serverSelectionTimeoutMS: 5000, useFindAndModify: false, }; constructor() { this.connectWithRetry(); } getMongoose() { return mongoose; } connectWithRetry = () => { log('Attempting MongoDB connection (will retry if needed)'); mongoose .connect('mongodb://localhost:27017/api-db', this.mongooseOptions) .then(() => { log('MongoDB is connected'); }) .catch((err) => { const retrySeconds = 5; log( `MongoDB connection unsuccessful (will retry #${++this .count} after ${retrySeconds} seconds):`, err ); setTimeout(this.connectWithRetry, retrySeconds * 1000); }); }; } export default new MongooseService(); تأكد أنك تميّز بين الدالة ()connect التي توفرها مكتبة Mongoose وبين دالة الخدمة الخاصة بنا connectWithRetry: تحاول mongoose.connect الاتصال بخدمة MongoDB الخاصة بنا (التي نشغلها باستخدام docker-compose) والذي ينتهي بعد زمن يُحدده الخيار serverSelectionTimeoutMS بالميلي ثانية. تعيد الدالة connectWithRetry محاولة الاتصال السابقة في حال بدأ التطبيق العمل قبل عمل خدمة MongoDB. وطالما أنها دالة بانية لصنف متفرّد singleton، وبالتالي ستعمل هذه الدالة مرة واحدة، لكنها ستحاول استدعاء ()connect باستمرار يتخلل ذلك فترة توقف مدتها retrySeconds ثانية عند ينتهي الوقت المخصص لمحاولة الاتصال. ستكون الخطوة التالية استبدال البيانات المقيمة في الذاكرة بقاعدة البيانات MongoDB! إزالة قاعدة البيانات المقيمة في الذاكرة وإضافة MongoDB استخدمنا سابقًا قاعدة البيانات المقيمة في الذاكرة كي نركّز في عملنا على بقية الوحدات البرمجية التي نبنيها. ولكي نستخدم MongoDB اﻵن، علينا أن نعيد بناء الملف users.dao.ts بالكامل، ويتطلب اﻷمر بداية إدراج اعتمادية أخرى: import mongooseService from '../../common/services/mongoose.service'; نزيل اﻵن كل ما يتعلق بتعريف الصنف UserDao ما عدا الدالة البانية، ثم نعيد بناءه بإنشاء تخطيط Schema لبيانات المستخدم يعمل مع Mongoose قبل الدالة البانية: Schema = mongooseService.getMongoose().Schema; userSchema = new this.Schema({ _id: String, email: String, password: { type: String, select: false }, firstName: String, lastName: String, permissionFlags: Number, }, { id: false }); User = mongooseService.getMongoose().model('Users', this.userSchema); تعرّف الشيفرة السابقة مجموعة Mongoose الخاصة بنا، وتضيف ميزة خاصة لا تمتلكها قاعدة البيانات المقيمة في الذاكرة وهي الخيار select:false للحقل password لإخفاء هذا الحقل كلما طلبنا قائمة بأسماء المستخدمين. قد يبدو تخطيط المستخدم مألوفًا فهو يشبه تخطيط كائن نقل البيانات DTO الذي تعاملنا معه، لكن الفرق الرئيسي هو أننا نعرّف الحقول التي يجب أن تتواجد ضمن مجموعة MongoDB التي تُدعى Users، بينما يُعرّف الكائن DTO الحقول المقبولة في طلبات HTTP. مع ذلك لن يتغير هذا الجزء المتعلق بكائن DTO، إذ سندرج كائنات DTO الثلاث التي عرّفناها سابقًا في أعلى الملف users.dao.ts. لكن وقبل كتابة شيفرة العمليات اﻷساسية CRUD على قاعدة البيانات، سنجري تغييرين على كائنات DTO. التغير اﻷول على كائن DTO: الحقل id_ مقابل الحقل id نزيل الحقل id من كائنات DT لأن Mongoose تقدم الحقل id_ تلقائيًا، إذ يأتي ضمن معاملات طلب الوجهة (المسار route). وانتبه إلى أن نماذج Mongoose تزوّدنا بمستخلص افتراضي للمعرّف id، لهذا عطلّنا هذا الخيار كالتالي:{ id: false } لتفادي أي التباس. ولأن هذا اﻷمر يعطّل مرجعنا إلى user.id ضمن الدالة الوسيطة ()validateSameEmailBelongToSameUser، سنتحتاج إلى user._id بدلًا عنه. تستخدم بعض قواعد البيانات id وتستخدم أخرى id_ للإشارة إلى حقل المعرّف. لكن في تطبيقنا الذي يستخدم Mongoose، انتبهنا ببساطة إلى أي ترميز نستخدمه في كل مرحلة من مراحل كتابة الشيفرة، لكن مع ذلك سيظهر الاختلاف لمستثمري الواجهة البرمجية كما يوضح الشكل التالي: (تظهر الصورة أعلاه استخدام وظهور معرفات المستخدم في مشروع الواجهة البرمجية REST بصورته النهائية. ولاحظ كيف يختلف ترميز حقل المعرّف باختلاف مصدر المعرّف سواء كان معامل لطلب مباشر، أو بيانات مشفرة بطريقة JWT أو سجل قاعدة بيانات مُحضر حديثًا). التغيير الثاني: إعداد السماحيات المبنية على تفعيل رايات محددة سنغيّر أيضًا الراية permissionLevel إلى permissionFlags في كائنات DTO لنعكس عملنا على منظومة سماحيات أكثر تعقيدًا، إضافة إلى تعريف مخطط Mongoose السابق userSchema. كائنات DTO ومبدأ عدم التكرار DRY تذكّر أن ما يضمه كائن DTO هي فقط الحقول التي نريد تمريرها بين الواجهة البرمجية وقاعدة البيانات، وقد يبدو اﻷمر بأنه تداخل أو تكرار في البيانات الموجودة في نموذج التعامل مع البيانات وتلك الموجودة في كائنات DTO وانتهاكًا لمبدأ "عدم التكرار"، لكن لا تبالغ في تطبيق هذا المبدأ على حساب اﻷمان الذي يكون في أفضل حالاته مع اﻹعدادات الافتراضية. فعندما يتطلب اﻷمر مثلًا إضافة حقل في مكان واحد، من المحتمل عندها أن يعرضه المطوّرون في الواجهة البرمجية دون قصد وغير منتبهين إلى أن تخزين البيانات ونقلها سياقان منفصلان وقد يتطلب كلًا منهما مجموعات مختلفة من المتطلبات. يمكننا بعد الانتهاء من التغييرات على كائنات DTO تنفيذ توابع العمليات اﻷساسية CRUD (بعد الدالة البانية UsersDao)، وسنبدأ بعملية إنشاء مستخدم جديد: async addUser(userFields: CreateUserDto) { const userId = shortid.generate(); const user = new this.User({ _id: userId, ...userFields, permissionFlags: 1, }); await user.save(); return userId; } لاحظ أننا نلغي قيمة permissionFlags التي قد يرسلها مستثمر الواجهة البرمجية عبر userFields, ونستبدلها بالقيمة 1. ننتقل تاليًا إلى عملية القراءة التي لها وظائف الحصول على مستخدم من خلال معرّفه أو من خلال البريد اﻹلكتروني أو الحصول على قائمة المستخدمين ضمن صفحات: async getUserByEmail(email: string) { return this.User.findOne({ email: email }).exec(); } async getUserById(userId: string) { return this.User.findOne({ _id: userId }).populate('User').exec(); } async getUsers(limit = 25, page = 0) { return this.User.find() .limit(limit) .skip(limit * page) .exec(); } ستكفي دالة DAO واحدة لتحديث مستخدم لأن دالة Mongoose في الخلفية findOneAndUpdate قادرة على تحديث المستند بأكمله أو تحديث جزء منه. وانتبه إلى أن دالتنا الخاصة تأخذ أحد القيمتين PatchUserDto أو PutUserDto للمعامل userFields من خلال استخدام نوع الاجتماع (|) في TypeScript: async updateUserById( userId: string, userFields: PatchUserDto | PutUserDto ) { const existingUser = await this.User.findOneAndUpdate( { _id: userId }, { $set: userFields }, { new: true } ).exec(); return existingUser; } يبلغ الخيار new: true مكتبة Mongoose بأن تعيد الكائن كما هو بعد التحديث بدلًا عما كانه أصلًا. أما عملية الحذف فهي موجزة في Mongoose: async removeUserById(userId: string) { return this.User.deleteOne({ _id: userId }).exec(); } قد يلاحظ القارئ أن كل استدعاء للدوال اﻷعضاء للصنف User مقترن باستدعاء للدالة ()exec، وهذا اﻷمر اختياري لكنه مفضّل بين مطوري Mongoose لأنه يقدم طريقة أفضل في تتبع حالة المكدس عند التنقيح. علينا اﻻن بعد الانتهاء من كتابة شيفرة كائن DAO تحديث الملف users.service.ts قليلًا حتى يتماشى مع الدوال الجديدة. ولا حاجة هنا ﻹعادة بناء الملف، بل فقط ثلاث لمسات بسيطة: @@ -16,3 +16,3 @@ class UsersService implements CRUD { async list(limit: number, page: number) { - return UsersDao.getUsers(); + return UsersDao.getUsers(limit, page); } @@ -20,3 +20,3 @@ class UsersService implements CRUD { async patchById(id: string, resource: PatchUserDto): Promise<any> { - return UsersDao.patchUserById(id, resource); + return UsersDao.updateUserById(id, resource); } @@ -24,3 +24,3 @@ class UsersService implements CRUD { async putById(id: string, resource: PutUserDto): Promise<any> { - return UsersDao.putUserById(id, resource); + return UsersDao.updateUserById(id, resource); } يبقى استدعاء بقية الدوال كما هو تمامًا، لأننا أبقينا الهيكلية التي أنشأناها سابقًا على الرغم من إعادة بناء الصنف UsersDao مع بعض الاستثناءات: نستخدم اﻵن الدالة ()updateUserById لتنفيذ العمليتين PUT و PATCH (والسبب كما ذكرنا سابقًا أننا ندعم النهج النمطي لتنفيذ واجهات برمجية REST، بعيدًا عن بعض التوصيات التي لا تدعم استخدام PUT في إنشاء موارد جديدة غير موجودة أصلًا كي لا تسمح الواجهة الخلفية لمستثمريها التحكم بتولد المعرّفات ID). طالما أن كائن DAO الجديد يستخدم المعاملين limit و page، سنمررهما إلى الدالة ()getUsers. تقدّم الهيكلية السابقة نموذجًا متماسكًا، إذ يرفض أية محاولة مثلًا لاستبدال MongoDB Mongoose بمكتبات أخرى مثل TypefORM و PostgreSL. ولتنفيذ مثل هذه التغييرات لا بد من إعادة بناء كل دالة من دوال DAO مع الحفاظ على بصمة هذه الدوال signature لتتفق مع بقية الشيفرة. اختبار الواجهة البرمجية REST المبنية على Mongoose لنشغّل الواجهة البرمجية باستخدام سطر اﻷوامر npm start، ونحاول إنشاء مستخدم: curl --request POST 'localhost:3000/users' \ --header 'Content-Type: application/json' \ --data-raw '{ "password":"secr3tPass!23", "email":"marcos.henrique@toptal.com" }' يتضمن كائن الاستجابة معرّف المستخدم الجديد: { "id": "7WYQoVZ3E" } وسيكون إجراء بقية الاختبارات يديويًا أسهل باستخدام متغيرات البيئة: REST_API_EXAMPLE_ID="put_your_id_here" يبدو تحديث مستخدم كالتالي: curl --include --request PATCH "localhost:3000/users/$REST_API_EXAMPLE_ID" \ --header 'Content-Type: application/json' \ --data-raw '{ "firstName": "Marcos", "lastName": "Silva" }' من المفترض ان تبدأ الاستجابة بالترويسة HTTP/1.1 204 No Content. (لاحظ أنه بدون include-- لن تُطبع أية استجابة). ولكي تتحقق من نجاح الطلبين السابقين نفّذ ما يلي: curl --request GET "localhost:3000/users/$REST_API_EXAMPLE_ID" \ --header 'Content-Type: application/json' \ --data-raw '{ "firstName": "Marcos", "lastName": "Silva" }' تعرض الاستجابة الحقول المتوقعة ومن بينها id_ الذي ناقشناه سابقًا: { "_id": "7WYQoVZ3E", "email": "marcos.henrique@toptal.com", "permissionFlags": 1, "__v": 0, "firstName": "Marcos", "lastName": "Silva" } لاحظ وجود حقل خاص هو v__ يُستخدم من قبل Mongoose لتحديد الإصدار وسيتغير في كل مرة يُحدَّث فيها نفس السجّل. دعونا اﻵن نطلب قائمة بأسماء المستخدمين: curl --request GET 'localhost:3000/users' \ --header 'Content-Type: application/json' وستكون الاستجابة نفسها، لكنها مغلفة بالقوسين []. بعد أن تأكدنا أن كلمة المرور قد حُفظت بأمان، سنتحقق من إمكانية حذف المستخدم: curl --include --request DELETE "localhost:3000/users/$REST_API_EXAMPLE_ID" \ --header 'Content-Type: application/json' نتوقع أن نحصل هنا على الاستجابة 204 مجددًا. قد تتسائل إن كان حقل كلمة المرور يعمل كما نتوقع، طالما أننا حددنا الخيار select: false في تعريف تخطيط Mongoose وبالتالي لن يظهر الحقل عند الاستجابة للطلب GET. لهذا سنكرر إنشاء مستخدم جديد ونتحرى اﻷمر (لا تنسى تخزين المعرّف الجديد لاستخدامات لاحقة). كلمات المرور المخفية والتنقيح المباشر للبيانات في حاوية MongoDB للتحقق من التخزين اﻵمن لكلمات المرور (مشفرّة بدلًا من أن تظهر كما هي)، يمكن للمطورين تفحّص MongoDB مباشرة. وأحد الطرق الممكنة استخدام واجهة سطر اﻷوامر المعيارية mongo من داخل حاوية Docker قيد التشغيل: sudo docker exec -it toptal-rest-series_mongo_1 mongo من هناك نفّذ اﻷمر use api-db يتبعه ()db.users.find().pretty لتحصل على بيانات جميع المستخدمين بما فيها كلمات المرور. أما لمن يفضل العمل على واجهات رسومية، بإمكانهم تثبيت عميل MongoDB مثل Robo 3T: تُعد البادئة $...argon2 جزءًا من التنسيق النصي PHC وقد خّزنت دون تعديل عن قصد. فإظهار عبارة Argon2 ومعاملاتها العامة لن يساعد المخترقين على تحديد كلمة النص السرياﻷصلية إن استطاعوا سرقة قاعدة البيانات. ويمكن تعزيز كلمة المرور أكثر باستخدام التغفيل salting، وهي تقنية سنستخدمها لاحقًا مع مفتاح JWT. تأكدنا اﻵن أن Mongoose ترسل البيانات بنجاح إلى MongoDB، لكن كيف نتأكد أن مستثمري الواجهة البرمجية سيرسلون بيانات مناسبة ضمن طلباتهم إلى الوجهات الخاصة المستخدم؟ إضافة المكتبة express-validator هنالك طرق عدة للتحقق من الطلبات، سنستخدم منها في تطبيقنا المكتبة express-validator وهي مكتبة مستقرة وسهلة الاستخدام وتتمتع بتوثيق جيد. وعلى الرغم من إمكانية استخدام وظيفة التحقق المضمنة مع Mongoose، لكن الميزات التي Express.js يقدمها express-validator أكثر. إذ تقدم لك المكتبة متحققًا جاهزًا من صحة البريد اﻹلكتروني، بينما عليك كتابة شيفرته بنفسك في Mongoose. سنثبت اﻵن المكتبة express-validator: npm i express-validator ولكي نحدد الحقول التي نتحقق من صحتها، نستخدم التابع ()body الذي سندرجه في الملف users.routes.config.ts. يتحقق بعدها التابع ()bodyمن الحقول ويولّد قائمة باﻷخطاء مخزّنة في الكائن express.Request في حال أخفق الطلب، ونحتاج عندها إلى أداة وسيطة كي تستفيد من تلك القائمة وتتحقق من اﻷخطاء. وطالما أننا نستخدم نفس المنطق على بقية المسارات، سننشئ الملف common/middleware/body.validation.middleware.ts الذي يضم الشيفرة التالية: import express from 'express'; import { validationResult } from 'express-validator'; class BodyValidationMiddleware { verifyBodyFieldsErrors( req: express.Request, res: express.Response, next: express.NextFunction ) { const errors = validationResult(req); if (!errors.isEmpty()) { return res.status(400).send({ errors: errors.array() }); } next(); } } export default new BodyValidationMiddleware(); وهكذا سنكون قادرين على التعامل مع أية أخطاء تولّدها الدالة ()body. لنضف اﻵن ما يلي إلى الملف users.routes.config.ts: import BodyValidationMiddleware from '../common/middleware/body.validation.middleware'; import { body } from 'express-validator'; نستطيع اﻵن تحديث وجهاتنا كالتالي: @@ -15,3 +17,6 @@ export class UsersRoutes extends CommonRoutesConfig { .post( - UsersMiddleware.validateRequiredUserBodyFields, + body('email').isEmail(), + body('password') + .isLength({ min: 5 }) + .withMessage('Must include password (5+ characters)'), + BodyValidationMiddleware.verifyBodyFieldsErrors, UsersMiddleware.validateSameEmailDoesntExist, @@ -28,3 +33,10 @@ export class UsersRoutes extends CommonRoutesConfig { this.app.put(`/users/:userId`, [ - UsersMiddleware.validateRequiredUserBodyFields, + body('email').isEmail(), + body('password') + .isLength({ min: 5 }) + .withMessage('Must include password (5+ characters)'), + body('firstName').isString(), + body('lastName').isString(), + body('permissionFlags').isInt(), + BodyValidationMiddleware.verifyBodyFieldsErrors, UsersMiddleware.validateSameEmailBelongToSameUser, @@ -34,2 +46,11 @@ export class UsersRoutes extends CommonRoutesConfig { this.app.patch(`/users/:userId`, [ + body('email').isEmail().optional(), + body('password') + .isLength({ min: 5 }) + .withMessage('Password must be 5+ characters') + .optional(), + body('firstName').isString().optional(), + body('lastName').isString().optional(), + body('permissionFlags').isInt().optional(), + BodyValidationMiddleware.verifyBodyFieldsErrors, UsersMiddleware.validatePatchEmail, لا تنس إضافة BodyValidationMiddleware.verifyBodyFieldsErrors في كل وجهة بعد أي سطر يضم الدالة ()body وإلا لن يكون لها فائدة. لاحظ أيضًا كيف حدّثنا الوجهتين PUT و POST لاستخدام express-validater بدلًا من الدالة validateRequiredUserBodyFields التي بنيناها بأنفسنا. لأنهما الوجهتان الوحيدتان اللتان تستخدمان تلك الدالة. ويمكن حذف شيفرتها من الملف users.middleware.ts. هذا كل ما في اﻷمر، شغّل Node.js وجرّب باستخدام أي عميل REST تفضلّه كيف تتعامل الواجهة البرمجية مع المدخلات المختلفة. ولا تنس اﻹطلاع على توثيق express-validator لترى اﻹمكانيات اﻷخرى التي تقدّمها. فما فعلنا هو مجرد نقطة انطلاق. الاستيثاق والسماحيات (منح التصريحات) تتيح واجهتنا البرمجية مجموعة من نقاط الوصول endpoints لمستثمري الواجهة كي ينشئوا ويعدّلوا المستخدمين ويطلبو قوائم بهم، وتمنح كل نقطة منها وصولًا عامًا غير محدود. وتمنع أنماط الاستخدام أي مستخدم من تغيير بيانات آخر، كما تمنع أي دخلاء من الوصول إلى أية نقطة لا نريد وصولًا عامًا إليها. تتضمن القيود السابقة ناحيتين أساسيتين نختصرهما بالعبارة "auth" وتعني الإذن: اﻷولى هي الاستيثاق authentication وتعني معرفة صاحب الطلب، والثانية هي الترخيص أو التصريح authorization أي السماح لصاحب الطلب بتنفيذ طلبه أو لا. لهذا انتبه جيدًا إلى الناحية التي تُناقش، وخاصة في طلبات HTTP المعيارية، فالحالة 401 Unauthorized تتعلق بالاستيثاق، أما 403 Forbidden فتتعلق بالتصريح ولهذا السبب سنستخدم الاصطلاح "auth" ليعني الاستيثاق، ونستخدم المصطلح سماحيات permissions لمواضيع التصاريح. هنالك العديد من نُهج الاستيثاق التي يمكنك الاطلاع عليها، بما في ذلك الخدمات التي يقدمها طرف ثالث مثل Ath0، لكننا سنستخدم في تطبيقنا نهجًا أبسط مبني على مفاتيح JWT لكنه قابل للتوسع. يتكون مفتاح JWT من نص JSON مشفّر مع بعض البيانات الوصفية التي لا تتعلق بالاستيثاق، وتضم في حالتنا البريد اﻹلكتروني للمستخدم ورايات السماحيات permissions flags. كما يضم نص JSON نصًا سرًيا Secret للتحقق من سلامة البيانات الوصفية. إن الفكرة التي نتبعها هي الطلب من العميل إرسال JWT ضمن كل طلب غير عام، مما يسمح لنا بالتحقق من امتلاك العميل الثبوتيات الصحيحة لاستخدام نقطة الوصول المطلوبة دون الحاجة إلى إرسال الثبوتيات بأنفسهم عبر قناة الاتصال عند كل طلب. لكن في أي مكان سنكتب الشيفرة المناسبة؟ يمكن من خلال الدوال الوسيطة استخدامها عندما تكون ضمن إعدادات الوجهات (المسارات). إضافة وحدة الاستيثاق لنحضّر أولًا ما يضمه مفتاح JWT، إذ سنبدأ استعمال الحقل permissionFlags العائد إلى مورد المستخدم لأنه فقط يقدم بيانات وصفية ملائمة للتشفير ضمن مفاتيح JWT، وليس لوجود أي علاقة بين مفاتيح JWT ومنطق تحديد السماحيات. سنضيف قبل إنشاء أداة وسيطة middleware لتوليد مفاتيح JWT دالة خاصة إلى الملف users.dao.ts تستخلص حقل كلمة المرور، لأننا أعددنا Mongoose لتمنع عرضه: async getUserByEmailWithPassword(email: string) { return this.User.findOne({ email: email }) .select('_id email permissionFlags +password') .exec(); } أضف ما يلي في الملف users.dao.ts: async getUserByEmailWithPassword(email: string) { return UsersDao.getUserByEmailWithPassword(email); } ننشئ اﻵن المجلد auth في جذر المشروع، ونضيف نقطة وصول لنسمح لمستثمري الواجهة البرمجية بتوليد مفاتيح JWT. لهذا ننشئ أولًا الوحدة الوسيطة auth/middleware/auth.middleware.ts على شكل صنف متفرّد singleton يُدعى AuthMiddleware، كما سنحتاج إلى استيراد بعض المكتبات: import express from 'express'; import usersService from '../../users/services/users.service'; import * as argon2 from 'argon2'; ننشئ ضمن الصنف AuthMiddleware دالة تتحقق من وجود ثبوتيات صالحة ضمن طلبات مستخدمي الواجهة البرمجية: async verifyUserPassword( req: express.Request, res: express.Response, next: express.NextFunction ) { const user: any = await usersService.getUserByEmailWithPassword( req.body.email ); if (user) { const passwordHash = user.password; if (await argon2.verify(passwordHash, req.body.password)) { req.body = { userId: user._id, email: user.email, permissionFlags: user.permissionFlags, }; return next(); } } // إعطاء نفس الرسالة في كلتا الحالتين // يساعد في الحماية من محاولات الاختراق res.status(400).send({ errors: ['Invalid email and/or password'] }); } ولكي تتأكد الدالة الوسيطة من وجود الحقلين email و password في جسم الطلب req.body، نستخدم express-validator، عندما نهيئ لاحقًا المسار لاستخدام الدالة ()verifyUserPassword. تخزين النص السري ضمن مفتاح JWT نحتاج إلى سر كي نوّلد مفتاح JWT، الذي نستخدمه في تعليم المفتاح وللتحقق من صحة المفاتيح القادمة مع طلبات العملاء. سنخزّن هذا النص السريضمن ملف متغيّر بيئة env. منفصل بدلًا من كتابته ضمن ملف TypeScript، ولن يُدفع هذا الملف إلى مستودع الشيفرة. وكما جرت العادة، أضفنا الملف env.example. إلى المستودع لمساعدة المطورين على فهم أي المتغيرات مطلوبة عند إنشاء الملف env. الحقيقي. ونحتاج في حالتنا إلى متغير يُدعى JWT_SECRET يُخزّن سر مفتاح JWT على هيئة نص. وتذكّر أن تغيّر هذا النص السريفي نسختك إن أردت العمل على التطبيق انطلاقًا من المستودع الذي يضم المشروع المكتمل في نهاية هذه السلسلة من المقالات. كما تجدر اﻹشارة هنا إلى ضرورة اتباع الممارسات اﻷفضل عند استخدام مفاتيح JWT بالتمييز بين المفاتيح وفق البيئة (تطوير، إنتاج،…). ينبغي على الملف env. الموجود في جذر المشروع اتباع التنسيق التالي، لكن ليس بالضرورة استخدام نفس السر: JWT_SECRET=My!@!Se3cr8tH4sh3 ومن الطرق السهلة لتحميل هذه المتغيرات ضمن التطبيق استخدام مكتبة تُدعى dotenv: npm i dotenv وكل ما تحتاجه لتهيئتها هو استدعاء الدالة ()dotenv.config حالما تشغّل التطبيق. لهذا أضف الشيفرة التالية أعلى الملف app.ts: import dotenv from 'dotenv'; const dotenvResult = dotenv.config(); if (dotenvResult.error) { throw dotenvResult.error; } متحكم الاستيثاق آخر المتطلبات التي تلزمنا قبل توليد مفتاح JWT هو تثبيت المكتبة jsonwebtoken وأنواع TypeScript الخاصة بها: npm i jsonwebtoken npm i --save-dev @types/jsonwebtoken لننشئ اﻵن المتحكم auth/controllers/auth.controller.ts، ولا حاجة ﻹدراج المكتبة dotenv لأن إدراجها في ملف التطبيق app.ts جعل محتوى ملف متغيرات البيئة متاحًا ضمن كامل التطبيق من خلال كائن Node.js العام process: import express from 'express'; import debug from 'debug'; import jwt from 'jsonwebtoken'; import crypto from 'crypto'; const log: debug.IDebugger = debug('app:auth-controller'); /** * تُنشر هذه القيمة تلقائيًا من ملف متغيرات البيئة الذي عليك إنشاءه بنفسك في جذر المشروع *في المستودع لمعرفة التنسيق المطلوب .env.example اطلع على الملف */ // @ts-expect-error const jwtSecret: string = process.env.JWT_SECRET; const tokenExpirationInSeconds = 36000; class AuthController { async createJWT(req: express.Request, res: express.Response) { try { const refreshId = req.body.userId + jwtSecret; const salt = crypto.createSecretKey(crypto.randomBytes(16)); const hash = crypto .createHmac('sha512', salt) .update(refreshId) .digest('base64'); req.body.refreshKey = salt.export(); const token = jwt.sign(req.body, jwtSecret, { expiresIn: tokenExpirationInSeconds, }); return res .status(201) .send({ accessToken: token, refreshToken: hash }); } catch (err) { log('createJWT error: %O', err); return res.status(500).send(); } } } export default new AuthController(); تربط المكتبة المفتاح الجديد بالنص السري الذي حددناه jwtSecret. كما سنوّلد مُوهِم (أو مُغفِّل salt) ومعمّي hash باستخدام الوحدة البرمجية اﻷصلية crypto في Node.js، وبعدها ننشئ المفتاح الذي يتمكن مستثمرو الواجهة من تحديث مفتاح JWT الحالي، وهذا اﻷمر مفيد بشكل خاص عند توسيع التطبيق. لكن ما الفرق بين refreshKey و refreshToken و accessToken؟ تُرسل هذه المفاتيح إلى مستثمر الواجهة البرمجية والغاية من ذلك هو: استخدام accessToken للطلبات التي تقع خارج إطار الوصول العام، و refreshToken لطلب استبدال مفتاح accessToken منتهي الصلاحية. ويستخدم المفتاح refreshKey لتمرير المتغير salt مشفّرًا ضمن المفتاح refreshToken إلى دالة التحديث الوسيطة التي سنشرحها لاحقًا. تجدر الملاحظة إلى أننا اعتمدنا على المكتبة jsonwebtoken في تحديد مدة صلاحية المفتاح، فإن انتهت صلاحية مفتاح لا بد من إعادة الاستيثاق من جديد: مسار التحقق اﻷساسية في الواجهة البرمجية REST المبنية على Node.js لنهيئ نقطة الوصول ضمن الملف auth/auth.routes.config.ts: import { CommonRoutesConfig } from '../common/common.routes.config'; import authController from './controllers/auth.controller'; import authMiddleware from './middleware/auth.middleware'; import express from 'express'; import BodyValidationMiddleware from '../common/middleware/body.validation.middleware'; import { body } from 'express-validator'; export class AuthRoutes extends CommonRoutesConfig { constructor(app: express.Application) { super(app, 'AuthRoutes'); } configureRoutes(): express.Application { this.app.post(`/auth`, [ body('email').isEmail(), body('password').isString(), BodyValidationMiddleware.verifyBodyFieldsErrors, authMiddleware.verifyUserPassword, authController.createJWT, ]); return this.app; } } لا تنس إضافة التالي إلى الملف app.ts: // ... import { AuthRoutes } from './auth/auth.routes.config'; // ... routes.push(new AuthRoutes(app)); //Userroutes قد يكون قبل أو بعد // ... أصبحنا اﻵن مستعدين ﻹعادة تشغيل Node.js واختبار الشيفرة، ولا بد من استخدام نفس الثبوتيات التي استخدمناها عند إنشاء المستخدم سابقًا: curl --request POST 'localhost:3000/auth' \ --header 'Content-Type: application/json' \ --data-raw '{ "password":"secr3tPass!23", "email":"marcos.henrique@toptal.com" }' ستكون الاستجابة شبيهة بالتالي: { "accessToken": "eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJ1c2VySWQiOiJVZGdzUTBYMXciLCJlbWFpbCI6Im1hcmNvcy5oZW5yaXF1ZUB0b3B0YWwuY29tIiwicHJvdmlkZXIiOiJlbWFpbCIsInBlcm1pc3Npb25MZXZlbCI6MSwicmVmcmVzaEtleSI6ImtDN3JFdDFHUmNsWTVXM0N4dE9nSFE9PSIsImlhdCI6MTYxMTM0NTYzNiwiZXhwIjoxNjExMzgxNjM2fQ.cfI_Ey4RHKbOKFdVGsowePZlMeX3fku6WHFu0EMjFP8", "refreshToken": "cXBHZ2tJdUhucERaTVpMWVNTckhNenQwcy9Bd0VIQ2RXRnA4bVBJbTBuQVorcS9Qb2xOUDVFS2xEM1RyNm1vTGdoWWJqb2xtQ0NHcXhlWERUcG81d0E9PQ==" } وكما فعلنا سابقًا، سنستخدم متغيرات البيئة لاستخدام القيم السابقة بشكل ملائم: REST_API_EXAMPLE_ACCESS="put_your_access_token_here" REST_API_EXAMPLE_REFRESH="put_your_refresh_token_here" وهكذا نكون قد حصلنا على مفتاح الوصول ومفتاح التحديث لكننا نحتاج إلى أداة وسيطة للاستفادة منهما. وحدة وسيطة للتعامل مع JWT نحتاج بداية إلى نوع TypeScript جديد للتعامل مع بنية المفتاح JWT بشكلها غير المرمّز، لهذا أنشئ الملف الذي يضم الشيفرة التالية common/types/jwt.ts: export type Jwt = { refreshKey: string; userId: string; permissionFlags: string; }; لنكتب اﻵن شيفرة الدوال الوسيطة التي تتحقق من وجود مفتاح تحديث، والتحقق منه، والتحقق من مفتاح JWT. وسنضع الدوال الثلاث في الملف الجديد common/types/jwt.ts: import express from 'express'; import jwt from 'jsonwebtoken'; import crypto from 'crypto'; import { Jwt } from '../../common/types/jwt'; import usersService from '../../users/services/users.service'; // @ts-expect-error const jwtSecret: string = process.env.JWT_SECRET; class JwtMiddleware { verifyRefreshBodyField( req: express.Request, res: express.Response, next: express.NextFunction ) { if (req.body && req.body.refreshToken) { return next(); } else { return res .status(400) .send({ errors: ['Missing required field: refreshToken'] }); } } async validRefreshNeeded( req: express.Request, res: express.Response, next: express.NextFunction ) { const user: any = await usersService.getUserByEmailWithPassword( res.locals.jwt.email ); const salt = crypto.createSecretKey( Buffer.from(res.locals.jwt.refreshKey.data) ); const hash = crypto .createHmac('sha512', salt) .update(res.locals.jwt.userId + jwtSecret) .digest('base64'); if (hash === req.body.refreshToken) { req.body = { userId: user._id, email: user.email, permissionFlags: user.permissionFlags, }; return next(); } else { return res.status(400).send({ errors: ['Invalid refresh token'] }); } } validJWTNeeded( req: express.Request, res: express.Response, next: express.NextFunction ) { if (req.headers['authorization']) { try { const authorization = req.headers['authorization'].split(' '); if (authorization[0] !== 'Bearer') { return res.status(401).send(); } else { res.locals.jwt = jwt.verify( authorization[1], jwtSecret ) as Jwt; next(); } } catch (err) { return res.status(403).send(); } } else { return res.status(401).send(); } } } export default new JwtMiddleware(); تتحقق الدالة ()validRefreshNeeded أيضًا إذا ما كان مفتاح التحديث صحيحًا من أجل معرّف مستخدم محدد. فإن كان كذلك، سنستخدم الدالة authController.createJWT لتوليد مفتاح JWT جديد للمستخدم. وتتحقق الدالة ()validJWTNeeded, إن أرسل مستثمر الواجهة البرمجية مفتاح JWT صالح ضمن ترويسة طلب HTTP وفق الصيغة Authorization: Bearer <token> (وهذا أيضًا للأسف تضارب آخر بين الاستيثاق والتصريح). علينا اﻵن تهيئة مسار جديد لتحديث المفتاح، وقد شُفِّرت ضمنه رايات السماحية. مسار لتحديث مفاتيح JWT سندرج اﻷداة الوسطية الجديدة ضمن الملف auth.routes.config.ts: import jwtMiddleware from './middleware/jwt.middleware'; ثم سنضيف المسارات التالية: this.app.post(`/auth/refresh-token`, [ jwtMiddleware.validJWTNeeded, jwtMiddleware.verifyRefreshBodyField, jwtMiddleware.validRefreshNeeded, authController.createJWT, ]); سنختبر الآن إن كانت تعمل كما هو مطلوب باستخدام المفتاحين accessToken و refreshToken اللذان حصلنا عليهما سابقًا: curl --request POST 'localhost:3000/auth/refresh-token' \ --header 'Content-Type: application/json' \ --header "Authorization: Bearer $REST_API_EXAMPLE_ACCESS" \ --data-raw "{ \"refreshToken\": \"$REST_API_EXAMPLE_REFRESH\" }" علينا أن نتوقع الحصول على مفتاحين جديدين accessToken و refreshToken كي نستخدمهما لاحقًا. بإمكانك اﻵن تجريب كيف تتحقق الواجهة الخلفية من المفتاحين السابقين، وكيف تحدد عدد المرات التي يمكنك فيها الحصول على مفاتيح جديدة. واﻵن سيتمكن مستثمرو الواجهة الخلفية من إنشاء مفاتيح JWT والتحقق منها وتحديثها. الخلاصة أكملنا في هذا المقال العمل على تطبيقنا الذي يُنشئ واجهة برمجة REST باستخدام TypeScript و Express.js في بيئة Node.js وقد انتقلنا في هذا القسم من قاعدة بيانات مؤقتة مقيمة في الذاكرة إلى استخدام قاعدة بيانات MongoDB بالاستعانة بالمكتبة Mongoose كما عملنا على تنفيذ آلية للتحقق من صحة المدخلات باستخدام مفاتيح ويب JWT والمكتبة jsonwebtoken. أما عن مفاهيم السماحيات وكيفية تنفيذها لتتكامل مع مفاتيح JWT فهذا ما سنراه في المقال التالي. ترجمة -وبتصرف- للقسم اﻷول من المقال Building a Node.js TypeScript REST API, Part 3 MongoDB, Authentication, and Automated Tests اقرأ أيضًا المقال السابق: بناء واجهة برمجية متوافقة مع REST باستخدام Express.js القسم الثاني: نماذج البيانات والبرمجيات الوسيطة والخدمات دمج قاعدة البيانات MongoDB في تطبيقك Node تطبيق عملي لتعلم Express - الجزء الأول: إنشاء موقع ويب هيكلي لمكتبة محلية مقارنة بين MySQL و MongoDB

يُطلب منك في هذا التمرين التطبيقي أن تستخدم تطبيق الكرات المرتدة الذي بنيناه في المقال السابق كنقطة انطلاق ومن ثم إضافة بعض الميزات المهمة اﻷخرى. كما ننصحك قبل محاول العمل على هذا التمرين الاطلاع على سلسلة المقالات السابقة التي تشرح مبادئ البرمجة بالكائنات في جافا سكريبت. نقطة الانطلاق انسخ بداية الملفات index-finished.html و style.css و main-finished.js إلى حاسوبك -وهي ملفات تخص التمرين التطبيقي في المقال السابق- واحفظها في مجلد جديد. كما يمكنك استخدام محررات على اﻹنترنت مثل CodePen و JSFiddle و Glitch. إذ تسمح هذه المحررات بلصق شيفرة HTML و CSS ضمن المحرر، لكن إن لم يكن للمحرر الذي تستخدمه نافذة مخصصة شفرة جافا سكريبت، بإمكانك حينها وضع الشيفرة داخل عنصر <script> في صفحة HTML. نصائح وتلميحات إليك بعض المؤشرات التي تخص التطبيق قبل أن تبدأ: التمرين يحمل تحديًا واضحًا، لهذا ننصحك بقراءة المطلوب بالكامل قبل أن تبدأ كتابة شيفرة كل مهمة، وانتقل من خطوة إلى أخرى ببطء وحذر. قد يكون من الجيد أن تنشئ نسخة مستقلة عن كل التمرين بعد أن تنجز كل مرحلة بنجاح كي تتمكن من العودة إليها إن واجهتك المشاكل لاحقًا. موجز المشروعتأكل لقد كان بناء تطبيق الكرات المرتدة ممتعًا، لكن عليك جعله اﻵن أكثر تفاعلًا بإضافة كرة شريرة يتحكم بها المستخدم الكرات إن التقطتها. كما نريد اختبار مهارتك في بناء إنشاء الكائنات بإنشاء كائن عام Shape ترثه الكرات الملونة والكرة الشريرة. ونريد أخيرًًا عدادًا للنتيجة لتحديد عدد الكرات الباقية التي يجب التقاطها. تعرض الصورة التالية مثالًا عما سيكونه التطبيق عند إنجازه: ولتكوّن فكرة أوضح، ألقِ نظرة على التطبيق المكتمل لكن لا تختلس النظر إلى شيفرته! الخطوات التي عليك إكمالها تصف اﻷقسام التالية ما عليك إنجازه. إنشاء الصنف shape أنشئ قبل كل شيء الصنف Shape. ويمتلك هذا الصنف دالة بانية فقط تُعرّف الخاصيات x و y و velX و velY كما تعرّفها الدالة البانية للصنف ()Ball، لكن دون الخاصيتين color و size. يجب أن يرث الصنف Ball الكائن Shape باستخدام التعليمة extends، وينبغي للدالة البانية الخاصة بالصنف Ball أن: تأخذ نفس الوسطاء كما هو حالها سابقًا: x و y و velX و velY و size و color. استدعاء الدالة البانية للصنف باستخدام اﻷمر ()super، وتمرير الوسطاء x و y و velX و velY إليها. تهيئة الخاصيتين color و size من القيم التي تُمرر إليها. وعلى الصنف Ball تعريف خاصية جديدة تُدعى exists التي تُستخدم لتتبع وضع الكرة إن كانت لا تزال في البرنامج (لم تؤكل بعد). وينبغي أن تأخذ الخاصية قيم منطقية (true / false) وتُهيأ بالقيمة true. كما يحتاج التابع ()collisionDetect في الصنف Ball إلى تحديث طفيف، وهو ألا تؤخذ الكرة في الحسبان عند حساب التصادمات إن لم تكن موجودة (أي قيمة الخاصية exists لها هي true). لهذا عليك استبدال شيفرة الدالة ()collisionDetect collisionDetect() { for (const ball of balls) { if (!(this === ball) && ball.exists) { const dx = this.x - ball.x; const dy = this.y - ball.y; const distance = Math.sqrt(dx * dx + dy * dy); if (distance < this.size + ball.size) { ball.color = this.color = randomRGB(); } } } } وكما ناقشنا سابقًا، ستكون اﻹضافة الوحيدة للتابع هو التحقق من كون الكرة موجودة وذلك باستخدام العبارة ball.exists ضمن الشرط if. وينبغي ألا تغيّر في تعريف التابعين أي شيء ويجب أن يبقيا تمامًا كما عرّفناهما سابقًا. حاول اﻵن أن تعيد تحميل الشيفرة وستعمل بنفس طريقة عملها السابقة، على الرغم من إعادة تصميم الكائنات الموجودة. تعريف الكرة الشريرة حان الوقت للعمل مع الكرة الشريرة والصنف EvilCircle، وسيضم تطبيقنا كرة واحدة من هذا الصنف. سنعرّف الصنف باستخدام دالة بانية ترث من الصنف Shapeوذلك ﻹكسابك بعض المهارة. فقد ترغب لاحقًا بإضافة كرة شريرة ثانية يتحكم بها لاعب آخر، أو مجموعة من الكرات الشريرة التي يتحكم بها الحاسوب. وتذكر أننا نحتاج كرة شريرة واحدة فقط في تطبيقنا. أنشئ إذًا تعريفًا للصنف EvilCircle واجعله يرث من الصنف Shape باستخدام extends. الدالة البانية للصنف EvilCircle ينبغي أن تتميز الدالة البانية بما يلي: يُمرر لها الوسيطان xو y. تُمرر الوسيطين إلى الدالة البانية للصنف اﻷب ()Shape مع القيمتين velx و velY واللتان تُمررا كقيم ثابتة 20، أي عليك كتابة الشيفرة كالتالي super(x,v,20,20). اضبط اللون color على الأبيض white وقياس الكرة size على القيمة 10. وأخيرًا لا بد للدالة البانية من إعداد الشيفرة ليتمكن المستخدم من تحريك الكرة على الشاشة: window.addEventListener("keydown", (e) => { switch (e.key) { case "a": this.x -= this.velX; break; case "d": this.x += this.velX; break; case "w": this.y -= this.velY; break; case "s": this.y += this.velY; break; } }); تضيف الشيفرة السابقة مترصّد لحدث الضغط على مفتاح keydown إلى الكائن window، وبالتالي، عندما يُضغط مفتاح يتفقد المتصفح قيمة الخاصية key لكائن الحدث لمعرفة الزر الذي ضُغط.فإن كان أحد المفاتيح اﻷربعة المخصصة، تتحرك الكرة إلى اليمين أو اليسار أو اﻷعلى أو الأسفل. تعريف توابع الكائن EvilCircle للصنف ثلاث توابع نشرحها تاليًا. التابع ()draw وله نفس غاية التابع ()draw في الصنف Ball الذي يرسم نسخة من الكائن على اللوحة. يعمل التابع في الصنف EvilCircle بنفس الطريقة، لهذا بإمكانك نسخ شيفرة التابع ()draw للصنف Ball ومن ثم إجراء التعديلات التالية: لا نريد أن تملئ الكرة بأي لون بل إطار خارجي فقط. وتستطيع أن تفعل ذلك بتغيير التابعين fillstyle و fill إلى التابعين strokeStyle و stroke على الترتيب. اجعل الإطار الخارجي أكثر ثخانة كي تُرى الكرة الشريرة بشكل أوضح. وتستطيع إنجاز الأمر بضبط قيمة lineWidth (على القيمة 3 مثلًا) وذلك بعد وضع هذه التعليمة في مكان مناسب بعد الدالة ()beginPath. التابع ()checkBounds ينفّذ هذا التابع ما ينفّذه الجزء الأول من التابع ()update في الصنف Ball وذلك بالتحقق من وصول حافة الكرة إلى حواف الشاشة ومنعها من ذلك. لهذا انسخ شيفرة هذه الدالة وأجر عليها التعديلات التالية: احذف السطرين اﻷخيرين، فلا نريد تغيير موقع الكرة الشريرة تلقائيًا في كل إطار لأننا نريد تحريكها بطريقة أخرى كما سنرى لاحقًا. إن أعاد الشرط داخل العبارة ()if القيمة true، فلن نريد في هذه الحالة تحديث قيمتي الخاصيتين velx و velY بل نريد تغيير قيمتي x و y كي ترتد الكرة الشريرة قليلًا عن الشاشة. قد يفي بالغرض إضافة أو طرح (بما يناسب) قياس الكرة الشريرة. التابع ()collisionDetect يعمل هذا التابع بنفس الطريقة التي يعمل فيها التابع المقابل في الصنف Ball لهذا بإمكانك نسخ شيفرته واستخدامها كأساس للتابع الجديد. لكن بالطبع مع إجراء التغييرات التالية: لا حاجة في الشرط if الخارجي للتحقق من أن الكرة المختبرة هي نفسها الكرة التي وصل إليها التكرار لأنها لم تعد كرة عادية بل الكرة الشريرة. وما عليك فعله هو التأكد من أن الكرة التي نختبرها موجودة (ما هي الخاصية التي نستخدمها؟). فإن لم تكن موجودة فإن الكرة قد أُكلت مسبقًا من قبل الكرة الشريرة، فلا حاجة لاختبارها مجددًا. لا حاجة في الشرط if الداخلي إلى تغيير لون الكرة عند التقاط حالة تصادم، بل عليك فقط أن تجعل الكرة التي تصطدم بالكرة الشريرة غير موجودة (كيف ستفعل ذلك؟) إدخال الكرة الشريرة إلى البرنامج بعد أن عرّفنا الكرة الشريرة، لا بد من إظهارها فعليًا في المشهد. وﻹنجاز اﻷمر، عليك إجراء بعض التعديلات على الدالة ()loop. أنشئ بداية نسخة جديدة عن كائن الكرة الشريرة (اضبط المعاملات اللازمة). عليك فعل ذلك مرة واحدة، وليس في كل تكرار للدالة ()loop. في النقطة التي نتنقل فيها بين الكرات ونستدعي التوابع ()draw و ()update و ()collisionDetect لكل كرة، استدع التوابع السابقة فقط إن كانت الكرة التي وصلنا إليها في التكرار موجودة. استدع التوابع ()draw و ()checkBounds و ()collisionDetect لنسخة الكرة الشريرة في كل تكرار للحلقة. إنجاز شيفرة عداد النتيجة اتبع الخطوات التالية: أضف <p> تحت العنصر <h1> في ملف HTML وفيها النص Ball count. أضف القاعدة التالية في آخر ملف CSS: p { position: absolute; margin: 0; top: 35px; right: 5px; color: #aaa; } قم بإجراء التعديلات التالية في ملف جافا سكريبت: أنشئ متغيرًا لتخزين مرجع إلى الفقرة النصية. أظهر عدد الكرات على الشاشة بطريقة تجدها مناسبة. زد العداد وحدّث عدد الكرات الموجود على الشاشة في كل مرة تُضاف فيها كرة إلى المشهد. انقص العداد وحدّث عدد الكرات على الشاشة في كل مرة تأكل فيها الكرة الشريرة كرة (أي تجعلها غير موجودة). الخلاصة تعلمنا في هذا المقال كيفية تحسين تطبيق الكرات المرتدة الذي بنيناه في المقال السابق بإضافة ميزات جديدة مثل كرة شريرة يتحكم بها المستخدم حيث تتحرك هذه الكرة عبر الشاشة ويستطيع المستخدم التحكم بها باستخدام مفاتيح الأسهم كما أضفنا عدّاد للنتيجة ليُظهر عدد الكرات المتبقية على الشاشة وشرحنا طريقة إخفاء الكرات بحيث تُصبح الكرة غير موجودة عند اصطدامها بالكرة الشريرة. ترجمة -وبتصرف لمقال Adding features to our bouncing ball demo اقرأ أيضًا المقال السابق: بناء تطبيق الكرات المرتدة الملونة باستخدام الكائنات في جافا سكريبت -الجزء الأول تجربتك اﻷولى مع جافا سكريبت التعامل مع التصاميم، الألوان والخطوط باستخدام Canvas في جافاسكربت الرسم على لوحة في جافاسكربت معالجة الأحداث في جافا سكريبت

نكمل في هذا المقال ما بدأناه في مقالنا السابق الذي يتحدث عن بناء واجهة برمجية REST، وكنا قد خصصناه لشرح النقاط التالية: استخدام npm في إنشاء واجهة خلفية من الصفر. تحضير الاعتماديات اللازمة مثل TypeScript. استخدام الوحدة البرمجية debug المضمنة في بيئة Node.js. بناء هيكلية مشروع Express.js وتسجيل اﻷحداث التي تقع أثناء تشغيل التطبيق باستخدام Winston. إن كنت تشعر أن المفاهيم التي تحدثنا عنها واضحة بالنسبة إليك، انسخ رابط المشروع، وانتقل إلى الفرع toptal-article-01 ثم تابع القراءة خدمات الواجهة البرمجية ريست والبرمجيات الوسيطة والمتحكمات ونماذج البيانات سنفصّل في مقالنا هذا النقاط التالية: الخدمات Services: التي تجعل الشيفرة أكثر وضوحًا بترتيب العمليات المنطقية ضمن دوال يمكن للبرمجيات الوسيطة والمتحكمات استدعاءها. البرمجيات الوسيطة Middleware: التي تقيِّم حالة المتطلبات prerequisites قبل أن تستدعي Express.js دالة المتحكم المناسب. المتحكمات Controllers: تستخدم الخدمات لمعالجة الطلبات قبل إرسال نتيجة الطلب إلى العميل. نماذج البيانات Models: تصف بياناتنا وتساعد في عمليات التحقق التي نجريها أثناء تصريف التطبيق. سنضيف أيضًا قاعدة بيانات بسيطة ولا تصلح بالطبع لنسخة اﻹنتاج، فغايتها الوحيدة تسهيل فهم تطبيقنا ومتابعته، وتمهّد للمقال التالي الذي يتحدث عن الاتصال بقاعدة البيانات، والتكامل مع القاعدة MongoDB والمكتبة Mongoose. الخطوات اﻷولى للعمل مع DAOs و DTOs وقاعدة بياناتنا المؤقتة لن تستخدم قاعدة البيانات في هذه المرحلة ملفات لتخزين البيانات، بل ستحتفظ ببيانات المستخدمين ضمن مصفوفة، أي أن البيانات ستزول بمجرد إغلاق Node.js. ستدعم قاعدة البيانات العمليات اﻷساسية CRUD ( إنشاء Create، قراءة Read، تحديث Update، حذف Delete). ونشير إلى مفهومين نستخدمهما هنا وهما: كائنات الوصول إلى البيانات Data access Objects واختصارًا DAOs. كائنات نقل البيانات Data transfer Objects واختصارًا DTOs. يُستخدم DAO للاتصال بقاعدة بيانات محددة وتنفيذ عمليات CRUD عليها، بينما يحتوي DTO البيانات الخام التي يرسلها DAO أو التي يستقبلها من قاعدة البيانات. وبعبارة أخرى، تتوافق كائنات DTO مع أنواع نماذج البيانات، بينما تُعد كائنات DAO خدمات تستخدم كائنات DTO. وهكذا قد تكون كائنات DTO أكثر تعقيدًا وفقًا لمستوى تداخل البيانات في بنية قاعدة البيانات، بينما تكون نسخة واحدة من كائن DAO مسؤولة عن فعل محدد على سطر واحد فقط من قاعدة البيانات. لماذا تُستخدم كائنات DTO يساعد استخدام كائنات DTO كي تتوافق كائنات TypeScript مع نماذج البيانات الخاصة بنا في الحفاظ على تناسق قاعدة البيانات كما سنرى لاحقًا. لكن هنالك نقص واضح، فلا يمكن أن تقدم كائنات DTO ولا حتى TypeScript نفسها أي نوع من التحقق التلقائي مما يُدخله المستخدم، لأن ذلك يحدث أثناء تنفيذ التطبيق. فعندما يصل أحد المدخلات إلى نقطة وصول الواجهة البرمجية، فقد يكون لهذا المُدخل: حقول زائدة. حقول مطلوبة مفقودة (كتلك التي لا تبدأ بالمحرف ?). نوع بيانات الحقل لا تطابق نوع البيانات المحدد في نموذج البيانات الذي يعتمد على TypeScript. فلن تتحقق TypeScript (أو جافا سكريبت التي ستُنقل الشيفرة إليها) من تلك المدخلات، لهذا من المهم ألا ننسى عمليات التحقق، وخاصة عندما تكون الواجهة البرمجية متاحة للعموم. قد تساعدك في ذلك حزم مثل ajv، لكنها تعمل عادة بتعريف كائنات لها تخطيط مخصص لمكتبة محددة بدلًا من كائنات TypeScript الأصلية (ستلعب مكتبة Mongoose هذا الدور كما سنلاحظ في مقال تالٍ). وقد يخطر في بالك السؤال التالي: "هل علي استخدام كلًا من كائنات DAO و DTO إن توفّر ما هو أبسط؟"من اﻷفضل تفادي استخدام كائنات DTO في مشاريع Express.js/TypeScript حقيقة صغيرة إلا في الحالة التي تخطط فيها توسيع هذه المشاريع لتصبح متوسطة الحجم. لكن حتى لو لم تكن بصدد استخدامها في نسخ اﻹنتاج، يبقى هذا التطبيق فرصة مفيدة على طريق احتراف إنشاء واجهات برمجية باستخدام TypeScript. فمن الجيد التمرّن على توسيع استخدام أنواع TypeScript لتشمل أساليب أخرى، والعمل مع كائنات DTO لتقارنها مع أساليب أكثر بساطة عند إضافة مكوّنات ونماذج بيانات. نموذج المستخدم في الواجهة البرمجية REST على مستوى TypeScript نعرّف بداية ثلاث كائنات DTO للمستخدم، لهذا ننشئ مجلدًا يُدعى dto ضمن المجلد user، ثم ننشئ ملفًا يُدعى create.user.dto.ts يضم الشيفرة التالية: export interface CreateUserDto { id: string; email: string; password: string; firstName?: string; lastName?: string; permissionLevel?: number; } يعني ذلك أنه كلما انشأنا مستخدمًا جديدًا، وبصرف النظر عن قاعدة البيانات، لا بد أن يمتلك معرّفًا id وكلمة مرور password وبريد إلكتروني email وحقلين اختياريين هما الاسم اﻷول والثاني. يمكن لهذه المتطلبات أن تتغير وفقًا لمتطلبات العمل على مشروع محدد. ولا بد من تحديث الكائن بأكمله عند استخدام الاستعلام PUT، وسيكون الحقلان الاختياريين اﻵن ضروريان. لهذا أنشئ الملف put.user.dto.ts في نفس المجلد السابق ليضم الشيفرة التالية: export interface PutUserDto { id: string; email: string; password: string; firstName: string; lastName: string; permissionLevel: number; } وبالنسبة إلى طلبات PATCH، باﻹمكان استخدام الميزة partial من TypeScript والتي تنشئ نوعًا جديدًا بنسخ نوع آخر وجعل كل حقوله اختيارية. وهكذا ستكون شيفرة الملف patch.user.dto.ts هي فقط الشيفرة التالية: import { PutUserDto } from './put.user.dto'; export interface PatchUserDto extends Partial<PutUserDto> {} لننشئ اﻵن قاعدة البيانات المؤقتة في الذاكرة، لهذا ننشئ أولًا المجلد daos داخل المجلد user ومن ثم نضيف الملف users.dao.ts. ندرج أولًا كائنات DTO التي أنشأناها: import { CreateUserDto } from '../dto/create.user.dto'; import { PatchUserDto } from '../dto/patch.user.dto'; import { PutUserDto } from '../dto/put.user.dto'; وللتعامل مع معرّفات المستخدمين IDs، سنضيف المكتبة shortid باستخدام الطرفية: npm i shortid npm i --save-dev @types/shortid بالعودة إلى الملف users.dao.ts، سندرج المكتبة shortid: import shortid from 'shortid'; import debug from 'debug'; const log: debug.IDebugger = debug('app:in-memory-dao'); بإمكاننا اﻵن إنشاء صنف يُدعى UserDao يبدو كالتالي: class UsersDao { users: Array<CreateUserDto> = []; constructor() { log('Created new instance of UsersDao'); } } export default new UsersDao(); سنستخدم في هذا الصنف نمط التصميم المتفرد singleton وبالتالي سيقدم هذا الصنف نفس النسخة، ونفس مصفوفة المستخدمين users عندما ندرجه ضمن ملفات أخرى. والسبب أن Node.js تخزّن هذا الملف مؤقتًا كلما أُدرج، وتجري كل عمليات الإدراج عند إقلاع التطبيق. أي سيُسلم كل ملف يشير إلى الملف users.dao.ts مرجعًا إلى النسخة ()new UsersDao التي صُدِّرت في أول مرة يعالج فيها Node.js هذا الملف. سنرى طريقة العمل هذه عندما نستخدم الصنف لاحقًا في المقال، ونستخدم هذا النمط من اﻷصناف الشائعة في TypeScript/Express.js مع تقدمنا في تطوير التطبيق. ملاحظة: من سلبيات استخدام نمط التصميم singleton صعوبة كتابة اختبارات وحدة لها، لكننا لن نلاحظ هذه السلبية في الكثير من حالات استخدامنا لهذه الأصناف، لأنها لا تضم متغيرات أعضاء تحتاج إلى إعادة ضبط قيمها. أما بالنسبة للحالات التي يجب فيها إعادة ضبط المتغيرات اﻷعضاء في singleton سنترك اﻷمر كتمرين للقارئ كي يفكّر في انتهاج طريقة للحل تعتمد على فكرة حقن الاعتمادية dependency injection. أما اﻵن، سنضيف العمليات اﻷساسية للتعامل مع قواعد البيانات CRUD إلى الصنف كدوال، وستكون بداية دالة إنشاء مستخدم كالتالي: async addUser(user: CreateUserDto) { user.id = shortid.generate(); this.users.push(user); return user.id; } وستأتي دالة استرجاع أسماء المستخدمين بأسلوبين: اﻷول هو "قراءة كل الموارد (جميع المستخدمين المسجلين)" واﻵخر "استرداد مستخدم من خلال المعرّف ID فقط": async getUsers() { return this.users; } async getUserById(userId: string) { return this.users.find((user: { id: string }) => user.id === userId); } أما الدالة التي تحدّث سجلات المستخدمين فقد تعيد كتابة الكائن بالكامل (الاستعلام PUT) أو جزء منه (PATCH? async putUserById(userId: string, user: PutUserDto) { const objIndex = this.users.findIndex( (obj: { id: string }) => obj.id === userId ); this.users.splice(objIndex, 1, user); return `${user.id} updated via put`; } async patchUserById(userId: string, user: PatchUserDto) { const objIndex = this.users.findIndex( (obj: { id: string }) => obj.id === userId ); let currentUser = this.users[objIndex]; const allowedPatchFields = [ 'password', 'firstName', 'lastName', 'permissionLevel', ]; for (let field of allowedPatchFields) { if (field in user) { // @ts-ignore currentUser[field] = user[field]; } } this.users.splice(objIndex, 1, currentUser); return `${user.id} patched`; } وكما ذكرنا سابقًا، فعلى الرغم من التصريح عن UserDto في طريقة تعريف الدوال السابقة، لا يقدم TypeScript أي طريقة للتحقق من اﻷنواع في زمن التنفيذ، ويعني ذلك أن: الدالة ()putUserById ستحتوي ثغرة تسمح لمستخدمي الواجهة البرمجية بتخزين قيم لحقول ليست جزءًا من النموذج الذي يعرّفه كائن DTO. ()patchUserById تعتمد هذه الدالة على على قائمة مكررة من أسماء الحقول والتي يجب أن تبقى متزامنة مع النموذج. وبدون وجود تزامن بين هذه القائمة والنموذج قد يستخدم النموذج القائمة التي يمثلها الكائن الذي حُدِّث، وبالتالي سيتجاهل قيم الحقول التي هي في الواقع جزء من النموذج الذي عرّفه كائن DTO لكنها لم تخزّن ضمنه سابقًا. سنعالج هاتين الحالتين بالشكل الصحيح لاحقًا عندما نتعامل مع تطبيقنا على مستوى قاعدة البيانات. أما العملية اﻷخيرة فهي عملية الحذف، وستكون دالتها كالتالي: async removeUserById(userId: string) { const objIndex = this.users.findIndex( (obj: { id: string }) => obj.id === userId ); this.users.splice(objIndex, 1); return `${userId} removed`; } وكنقطة إضافية، نعلم أن من شروط التسجيل الصحيح لمستخدم جديد هو عدم تكرار البريد اﻹلكتروني، لهذا سنضيف الدالة getUserByEmail: async getUserByEmail(email: string) { const objIndex = this.users.findIndex( (obj: { email: string }) => obj.email === email ); let currentUser = this.users[objIndex]; if (currentUser) { return currentUser; } else { return null; } } ملاحظة: في الحالات الحقيقة، قد تتصل بقاعدة البيانات من خلال مكتبات موجودة مسبقًا مثل Mongoose و Sequelize والتي تقدّم آلية لتنفيذ كل العمليات اﻷساسية التي تحتاجها. لهذا لن نتوسّع في شرح طريقة إنجاز الدوال السابقة. طبقة الخدمات في الواجهة البرمجية REST لتطبيقنا بعد أن أنشأنا كائن DAO أساسي مقيم في الذاكرة، بإمكاننا إنشاء خدمة تستدعي دوال CRUD. وطالما أن هذه الدوال مطلوبة لكل خدمة تتصل بقاعدة بيانات، سننشئ الواجهة CRUD التي تضم التوابع التي نحتاجها في كل مرة ننفذ فيها خدمة جديدة. تتمتع معظم بيئات التطوير المتكاملة التي نعمل عليها حاليًا ميزة توليد الشيفرة التي تمكننا من إضافة الدوال التي ننجزها في كل مرة نحتاجها مما يقلل كمية الشيفرة المكررة التي علينا كتابتها. أنشئ ضمن المجلد common مجلدّا بالاسم interfaces ثم أنشئ الملف crud.interface.ts وأضف إليه الشيفرة التالية: export interface CRUD { list: (limit: number, page: number) => Promise<any>; create: (resource: any) => Promise<any>; putById: (id: string, resource: any) => Promise<string>; readById: (id: string) => Promise<any>; deleteById: (id: string) => Promise<string>; patchById: (id: string, resource: any) => Promise<string>; } لننشئ اﻵن المجلد services ضمن المجلد users وضمنه الملف users.service.ts ونزوّده بالشيفرة التالية: import UsersDao from '../daos/users.dao'; import { CRUD } from '../../common/interfaces/crud.interface'; import { CreateUserDto } from '../dto/create.user.dto'; import { PutUserDto } from '../dto/put.user.dto'; import { PatchUserDto } from '../dto/patch.user.dto'; class UsersService implements CRUD { async create(resource: CreateUserDto) { return UsersDao.addUser(resource); } async deleteById(id: string) { return UsersDao.removeUserById(id); } async list(limit: number, page: number) { return UsersDao.getUsers(); } async patchById(id: string, resource: PatchUserDto) { return UsersDao.patchUserById(id, resource); } async readById(id: string) { return UsersDao.getUserById(id); } async putById(id: string, resource: PutUserDto) { return UsersDao.putUserById(id, resource); } async getUserByEmail(email: string) { return UsersDao.getUserByEmail(email); } } export default new UsersService(); كانت خطوتنا الأولى إدراج الكائن DAO ثم اعتماديات الواجهة ثم نوع TypeScript الخاص بكل كائن DTO. سنعمل اﻵن على إنجاز الخدمة UserService كصنف متفرّد كما فعلنا مع الكائن DAO. تستدعي جميع دوال الواجهة CRUD الدوال التي تقبلها من UsersDao، وبالتالي عندما يحين الوقت لاستبدال الكائن DAO، لن نغيّر أي شيء في المشروع، ما عدا بعض التعديلات في هذا الملف حيث تُستدعى دوال DAO. أي لن نضطر إلى تتبع كل استدعاء للدالة ()list مثلًا والتجقق من محتواها قبل استبدالها، وهذه هي فائدة هذه الطبقة مقابل بعض الشيفرة اﻷساسية البسيطة التي رأيتها سابقًا. التعليمتان Async/Await في Node.js قد ترى أن استخدام async مع دوال الخدمة بلا معنى، وهذا صحيح حاليًا. فجميع هذه الدوال تعيد قيمها مباشرة، دون استخدام الوعود promise أو await داخليًا. لكننا فقط أردنا تحضير الشيفرة اﻷساسية للخدمات التي ستستخدم async. وبالمثل ستجد أن جميع الاستدعاءات لهذه الدوال تستخدم await. ستجد في نهاية المقال تطبيقًا قابلًا للتنفيذ والتجريب. وسيكون من الجيد توليد أخطاء مختلفة في أماكن مختلفة من الشيفرة، ومراقبة ما يحدث عند التصريف والاختبار، مع الانتباه إلى أن اﻷخطاء في استخدام async بالتحديد لن تظهر كما قد تتوقع! و اﻵن وقد انتهينا من إنجاز الكائن DAO والخدمات، سنعود إلى المتحكم بالمستخدم. بناء متحكم خاص بالواجهة البرمجية REST إن الفكرة من استخدام المتحكمات كما أشرنا سابقًا هي فصل إعدادات الوجهات عن الشيفرة التي تعالج في النهاية الطلب الذي يصل إلى الوجهة المطلوبة. وبالتالي لا بد أن تجري جميع عمليات التقييم قبل أن يصل الطلب إلى المتحكم. وكل ما يحتاجه المتحكم هو معرفة ما الذي سيفعله مع الطلب الفعلي، لأن الطلب الذي وصل إلى هذه المرحلة لابد وأن يكون صالحًا. يستدعي المتحكم بعد ذلك الخدمة التي تتوافق مع كل طلب تتعامل معه. علينا قبل أن نبدأ تثبيت مكتبة لتأمين تشفير كلمة المرور: npm i argon2 لنبدأ بإنشاء مجلد يُدعى controllers ضمن المجلد users وننشئ ضمنه الملف users.controller.ts: //ﻹضافة الأنواع إلى كائنات الطلب والاستجابة express ندرج //العائدة إلى دوال المتحكم import express from 'express'; //ندرج خدمة المستخدم التي أنشأناها مؤخرًا import usersService from '../services/users.service'; //لتشفير كلمة المرور argon2 ندرج المكتبة import argon2 from 'argon2'; //وفق سياق مخصص كما شرحنا في المقال السابق debug نستخدم المكتبة import debug from 'debug'; const log: debug.IDebugger = debug('app:users-controller'); class UsersController { async listUsers(req: express.Request, res: express.Response) { const users = await usersService.list(100, 0); res.status(200).send(users); } async getUserById(req: express.Request, res: express.Response) { const user = await usersService.readById(req.body.id); res.status(200).send(user); } async createUser(req: express.Request, res: express.Response) { req.body.password = await argon2.hash(req.body.password); const userId = await usersService.create(req.body); res.status(201).send({ id: userId }); } async patch(req: express.Request, res: express.Response) { if (req.body.password) { req.body.password = await argon2.hash(req.body.password); } log(await usersService.patchById(req.body.id, req.body)); res.status(204).send(); } async put(req: express.Request, res: express.Response) { req.body.password = await argon2.hash(req.body.password); log(await usersService.putById(req.body.id, req.body)); res.status(204).send(); } async removeUser(req: express.Request, res: express.Response) { log(await usersService.deleteById(req.body.id)); res.status(204).send(); } } export default new UsersController(); ملاحظة: تعيد اﻷسطر السابقة الاستجابة HTTP 204 No Content وتعني أن الطلب قد أنجز، لكن لا يوجد محتوى إضافي لإعادته مع جسم الاستجابة. بعد اﻹنتهاء من كتابة شيفرة المتحكم على شكل متفرّد، أصبحنا جاهزين لكتابة شيفرة الوحدة الوسيطة، وهي الوحدة البرمجية اﻷخرى التي تعتمد على نموذج كائن الواجهة البرمجية REST التجريبي وخدمته وهي الأداة الوسيطة. أداة وسيطة REST باستخدام Node.js و Express.js ما الذي يمكن أن تقدمه أداة وسيطة مبنية باستخدام Express.js ؟ بداية عمليات التحقق من صحة البيانات وهذا أمر شديد اﻷهمية، لنبدأ إذًا بإضافة آليات تحقق بسيطة من الطلبات قبل وصولها إلى متحكم المستخدم: التأكد من وجود حقول معينة لبيانات المستخدم مثل email و password وهي ضرورية ﻹنشاء مستخدم أو تحديث بياناته. التأكد من عدم استخدام البريد اﻹلكتروني المدخل من قبل. التحقق من عدم تغيير حقل البريد اﻹلكتروني بعد إنشاء المستخدم (لأننا سنستخدمه للسهولة كمعرّف أساسي للمستخدم). التحقق من وجود مستخدم محدد مسبقًا. ولتعمل آليات التحقق السابقة مع Express.js، لابد من كتابتها على شكل دوال تتوافق مع نمط Express.js وذلك ﻹدارة نقل التحكم باستخدام الدالة ()next كما شرحنا في المقال السابق. لهذا سنتحتاج إلى ملف جديد users/middleware/users.middleware.ts نضع فيه الشيفرة التالية: import express from 'express'; import userService from '../services/users.service'; import debug from 'debug'; const log: debug.IDebugger = debug('app:users-controller'); class UsersMiddleware { } export default new UsersMiddleware(); نضيف اﻵن بعض دوال اﻷداة الوسيطة إلى جسم الصنف: async validateRequiredUserBodyFields( req: express.Request, res: express.Response, next: express.NextFunction ) { if (req.body && req.body.email && req.body.password) { next(); } else { res.status(400).send({ error: Missing required fields email and password, }); } } async validateSameEmailDoesntExist( req: express.Request, res: express.Response, next: express.NextFunction ) { const user = await userService.getUserByEmail(req.body.email); if (user) { res.status(400).send({ error: User email already exists }); } else { next(); } } async validateSameEmailBelongToSameUser( req: express.Request, res: express.Response, next: express.NextFunction ) { const user = await userService.getUserByEmail(req.body.email); if (user && user.id === req.params.userId) { next(); } else { res.status(400).send({ error: Invalid email }); } } //بالشكل الصحيح this نستخدم هنا الدالة السهمية كي نربط التعليمة validatePatchEmail = async ( req: express.Request, res: express.Response, next: express.NextFunction ) => { if (req.body.email) { log('Validating email', req.body.email); this.validateSameEmailBelongToSameUser(req, res, next); [إضغط و إسحب للتحريك] } else { next(); } }; async validateUserExists( req: express.Request, res: express.Response, next: express.NextFunction ) { const user = await userService.readById(req.params.userId); if (user) { next(); } else { res.status(404).send({ error: User ${req.params.userId} not found, }); } } ولكي نسهل على مستثمري الواجهة البرمجية تنفيذ طلبات إضافية على المستخدم الذي أنشئ حديثًا، سننشئ دالة مساعدة تستخلص الحقل userId من معاملات الطلب التي تصل من عنوان URL للطلب نفسه، ومن ثم نضيف الحقل إلى جسم الطلب، حيث تتواجد بقية بيانات المستخدم. والغاية من ذلك هي استخدام جسم الطلب كاملًا عندما نريد تحديث معلومات المستخدم، دون القلق من ضرورة الحصول على معرّف المستخدم في كل مرة، بل ستهتم اﻷداة الوسطية بهذا الموضوع. ستبدو الدالة بالشكل التالي: async extractUserId( req: express.Request, res: express.Response, next: express.NextFunction ) { req.body.id = req.params.userId; next(); } إضافة إلى منطق التنفيذ، ستجد أن الاختلاف الرئيسي بين اﻷداة الوسيطة المتحكم هو استخدام اﻷداة الوسيطة الدالة ()next لتمرير التحكم عبر سلسلة من الدوال المهيّأة مسبقًا حتى يصل إلى وجهته النهائية وهي المتحكم في حالتنا. تجميع كل الوحدات: إعادة تشكيل الوجهات بعد أن انتهينا من إنجاز مختلف نواحي معمارية التطبيق، سنعود إلى الملف users.routes.config.ts الذي عرّفناه في المقال السابق، والذي يستدعي اﻷداة الوسيطة والمتحكمات وكلاهما يعتمد على خدمة المستخدم والتي تتطلب بدورها نموذج المستخدم. سيكون الملف بشكله النهائي كالتالي: import { CommonRoutesConfig } from '../common/common.routes.config'; import UsersController from './controllers/users.controller'; import UsersMiddleware from './middleware/users.middleware'; import express from 'express'; export class UsersRoutes extends CommonRoutesConfig { constructor(app: express.Application) { super(app, 'UsersRoutes'); } configureRoutes(): express.Application { this.app .route(`/users`) .get(UsersController.listUsers) .post( UsersMiddleware.validateRequiredUserBodyFields, UsersMiddleware.validateSameEmailDoesntExist, UsersController.createUser ); this.app.param(`userId`, UsersMiddleware.extractUserId); this.app .route(`/users/:userId`) .all(UsersMiddleware.validateUserExists) .get(UsersController.getUserById) .delete(UsersController.removeUser); this.app.put(`/users/:userId`, [ UsersMiddleware.validateRequiredUserBodyFields, UsersMiddleware.validateSameEmailBelongToSameUser, UsersController.put, ]); this.app.patch(`/users/:userId`, [ UsersMiddleware.validatePatchEmail, UsersController.patch, ]); return this.app; } } أعدنا هنا تعريف الوجهات بإضافة أداة وسيطة لتقييم منطق العمل واختيار دوال المتحكم المناسبة لمعالجة الطلب إن كان كل شيء صحيحًا. كما استخدمنا الدالة ()param التي تقدمها Express.js لاستخلاص قيمة الحقل userId. كما مررنا الدالة validateUserExists العائدة للأداة الوسيطة UserMiddleware في جميع الدوال ()all. كي تُستدعى قبل وصول أي طلب GET أو PUT أو PATCH أو DELETE إلى نقطة الوصول user/:usersId/. أي لا حاجة أن تكون validateUserExists ضمن مصفوفة الدوال اﻹضافية التي نمررها إلى ()put. أو ()patch.، إذ تُستدعى قبل هذه الدوال. كما عززنا قابلية الاستخدام المتكرر للأداة الوسيطة بطريقة أخرى أيضًا، وذلك بتمرير الدالة UsersMiddleware.validateRequiredUserBodyFields كي تُستخدم ضمن سياق استخدام POST و PUT، إذ نعيد دمجها في دوال وسيطة أخرى. تنبيه ﻹخلاء المسؤولية: ما فعلناه اﻵن هو آلية بسيطة للتحقق من صحة المدخلات، لكن عليك التفكير بكل القيود التي يجب وضعها في الشيفرة عندما تتعامل مع مشاريع حقيقية. ولكي نتوخى البساطة، افترضنا أن المستخدم ليس قادرا على تغيير بريده اﻹلكتروني. اختبار الواجهة البرمجية REST المبنية باستخدام Express/TypeScript نستطيع اﻵن تصريف وتشغيل تطبيق Node.js، وبمجرد أن يعمل سنكون قادرين على اختبار وجهات الواجهة البرمجية باستخدام عميل REST مثل Postman أو cURL. سنجرّب أولاً الحصول على قائمة المستخدمين: curl --request GET 'localhost:3000/users' \ --header 'Content-Type: application/json' إن الاستجابة التي سنحصل عليها حاليًا هي مصفوفة فارغة، وهذا صحيح، لذك علينا إنشاء المستخدم الأول كالتالي: curl --request POST 'localhost:3000/users' \ --header 'Content-Type: application/json' لاحظ كيف ستكون النتيجة هي خطأ يرسله التطبيق من خلال اﻷداة الوسيطة: { "error": "Missing required fields email and password" } وﻹصلاح اﻷمر، سنرسل طلبًا صحيحًا إلى المورد users/: curl --request POST 'localhost:3000/users' \ --header 'Content-Type: application/json' \ --data-raw '{ "email": "marcos.henrique@toptal.com", "password": "sup3rS3cr3tPassw0rd!23" }' سنرى هذه المرة استجابة شبيهة بالتالي: { "id": "ksVnfnPVW" } إن هذا المعرف id هو المعرّف الخاص بالمستخدم الجديد وقد يكون مختلفًا على جهازك. ولتسهيل بقية الاختبارات، يمكنك تنفيذ بقية اﻷوامر باستخدام المعرّف الذي حصلت عليه (على افتراض أنك تستخدم بيئة تشغيل شبيه بنظام لينكس): REST_API_EXAMPLE_ID="put_your_id_here" بإمكانك أن ترى اﻵن الاستجابة التي تحصل عليها عند تنفيذ الطلب GET باستخدام المتغّير السابق: curl --request GET "localhost:3000/users/$REST_API_EXAMPLE_ID" \ --header 'Content-Type: application/json' وتستطيع أيضًا تعديل المورد (المستخدم) بأكمله من خلال تنفيذ الطلب PUT: curl --request PUT "localhost:3000/users/$REST_API_EXAMPLE_ID" \ --header 'Content-Type: application/json' \ --data-raw '{ "email": "marcos.henrique@toptal.com", "password": "sup3rS3cr3tPassw0rd!23", "firstName": "Marcos", "lastName": "Silva", "permissionLevel": 8 }' كما تستطيع اختبار آلية التحقق بتغيير عنوان البريد اﻹلكتروني، ومن المفترض عندها ظهور رسالة خطأ. لاحظ أيضًا أن استخدام الطلب PUT لتحديث مورد ذو معرّف محدد، لا بد لنا -كمستخدمين للواجهة البرمجية- أن نرسل كائن الطلب بأكمله كي يتوافق مع معايير نموذج REST. فلو أردنا مثلًا تعديل الاسم اﻷخير فقط lastName، باستخدام PUT، لا بد من إرسال الكائن بأكمله لتنجح عملية التحديث. لكن من السهل في حالة كهذه استخدام الطلب PATCH لأنه يعمل ضمن قيود REST، وبإمكانك عندها إرسال قيمة lastName فقط: curl --request PATCH "localhost:3000/users/$REST_API_EXAMPLE_ID" \ --header 'Content-Type: application/json' \ --data-raw '{ "lastName": "Faraco" }' وتذكر أن التمييز بين PUT و PATCH في شيفرتنا اﻷساسية عائد إلى أسلوب إعداد الوجهات عن طريق استخدام دوال الأداة الوسيطة التي أضفناها. هل نستخدم PUT أو PATCH أو كلاهما؟ قد ترى أنه لا ضرورة ملحة لاستخدام PUT نظرًا لمرونة PATCH، وبالفعل تتبنى بعض الواجهات البرمجية الفكرة. وقد يصّر البعض على دعم PUT كي تتوافق الواجهة البرمجية تمامًا مع REST. مع ذلك، قد يكون إنشاء وجهات تدعم PUT أمرًا مناسبًا لبعض حالات الاستخدام الشائعة. وفي واقع اﻷمر هذه النقاط هي موضع نقاشات أعمق، لهذا دعمنا في تطبيقنا استخدام PUT وكذلك PATCH، لكننا نشجعك على الاطلاع والبحث أكثر عندما تكون مستعدًا. إن حاولت الحصول على قائمة المستخدمين مجددًا، سترى المستخدم الجديد وقد حّدثت بياناته: [ { "id": "ksVnfnPVW", "email": "marcos.henrique@toptal.com", "password": "$argon2i$v=19$m=4096,t=3,p=1$ZWXdiTgb922OvkNAdh9acA$XUXsOHaRN4uVg5ltIwwO+SPLxvb9uhOKcxoLER1e/mM", "firstName": "Marcos", "lastName": "Faraco", "permissionLevel": 8 } ] بإمكاننا أخيرًا اختبار حذف مستخدم كالتالي: curl --request DELETE "localhost:3000/users/$REST_API_EXAMPLE_ID" \ --header 'Content-Type: application/json' إن حاولت اﻵن الحصول على قائمة المستخدمين مجددًا، فلن ترى المستخدم الذي أنشأته سابقًا. وهكذا نكون قد أنجزنا جميع العمليات اﻷساسية CRUD. الخلاصة استكشفنا في هذا المقال المكمّل للمقال السابق مفاهيم أساسية في بناء واجهة برمجية REST باستخدام Express.js. إذ جزءنا شيفرتنا إلى خدمات وأداة وسيطة ومتحكمات ونماذج بيانات، ولكل منها دوال تنفذ مهامًا محددة كالتحقق من صحة المدخلات وتنفيذ عمليات منطقية أو معالجة الطلبات الصحيحة والاستجابة لها. كما أنشأنا بنية شديدة البساطة لتخزين البيانات هدفها الوحيد تنفيذ بعض الاختبارات في هذه المرحلة، ومن ثم ستُستبدل بشيء عملي أكثر في مقالات قادمة. وما سنتعرف عليه في المقال القادم، بعد توخي البساطة الشديدة في إنشاء واجهتنا البرمجية، هو خطوات إضافية لجعل التطبيق أسهل صيانة وأكثر قابلية للتوسع وكذلك أكثر أمانًا مثل: استبدال قاعدة البيانات المؤقتة بقاعدة بيانات MongoDB، واستخدام المكتبة Mongoose لتسهيل كتابة الشيفرة. إضافة طبقة أمان والتحكم بالوصول من خلال مقاربة لا تعتمد على حالة التطبيق باستخدام JWT. إعداد اختبارات مؤتمتة تسمح لنا بتوسيع تطبيقنا. بإمكانك اﻵن الاطلاع على الشيفرة النهائية حتى هذه المرحلة من هنا. ترجمة -وبتصرف- للمقال Building a Node.js TypeScript REST API,Part2: Models, Middleware and Services اقرأ أيضًا المقال السابق: بناء واجهة برمجية متوافقة مع REST باستخدام Express.js -الجزء الأول دليلك لربط واجهة OpenAI API مع Node.js مدخل إلى إطار عمل الويب Express وبيئة Node

ألقينا نظرة في المقالات السابقة على النظرية اﻷساسية لكائنات جافا سكريبت وصياغتها بشيء من التفصيل كي تمتلك قاعدة صلبة تبنى عليها معارفك. وما سنفعله في هذا المقال هو التعمق أكثر من خلال تمرين تطبيقي للتمرن على بناء كائنات جافا سكريبت خاصة بك، وفيها سننشئ بعض الكرات الملونة المرتدة. ننصحك قبل أن تبدأ العمل معنا في هذه السلسلة أن تطلع على: أساسيات HTML. أساسيات عمل CSS أساسيات جافا سكريبت كما شرحناها في سلسلة المقالات السابقة. أساسيات البرمجة كائنية التوجه في جافا سكريبت OOJS كما شرحناها في مقال أساسيات البرمجة كائنية التوجه في جافا سكريبت، ومقال كائنات Prototype في جافا سكريبت. تطبيق الكرات المرتدة في جافا سكريبت سنكتب في هذا التطبيق شيفرة برنامج تجريبي بعنوان "الكرات المرتدة Bouncing Balls" لاستعراض مدى فائدة الكائنات في كتابة برامج جافا سكريبت. سترتد الكرات في تطبيقنا عن حواف الشاشة، وتغير ألوانها عندما تتلامس أو تصدم مع بعضها البعض، وسيبدو شكل التطبيق عندما ينتهي مشابهًا للصورة التالية: يستخدم التطبيق الواجهة البرمجية Canvas لرسم الكرات على الشاشة، والواجهة لتحريك المشهد بأكمله. لا حاجة لأي معرفة مسبقة بالتعامل مع هذه الواجهات البرمجية، على أمل أن يدفعك العمل خلال فترة إنجاز التطبيق إلى استكشاف هاتين الواجهتين أكثر. ستستخدم أيضًا بعض الكائنات اﻷنيقة، ونستعرض تقنيات جميلة مثل جعل كرة ترتد عن جدار، والتحقق من تصادم كرتين (وتعرف باكتشاف التصادم collision detection). نقطة الانطلاق لتبدأ العمل، انسخ الملفات index.html و style.css و main.js إلى حاسوبك، وتتضمن هذه الملفات: ملف HTML بسيط يضم العنصر <h1> والعنصر <canvas> لرسم الكرات وعناصر لتطبيق تنسيقات CSS وشيفرة جافا سكريبت على صفحة HTML. بعض التنسيقات البسيطة جدًا لتنسيق وضبط موقع العنصر، والتخلص من حواشي الصفحة وأشرطة التمرير لتظهر بمظهر أنيق. ملف يضم بعض شيفرة جافا سكريبت ﻹعداد العنصر <canvas> وتحضير دالة عامة سنستخدمها في التطبيق. يبدو القسم اﻷول من الشيفرة كالتالي: const canvas = document.querySelector("canvas"); const ctx = canvas.getContext("2d"); const width = (canvas.width = window.innerWidth); const height = (canvas.height = window.innerHeight); تعيد الشيفرة السابقة مرجعًا إلى العنصر <canvas>، ثم تستدعي التابع العائد لهذا العنصر كي يمهد مشهدًا نرسم ضمنه، وتخزّن نتيجة استدعاء التابع ضمن الثابت ctx الذي يمثل منطقة الرسم مباشرة، والتي تسمح لنا برسم أشكال ثنائية البعد ضمنها. نُعد تاليًا الثابتين width و height اللذين يمثلان اتساع وارتفاع لوحة الرسم (أي قيمتي الخاصيتين canvas.width وcanvas.height) ليكونا مساويين لارتفاع واتساع نافذة عرض المتصفح (المنطقة التي تُعرض عليها صفحة الويب) ونحصل عليهما من التعليمتين Window.innerWidth و Window.innerHeight. لاحظ كيف ربطنا عدة عمليات إسناد معًا لتسريع عملية ضبط قيم المتغيرات، وهذا أمر صحيح تمامًا. لدينا بعد ذلك دالتين مساعدتين: function random(min, max) { return Math.floor(Math.random() * (max - min + 1)) + min; } function randomRGB() { return `rgb(${random(0, 255)},${random(0, 255)},${random(0, 255)})`; } الأولى هي الدالة ()random التي تأخذ وسيطين وتعيد عددًا عشوائيًا بين قيمتي الوسيطين، والثانية هي ()randomRGB وتولّد لونًا عشوائيًا على شكل نص ناتج عن تنفيذ الدالة ()rgb. نمذجة كرة في تطبيقنا يعرض تطبيقنا الكثير من الكرات التي ترتد عن حواف الشاشة، وطالما أن هذه الكرات ستسلك نفس السلوك، فمن المنطقي أن نمثلها على شكل كائن. لنبدأ بإضافة تعريف الصنف التالي في نهاية الشيفرة الموجودة: class Ball { constructor(x, y, velX, velY, color, size) { this.x = x; this.y = y; this.velX = velX; this.velY = velY; this.color = color; this.size = size; } } يضم الصنف حتى اللحظة دالة بانية فقط، مهمتها تهيئة الخاصيات التي تحتاجها كل كرة حتى تعمل كما هو مطلوب في التطبيق: x و y هما الإحداثيين اﻷفقي والعمودي للنقطة التي تنطلق منها الكرة على الشاشة. يمكن أن تبدأ النقاط من النقطة (0,0) وهي أعلى ويسار نافذة العرض، حتى النقطة التي تمثل أقصى اتساع وأقصى ارتفاع لنافذة عرض المتصفح وهي أدنى ويمين نافذة العرض. السرعتين اﻷفقية velX والعمودية velY: إذ تُعطى لكل كرة سرعتين أفقية وعمودية. وما نفعله في الواقع هو إضافة هاتين القيمتين بانتظام إلى اﻹحداثيين x و y عند تحريك الكرة، وذلك لدفعها بهذا المقدار في كل إطار للحركة. اللون color: وهو اللون الذي تأخذه الكرة. القياس size: وهو قياس الكرة، ويُمثَّل بنصف قطرها. تمثل القيم السابقة خاصيات الكائن، لكن ماذا عن التوابع؟ فنحن نريد للكرات أن تسلك سلوكًا ما في التطبيق! رسم الكرة أضف بداية التابع ()draw إلى الصنف Ball: draw() { ctx.beginPath(); ctx.fillStyle = this.color; ctx.arc(this.x, this.y, this.size, 0, 2 * Math.PI); ctx.fill(); } سنجعل الكرة ترسم نفسها على الشاشة باستخدام هذا التابع، وذلك باستدعاء سلسلة من أعضاء مشهد الرسم ثنائي البعد الذي عرفناه سابقًا ctx. ومشهد الرسم شبيه بصفحة، ونطلب من القلم الذي يمثله التابع السابق رسم شيء ما. نستخدم أولًا التابع ()beginPath لنوضح أننا نريد رسم شكل ما على اللوحة. نستخدم تاليًا التابع fillStyle لنحدد لون الشكل، وضبطناه على قيمة الخاصية color للكرة. نستخدم بعدها التابع ()arc لرسم قوس على الصفحة، وللتابع المعاملات التالية: x و y: وهما إحداثيا مركز القوس، ونضبطهما من قبل الخاصيتين x و y للكرة. نصف قطر القوس: ونضبطه على قيم الخاصية size للكرة. يحدد آخر معاملين زاوية بداية ونهاية القوس على الدائرة (مقدرين بالراديان). وفي حالتنا كانت قيمة البداية 0 والنهاية 2*PI التي تعادل 360 درجة. وهكذا سنتمكن من رسم كامل الدائرة، ولو كانت النهاية PI سنحصل على نصف دائرة (180 درجة). نستخدم أخيرًا التابع ()fill والذي يقتضي مبدئيًا إنهاء رسم المسار الذي بدأه التابع ()beginPath ومن ثم ملئ المساحة الناتجة باللون الذي خصصناه باستخدام التابع fillStyle. بإمكانك اختبار الكائن اﻵن: احفظ التغييرات التي أجريتها على الشيفرة وأعد تحميل ملف HTMl. افتح طرفية جافا سكريبت في المتصفح وأعد تحميل الصفحة كي تأخذ لوحة الرسم أبعاد نافذة عرض المتصفح الجديدة والتي تكون أصغر من اﻷصلية لأنها تُعرض مع الطرفية. اكتب الشيفرة التالية ﻹنشاء نسخة عن الكائن Ball: const testBall = new Ball(50, 100, 4, 4, "blue", 10); جرب استدعاء عناصر الكائن: testBall.x; testBall.size; testBall.color; testBall.draw(); عندما تكتب التعليمات السابقة، ستشاهد الكرة وقد رسمت نفسها على اللوحة. تحديث بيانات الكرة بإمكاننا رسم كرة انطلاقًا من نقطة محددة، لكن لتحريك الكرة فعليًا، سنحتاج إلى تابع لتحديث موضع الكرة. لهذا أضف الشيفرة التالية ضمن الصنف Ball: update() { if ((this.x + this.size) >= width) { this.velX = -(this.velX); } if ((this.x - this.size) <= 0) { this.velX = -(this.velX); } if ((this.y + this.size) >= height) { this.velY = -(this.velY); } if ((this.y - this.size) <= 0) { this.velY = -(this.velY); } this.x += this.velX; this.y += this.velY; } تتحقق اﻷجزاء اﻷربعة الأولى من التابع إن وصلت الكرة إلى أحد أطراف لوحة الرسم، فإن وصلت بالفعل نعكس جهة الحركة بتغيير إشارة السرعة. فلو تحركت الكرة مثلًا إلى اﻷعلى (بسرعة عمودية velY سالبة) عندها تتغير إشارة السرعة لتصبح موجبة كي تتحرك الكرة إلى اﻷسفل. نتحقق في أربع حالات إذا ما كان: اﻹحداثي x أكبر من اتساع لوحة الرسم، ويعني ذلك تجاوز الكرة إلى أقصى يمين اللوحة. اﻹحداثي x أصغر من 0، ويعني ذلك أن تجاوز الكرة إلى أقصى يسار اللوحة. اﻹحداثي y أكبر من ارتفاع لوحة الرسم، ويعني ذلك تجاوز الكرة إلى أسفل لوحة الرسم. اﻹحداثي y أصغر من 0، ويعني ذلك تجاوز الكرة إلى أعلى اللوحة. نضيف في كل مرة قياس الكرة إلى الحسابات لأن x و y يمثلان إحداثيي مركز الكرة والمطلوب هو وصول محيط الكرة إلى حافة الشاشة حتى ترتد عنها، ولا نريد أن يخرج نصف الكرة خارج الشاشة حتى ترتد. يضيف السطرين اﻷخيرن قيمتي velX و velY إلى قيمتي x و yعلى الترتيب كي تتحرك الكرة كل مرة نستدعي فيها هذا التابع. ما فعلناه كافٍ حتى اللحظة، لننتقل الآن إلى مرحلة تحريك الرسوم. تحريك الكرة سنبدأ اﻵن إضافة كرات إلى لوحة الرسم وتحريكها. ونحتاج بداية إلى إنشاء مكان نُخزن فيه كل الكرات ثم نطلقها، والشيفرة التالية ستؤدي المطلوب: const balls = []; while (balls.length < 25) { const size = random(10, 20); const ball = new Ball( // تُرسم الكرات دائمًا في موقع يبعد على اﻷقل مقدار اتساع كرة // عن حافة لوحة الرسم لتفادي أية أخطاء random(0 + size, width - size), random(0 + size, height - size), random(-7, 7), random(-7, 7), randomRGB(), size, ); balls.push(ball); } تُنشئ الحلقة while نسخة جديدة من الكائن باستخدام قيم عشوائية تولّدها الدالتان المساعدتان ()random و ()randomRGB ثم نستخدم التابع ()push لدفع الكرة الناتجة إلى نهاية مصفوفة الكرات، طالما أن عدد الكرات في المصفوفة أقل من 25 كرة. بإمكانك تغيير عدد الكرات اﻷعظمي في المصفوفة من التعليمة balls.length < 25 وذلك وفقًا لقدرة المعالجة التي يتمتع بها حاسوبك ومتصفحك، فاختيار عدة آلاف من الكرات قد تبطئ حركة الرسوم. أضف تاليًا الشيفرة التالية إلى نهاية الشيفرة الموجودة: function loop() { ctx.fillStyle = "rgb(0 0 0 / 25%)"; ctx.fillRect(0, 0, width, height); for (const ball of balls) { ball.draw(); ball.update(); } requestAnimationFrame(loop); } تتضمن معظم البرامج التي تحرّك الرسوم نوعًا من الحلقات، وذلك لتحديث المعلومات في البرنامج وتصيير نتيجة الحسابات وعرضها في كل إطار من إطارات المشهد. وهذا هو أساس معظم اﻷلعاب والبرامج المشابهة. وفي تطبيقنا تنفّذ الدالة ()loop ما يلي: يضبط لون خلفية لوحة الرسم على لون أسود وتتكون نصف شفافة، ومن ثم ترسم مربعًا من نفس اللون ليغطي أبعاد اللوحة باستخدام التابع ()fillRectangle (معاملاته هي إحداثيات نقطة بداية المربع واتساعه وارتفاعه). أما وظيفية هذا المربع فهو تغطية الإطار السابق قبل رسم الإطار التالي. فإن لم نفعل ذلك سنرى أفاعي طويلة تلتف ضمن اللوحة بدلًا من كرات تتحرك. أما سبب اللون نصف الشفاف للخلفية ( 25% / 0 0 0)rgb، فهو السماح للإطار السابق أن يظهر بشكل طفيف خلف اﻹطار الحالي لتعطي أثرًا خلف الكرة المتحركة. وإن جعلت قيمة الشفافية 1 بدلًا من 0.25، فلن ترى هذا اﻷثر. حاول أن تغير هذه القيمة وراقب ما يحدث. تتنقل بين جميع الكرات في مصفوفة الكرات balls، وينفّذ الدالتين ()draw و ()update لرسم كل كرة على الشاشة، ثم تنفّذ التحديثات اللازمة للموقع والسرعة في الوقت المناسب للإطار التالي. تشغّل نفسها مجددًا باستخدام التابع ()requestAnimationFrame الذي يُنفَّذ تكرارًا، وتُمرر له الدالة نفسها. ينفّذ التابع الدالة عدة مرات بالثانية لتكوين رسوميات متحركة سلسلة. وهذه العملة تُنفَّذ عادة بطريقة تعاودية recursively، أي تستدعي الدالة نفسها في كل مرة تُنفَّذ فيها، وهكذا تُنفَّذ مرارًا وتكرارًا. أضف أخيرًا السطر التالي إلى أسفل الشيفرة، إذ عليك استدعاء الدالة مرة حتى تبدأ عملية تحريك الرسوم: loop(); هذا هو المطلوب بدايةً، جرّب حفظ التغييرات التي أجريتها واختبر الكرات المرتدة. إضافة آلية لالتقاط التصادم بين الكرات سنضيف اﻵن آلية لاكتشاف التصادم بين الكرات في تطبيقنا، كي تعرف كراتنا أنها تصطدم ببعضها. أضف بداية التابع التالي لى الصنف Ball: collisionDetect() { for (const ball of balls) { if (this !== ball) { const dx = this.x - ball.x; const dy = this.y - ball.y; const distance = Math.sqrt(dx * dx + dy * dy); if (distance < this.size + ball.size) { ball.color = this.color = randomRGB(); } } } } في التابع السابق بعض التعقيد، لذا لا تقلق إن لم تفهم تمامًا طريقة عمله، وإليك شرحه: نتحقق من أجل كل كرة إذا ما اصطدمت بالكرة الحالية. ولتنفيذ اﻷمر نبدأ حلقة for...of جديدة للتنقل بين جميع كرات المصفوفة []balls. نستخدم مباشرة في الحلقة for العبارة if للتحقق من أن الكرة التي وصلنا إليها هي نفسها الكرة الحالية التي نتفحصها. ولأننا لا نريد أن نتحقق إن اصطدمت كرة بنفسها، نتحقق أن الكرة الحالية (وهي الكرة التي استدعت التابع ()collisonDetect) هي نفسها الكرة التي وصلنا إليها في هذا التكرار من تكرارات الحلقة. نستخدم بعد ذلك عامل النفي ! في عبارة التحقق this !== ball كي لا تُنفَّذ الشيفرة داخل if إلا إن لم تكن الكرة هي نفسها. نستخدم بعد ذلك خوارزمية شائعة للتحقق من التصادم بين كرتين، وذلك عن طريق التحقق من تداخل مساحتي الكرتين. إن اكتُشف التصادم، تُنفَّذ الشيفرة ضمن عبارة if الثانية. وفي هذه الحالة نغيّر فقط لوني الكرتين المتصادمتين عشوائيًا. بإمكاننا أيضًا تعقيد التطبيق بجعل الكرات ترتد عن بعضها كما يجري اﻷمر في الواقع، لكن ذلك صعب التنفيذ. ولمحاكاة هذه العمليات الفيزيائية، يميل المطورّون إلى استخدام مكتبات جاهزة مثل Physics و mattre و Phaser وغيرها. لا بد أيضًا من استدعاء هذه الدالة من أجل كل إطار من إطارات المشهد المتحرك. عدّل الدالة لتستدعي التابع ()ball.collisionDetect بعد التابع ()ball.update: function loop() { ctx.fillStyle = "rgb(0 0 0 / 25%)"; ctx.fillRect(0, 0, width, height); for (const ball of balls) { ball.draw(); ball.update(); ball.collisionDetect(); } requestAnimationFrame(loop); } احفظ التغييرات وأعد تحميل التطبيق التجريبي، وسترى كيف تغيّر الكرات لونها عندما تتصادم. ملاحظة: إن واجهت صعوبة في تنفيذ هذا التطبيق، تستطيع مقارنة ما فعلته مع النسخة الجاهزة من الشيفرة، ويمكنك أيضًا تجريب النسخة العاملة. الخلاصة نتمنى أن تكون قد استفدت من التقنيات واﻷفكار التي قدمناه في هذا التمرين التطبيقي الذي بنيناه باستخدام كائنات مختلفة وفق أسلوب البرمجة كائنية التوجه. سيمنحك العمل في هذا المقال معرفة تطبيقية باستعمال الكائنات على أمثلة من الواقع. ترجمة -وبتصرف- للمقال: Object building practice اقرأ أيضًا المقال السابق: تعريف الأصناف في جافا سكريبت مشروع لعبة منصة باستخدام جافاسكربت معالجة الأحداث في جافا سكريبت إنشاء رسوم متحركة باستخدام CSS

نتحدث في هذه السلسلة من المقالات عن خطوات بناء تطبيق بسيط يمثل واجهة خلفية على هيئة واجهة برمجية API باستخدام إطار عمل Express.js ولغة البرمجة TypeScript. كيف أكتب واجهة برمجية REST في بيئة Node.js غالبًا ما تكون المكتبة Express.js هي الخيار اﻷول من بين إطارات عمل Node.js عند كتابة واجهة خلفية لتكون واجهة برمجية REST. وعلى الرغم من أنها تدعم أيضًا بناء صفحات وقوالب HTML، لكننا سنركز في هذه السلسلة من المقالات على بناء واجهة خلفية باستخدام لغة TypeScript كي نسمح لأي واجهة أمامية أو واجهة خلفية خارجية (خادم آخر) من الاستعلام منها، لهذا عليك أن: تمتلك معرفة أساسية بلغة جافا سكريبت، وكذلك معرفة ببيئة عمل Node.js ومطلعًا على معمارية REST. تمتلك نسخة مثبّتة وجاهزة من بيئة Node.js (يفضل النسخة 14 وما بعد). سنبدأ من الطرفية أو (محرر سطر اﻷوامر) لإنشاء مجلّد خاص بالمشروع، ثم ننفّذ اﻷمر run npm init يُنشئ هذا الأمر بعض الملفات الأساسية التي نحتاجها لمشروع Node.js. ثم نضيف بعد ذلك إطار العمل Express.js وبعض المكتبات المفيدة اﻷخرى لمشروعنا من خلال الأمر التالي: npm i express debug winston express-winston cors وبالطبع هناك أسباب وجيهة كي يفضّل مطوّرو Node.js المكتبات السابقة: debug: هي وحدة برمجية تُستخدم لتفادي استخدام اﻷمر ()console.log أثناء تطوير التطبيقات. إذ تستخدم لترشيح العبارات التي نريد تنقيحها عند محاولة حل المشاكل التي تواجهنا. وباﻹمكان إيقافها كليًا في نسخة اﻹنتاج بدلًا من إزالتها يدويًا. winston: الوحدة المسؤولة عن تسجيل الطلبات القادمة إلى الواجهة البرمجية والاستجابات (واﻷخطاء) التي تعيدها الواجهة. وتتكامل express-winston مباشرة مع Express.js لهذا ستكون شيفرة واجهة برمجية المتعلقة بعملية إدارة السجلات التي تؤديها winston جاهزة. cors: هي جزء من أداة Express.js الوسيطة والتي تسمح لنا بمشاركة الموارد ذات اﻷصول المختلطة cross-origin resource sharing. وبدون هذه المكتبة لن تتمكن الواجهة البرمجية من تخديم سوى الواجهة الأمامية الموجودة في نفس النطاق الفرعي الذي يحوي الواجهة الخلفية. تستخدم الواجهة الخلفية في تطبيقنا تلك الحزم عند يعمل التطبيق، لهذا علينا تثبيت بعض اعتماديات مرحلة التطوير لتهيئة TypeScript. لهذا ننفذ الأمر التالي: npm i --save-dev @types/cors @types/express @types/debug source-map-support tslint typescript نحتاج الاعتماديات السابقة لتفعيل TypeScript في شيفرة تطبيقنا، واﻷنواع التي تستخدمها Express.js والاعتماديات اﻷخرى. وسيوّفر هذا اﻷمر وقتك عند استخدام بيئات تطوير متكاملة مثل WebStorm أو VSCode التي تتيح لك ميزات اﻹكمال التلقائي لبعض التوابع أثناء كتابة الشيفرة. ينبغي أن تكون الاعتمادات بشكلها النهائي ضمن الملف package.json كالتالي: "dependencies": { "debug": "^4.2.0", "express": "^4.17.1", "express-winston": "^4.0.5", "winston": "^3.3.3", "cors": "^2.8.5" }, "devDependencies": { "@types/cors": "^2.8.7", "@types/debug": "^4.1.5", "@types/express": "^4.17.2", "source-map-support": "^0.5.16", "tslint": "^6.0.0", "typescript": "^3.7.5" } وهكذا تكون جميع الاعتماديات اللازمة لعمل تطبيقنا جاهزة! هيكيلية مشروع واجهة برمجية REST باستخدام TypeScript سنستخدم في مشروعنا ثلاث ملفات وهي: app.ts/. common/common.routes.config.ts/. users/users.routes.config.ts/. إن الفكرة من استخدام مجلدين (common و users) في مشروعنا هو تكوين وحدتين لكل منهما مسؤولياتها الخاصة. وبالتالي قد نعطي الوحدتين بعض أو كل الميزات التالية: تهيئة الوجهة Rourte: لتعريف الطلبات التي يمكن أن تتعامل معها الواجهة البرمجية. خدمات Services: لتنفيذ مهام مثل الاتصال بقاعدة البيانات وتنفيذ استعلامات أو الاتصال بخدمات خارجية ضرورية للاستعلام. وسيط أو برمجية وسيطة middleware: للتحقق من صلاحية طلب معيّن قبل أن يتعامل المتحكم النهائي بالمسار مع تفاصيل الاستعلام. وحدات Models: لتعريف وحدات البيانات التي تطابق تخطيط قاعدة بيانات محددة، لتسهيل تخزين البيانات واستعادتها. متحكّمات controllers: لفصل معلومات تهيئة المسار أو الوجهة التي سننتقل إليها route configuration عن الشيفرة التي تعالج في النهاية (بعد المرور على أية برامج وسيطة) طلب هذا المسار أو تستدعي دوال خدمة من مستوى أعلى عند الحاجة، وتعيد الاستجابة على هذا الطلب إلى العميل. للمجلد هيكلية ذات تصميم بسيط متوافق مع الواجهة البرمجية. ملفات مسارات Routes شائعة الاستخدام في TypeScript سنعمل على تنظيم ملفات Routes في تطبيق Express.js ،لذا سننشئ الملف common.routes.config.ts في المجلّد common ونضع فيه الشيفرة التالية: import express from 'express'; export class CommonRoutesConfig { app: express.Application; name: string; constructor(app: express.Application, name: string) { this.app = app; this.name = name; } getName() { return this.name; } } إن الطريقة التي ننشئ فيها المسارات routes هنا اختيارية، لكن، وطالما أننا نعمل مع TypeScript، فمن الجيد أن نتدرب على بناء المسارات باستخدام الوراثة من خلال التعليمة extends كما سنرى بعد قليل. إذ ننشئ صنفًا رئيسيًا لتحديد سلوك وملامح مشتركة بين جميع مسارات التطبيق وسيكون لجميع الملفات في هذا المشروع السلوك ذاته، كما سيكون لها اسم وإمكانية الوصول إلى كائن Express.js اﻷساسي في تطبيقنا Application ثم ننشئ صنفًا فرعيًا منه لتحديد سلوك مسارات معينة. الآن، يمكننا أن نبدأ في إنشاء ملف مسارات المستخدمين في مجلد المستخدمين users، دعونا ننشئ ملف باسم users.routes.config.ts ونكتب بداخله الشيفرة البرمجية التالية import {CommonRoutesConfig} from '../common/common.routes.config'; import express from 'express'; export class UsersRoutes extends CommonRoutesConfig { constructor(app: express.Application) { super(app, 'UsersRoutes'); } } هنا، نقوم باستيراد الصنف CommonRoutesConfig ونوسعه إلى صنف جديد UsersRoutes. ونرسل من خلال الدالة البنائية constructor التطبيق (أي كائن express.Application الرئيسي) واسم UsersRoutes إلى دالة البناء الخاصة بـ CommonRoutesConfig. قد يبدو المثال بسيطًا لكن عند توسيع الأمر ليشمل عدة ملفات routes سيساعدنا ذلك في تفادي تكرار الشيفرة. لنفترض أننا سنحتاج إلى إضافة ميزات جديدة في هذا الملف، مثل إدارة السجلات وتسجيل الأحداث، عندها بإمكاننا إضافة الحقول الضرورية إلى الصنف CommonRoutesConfig وعندها ستتمكن جميع اﻷصناف المشتقة منه من الوصول إلى هذه الميزة. استخدام دوال TypeScript المجرّدة لتقديم وظائف متشابه بين اﻷصناف ماذا لو أردنا الحصول على وظائف متشابهة ضمن اﻷصناف المختلفة (مثل تهيئة نقاط الاتصال بالواجهات البرمجية)، على الرغم من اختلاف طرق تنفيذ هذه الوظائف من صنف ﻵخر؟ أحد الخيارات المتاحة هو استخدام ميزة تُدعى التجريد abstraction في TypeScript. لنحاول إنشاء دالة مجرّدة بسيطة جدًا يرثها الصنف UsersRoutes (وبقية أصناف التوجيه التي قد ننشئها لاحقًا) من الصنف CommonRoutesConfig. ولنفترض أننا سنجبر كل الوجهات على امتلاك دالة (حتى نتمكن من استدعائها من الدالة البانية المشتركة) تُدعى()configureRoutes، وفيها نصرّح عن نقاط الوصول الخاصة بكل مورد من موارد الصنف. ولتنفيذ اﻷمر، سنضيف هذه اﻷشياء إلى الملف common.routes.config.ts: الكلمة المحجوزة abstract إلى السطر الذي يضم الكلمة class كي نفعّل خاصية التجريد لهذا الصنف. تصريح عن دالة جديدة في نهاية الصنف abstract configureRoutes(): express.Application، تجبر أي صنف مشتق من الصنف CommonRoutesConfig على تقديم آلية تطابق توقيع الدالة function signature، وسيرمي مصرّف TypeScript خطأ إن لم يجد آلية كهذه. استدعاء الدالة ()this.configureRoutes في نهاية الدالة البانية طالما أننا متأكدين من وجود هذه الدالة. ستبدو الشيفرة اﻵن كالتالي: import express from 'express'; export abstract class CommonRoutesConfig { app: express.Application; name: string; constructor(app: express.Application, name: string) { this.app = app; this.name = name; this.configureRoutes(); } getName() { return this.name; } abstract configureRoutes(): express.Application; } وهكذا ينبغي على كل صنف مشتق من الصنف CommonRoutesConfig أن يمتلك دالة ()configureRoutes تُدعى تُعيد كائنًا من النوع express.Application، وبالتالي لا بد من تحديث الملف users.routes.config.ts: import {CommonRoutesConfig} from '../common/common.routes.config'; import express from 'express'; export class UsersRoutes extends CommonRoutesConfig { constructor(app: express.Application) { super(app, 'UsersRoutes'); } configureRoutes() { // (we'll add the actual route configuration here next) return this.app; } } دعنا نراجع ما فعلناه حتى الآن: أدرجنا بداية الملف common.routes.config ومن ثم الوحدة البرمجية express، وعرفنا بعد ذلك الصنف UserRoutes الذي أردناه أن يرث الصنف اﻷساسي CommonRoutesConfig وبالتالي سيضمّ الدالة ()configureRoutes ويقدّم آلية لتنفيذها. وﻹرسال المعلومات عبر الصنف CommonRoutesConfig، نستخدم الدالة البانية للصنف التي تتوقع تمرير كائن express.Application إليها، وهذا ما سنشرحه بتفاصيل أكثر لاحقًا. نمرر من خلال الدالة ()super التطبيق إلى الدالة البانية للصنف CommonRoutesConfig واسم الوجهة (وهي في هذه الحالة UsersRoutes). وتستدعي الدالة ()super بدورها الدالة ()configureRoutes. تهيئة وجهات Express.js الخاصة بنقاط الوصول إلى المستخدمين ستكون الدالة المكان الذي ننشئ فيه نقاط الوصول بين المستخدم والواجهة البرمجية REST. وفيها نستخدم التطبيق مع وظائف التوجيه من خلال Express.js. تكمن الفكرة في استخدام الدالة ()app.route لتفادي تكرار الشيفرة، وهذا اﻷمر سهل نسبيًا طالما أننا ننشئ واجهة برمجية REST ذات موارد محددة تمامًا. إن المورد اﻷساسي في تطبيقنا هو users، ولدينا حالتان: عندما يريد مستدعي الواجهة البرمجية إنشاء مستخدم جديد أو الحصول على قائمة بالمستخدمين الموجودين، لا بد أن يكون اسم المورد فقط users في نهاية المسار إلى المورد (لا نريد الخوض في هذه الحالة في فلترة أو تنظيم نتائج الاستعلام أو غيرها من العمليات في هذا التطبيق). عندما يريد المستدعي أن ينفّذ عملية ما على سجل مستخدم، وعندها لابد أن يكون نمط المسار إلى المورد كالتالي: users/:userId. تتيح آلية عمل الدالة ()route. في Express.js التعامل مع طلبات HTTP بأسلوب متسلسل أنيق، لأن جميع التوابع ()get. و ()post. وغيرها، ستعيد نفس النسخة من الكائن التي يعيدها التابع ()route.. لهذا سننهي عملية التهيئة كالتالي: configureRoutes() { this.app.route(`/users`) .get((req: express.Request, res: express.Response) => { res.status(200).send(`List of users`); }) .post((req: express.Request, res: express.Response) => { res.status(200).send(`Post to users`); }); this.app.route(`/users/:userId`) .all((req: express.Request, res: express.Response, next: express.NextFunction) => { // /users/:userId يُنفّذ البرنامج الوسيط هذه الدالة قبل أي استعلام // لكنه لا ينفذ شيئًا اﻵن // next() بل يمرر ببساطة التحكم إلى الدالة التالية في التطبيق تحت next(); }) .get((req: express.Request, res: express.Response) => { res.status(200).send(`GET requested for id ${req.params.userId}`); }) .put((req: express.Request, res: express.Response) => { res.status(200).send(`PUT requested for id ${req.params.userId}`); }) .patch((req: express.Request, res: express.Response) => { res.status(200).send(`PATCH requested for id ${req.params.userId}`); }) .delete((req: express.Request, res: express.Response) => { res.status(200).send(`DELETE requested for id ${req.params.userId}`); }); return this.app; } تتيح الشيفرة السابقة لعميل الواجهة البرمجية المتوافقة مع REST استدعاء نقطة الوصول users باستخدام أحد الاستعلامين POST أو GET، وتتيح له بنفس اﻷسلوب استدعاء نقطة الوصول users/:userId من خلال استعلامات GET أو PUT أو PATCH أو DELETE. كما أضفنا إلى نقطة الوصول users/:userId برنامج وسيط يستخدم الدالة ()all التي تُنفَّذ قبل أي استدعاء للدوال ()get أو ()put أو ()patch أو ()delete. وسيكون لهذه الدالة أهميتها عندما ننشئ لاحقًا مسارات يصل إليها فقط المستخدمين المستوثقين. وقد تلاحظ أن جميع الدوال ()all -وأية أجزاء من البرنامج الوسيط- تمتلك ثلاثة أنواع من الحقول Request و Response و NextFunction: النوع Request هو طريقة Express.js لتقديم طلبات HTTP التي يعالجها. ويُحدّث هذا النوع ويوسّع نوع Node.js اﻷصلي الذي يتعامل مع الطلبات. النوع Response هو طريقة Express.js لتقديم استجابات HTTP التي يعالجها. ويُحدّث هذا النوع ويوسّع نوع Node.js اﻷصلي الذي يتعامل مع الطلبات. كما يستخدم الحقل NextFunction الذي لا يقل أهمية عن الاثنين السابقين كدالة استدعاء تسمح بتمرير التحكم إلى أية دوال أخرى يضمها الوسيط. وتتشارك جميع البرامج الوسيطة نفس كائنات الطلب والاستجابة قبل أن يُرسل المتحكم الاستجابة إلى صاحب الطلب في النهاية. الملف app.ts المدخل إلى Node.js بعد أن وضعنا هيكلية بسيطة للتوجّه في التطبيق، ننتقل إلى تهيئة مدخل entry point إليه، لهذا سننشئ الملف app.ts في المجلد الجذري للمشروع ونبدؤه بالشيفرة التالية: import express from 'express'; import * as http from 'http'; import * as winston from 'winston'; import * as expressWinston from 'express-winston'; import cors from 'cors'; import {CommonRoutesConfig} from './common/common.routes.config'; import {UsersRoutes} from './users/users.routes.config'; import debug from 'debug'; هناك إدراجان فقط جديدان في هذا الملف هما: http: وهو وحدة برمجية أصلية في Node.js، نحتاجها في تشغيل تطبيق Express.js. body-parser: وهو وسيط يأتي مع Express.js، ويفسّر الطلب (صيغة JSON في حالتنا) قبل وصول التحكم إلى معالج الطلب الذي حددناه. ننتقل بعد إدراج الملفات إلى التصريح عن المتغيرات التي نريد استخدامها: const app: express.Application = express(); const server: http.Server = http.createServer(app); const port = 3000; const routes: Array<CommonRoutesConfig> = []; const debugLog: debug.IDebugger = debug('app'); تعيد الدالة ()express كائن تطبيق Express.js اﻷساسي الذي نمرره عبر تطبيقنا، من خلال إضافته بدايةً إلى الكائن http.Server (نحتاج إلى تشغيله بعد تهيئة الكائن express.Application الخاص بتطبيقنا) نترقب اﻵن الطلبات إلى المنفذ 3000 الذي تفهمه TypeScript على أنه من النوع Number بدلًا من المنافذ المعيارية مثل 80 لطلبات HTTP و 443 لطلبات HTTPS التي تُستخدم نمطيًا للاتصال مع الواجهة الأمامية للتطبيق. لماذا المنفذ 3000؟ لا توجد قاعدة تنص على أن المنفذ يجب أن يكون 3000، وسيُختار رقم المنفذ اعتباطيًا إن لم نخصص واحدًا. لكن الرقم 3000 يستخدم بكثرة في أمثلة توثيق Node.js و Express.js لهذا أكملنا على هذا النحو! هل يمكن أن تتشارك Node.js المنفذ مع الواجهه اﻷمامية؟ يمكننا أن نشغّل التطبيق محليًا على منفذ مخصص حتى لو أردنا من الواجهة الخلفية أن تستجيب للطلبات على المنافذ المعيارية. يتطلب اﻷمر خادم وكيل عكسي reverse proxy له نطاق رئيسي أو فرعي يستقبل الطلبات على أحد المنفذين 80 أو 443 ثم يعيد توجيهها إلى المنفذ الداخلي 3000. تتبع المصفوفة routes ملفات التوجيه الخاصة بنا لأغراض التنقيح كما سنرى، ونرى أخيرا كيف ينتهي debugLog بدالة مشابهة للدالة console.log، لكنها أفضل من ناحية إمكانية الضبط الدقيق، إذ تغطي تلقائيًا ما نريد أن ندعو به ملفاتنا أو وحداتنا البرمجية (دعوناه في حالتنا "app" عندما مررناه كنص إلى الدالة البانية ()debug). أصبحنا اﻵن جاهزين لتهيئة جميع وحدات Express.js الوسيطة والوجهات إلى الواجهة البرمجية: // JSON نضيف هنا وسيط لتفسير كل الطلبات القادمة بصيغة app.use(express.json()); // CORS نضيف هنا وسيطًا للسماح بالطلبات مختلطة الأصول app.use(cors()); //expressWinston نحضّر هنا إعدادات الوحدة الوسيطة المخصصة ﻹدارة التسجيل //Exprress.js التي تعالجها HTTP والتي تسجّل جميع طلبات const loggerOptions: expressWinston.LoggerOptions = { transports: [new winston.transports.Console()], format: winston.format.combine( winston.format.json(), winston.format.prettyPrint(), winston.format.colorize({ all: true }) ), }; if (!process.env.DEBUG) { loggerOptions.meta = false; // سجل الطلب على سطر واحد إن لم يكن التنقيح مفعّلًا } // هيئ المسجل بالإعدادات السابقة app.use(expressWinston.logger(loggerOptions)); //Express.js إلى مصفوفتنا بعد إرسال كائن UserRoutes نضيف //كي تضاف الوجهات إلى التطبيق routes.push(new UsersRoutes(app)); // هذه وجهة بسيطة للتأكد أن كل شيء يعمل كما هو مطلوب const runningMessage = `Server running at http://localhost:${port}`; app.get('/', (req: express.Request, res: express.Response) => { res.status(200).send(runningMessage) }); يرتبط expressWinston.logger تلقائيًا بالمكتبة Express.js ويسجل التفاصيل من خلال نفس البنية التحتية التي يستخدمها debug، وذلك لكل طلب مكتمل. وستنسق الخيارات التي مررناها إليه وتلوّن خرج الطرفية التي تعرض السجلات، إضافة إلى عرض سجلات أكثر تفصيلًا (وهو الأمر الافتراضي) عندما نفعّل نمط التنقيح. وتجدر الملاحظة إلى ضرورة تعريف وجهاتنا بعد إعداد expressWinston.logger. وأخيرًا نأتي إلى اﻷمر اﻷكثر أهمية: server.listen(port, () => { routes.forEach((route: CommonRoutesConfig) => { debugLog(`Routes configured for ${route.getName()}`); }); //console.log الحالة الوحيدة التي لن تحاشى فيها استخدام // هو معرّفة متى ينتهي الخادم من عملية اﻹقلاع console.log(runningMessage); }); تشغّل الشيفرة السابقة الخادم فعليًا، وعندما يبدأ تنفيذها يشغّل Node.js توابع الاستدعاء الخاصة بنا والتي تسجّل في وضع التنقيح أسماء كل الوجهات routes التي أعددناها وهي UsersRoutes حتى اللحظة. تنبهنا دوال الاستدعاء بعد ذلك إلى أن الواجه الخلفية جاهزة لاستقبال الطلبات، حتى لو كانت تعمل في وضع الإنتاج. تحديث الملف package.json لنقل شيفرة TypeScript إلى جافا سكريبت وتشغيل التطبيق بعد إنجاز البنية اﻷساسية للتطبيق وتحضيره للتشغيل، نحتاج أولًا إلى بعض اﻹعدادات لتمكين نقل transpilation شيفرة TypeScript: { "compilerOptions": { "target": "es2016", "module": "commonjs", "outDir": "./dist", "strict": true, "esModuleInterop": true, "inlineSourceMap": true } } نضيف أخيرًا بعض اللمسات النهائية على الملف package.json على هيئة سكربتات: "scripts": { "start": "tsc && node --unhandled-rejections=strict ./dist/app.js", "debug": "export DEBUG=* && npm run start", "test": "echo \"Error: no test specified\" && exit 1" }, يعمل السكربت test كملف مؤقت سنستبدله لاحقًا. تنتمي الوحدة tsc في السكربت start إلى TypeScript، وهو المسؤول عن نقل شيفرة TypeScript إلى جافا سكريبت التي ستظهر في المجلد dist. ثم نشغّل النسخة المبنية من التطبيق باستخدام التعليمة node ./dist/app.js. نمرر الوسيط unhandled-rejections=strict-- إلى Node.js (حتى في النسخ 16 وأعلى) لإيقاف التنفيذ عند ظهور خطأ غير محسوب في الشيفرة، ويسهّل ذلك معرفة سبب الخطأ وتصحيحه وهذا اﻷسلوب أوضح من الخيار اﻵخر وهو الاعتماد على كائن السجلات expressWinston.errorLogger الذي يزوّدك بقائمة اﻷخطاء بعد توقف المصرّف. ومعنى ذلك أننا سنترك Node.js يعمل على الرغم من وجود خطأ غير محسوب في الشيفرة وقد يسبب ذلك سلوكًا غير متوقع للخادم وظهور أخطاء أخرى قد تكون أكثر تعقيدًا. يستدعي السكربت debug السكربت start لكنه يعرّف أولًا متغير البيئة DEBUG. ولهذا المتغير تأثير في تمكين جميع عبارات ()debugLog (إضافة إلى تلك التي تقدمها Express.js، والتي تستخدم نفس وحدة التنقيح debug التي نستخدمها) لعرض تفاصيل مفيدة على الطرفية، وإلا ستختفي هذه التفاصيل عند تشغيل الخادم في وضع اﻹنتاج باستخدام التعليمة npm start. جرّب تنفيذ اﻷمر npm run debug. بنفسك، وقارن نتائج الخرج على الطرفية مع تلك التي تنتج عن تنفيذ npm start. تلميح: بإمكانك تحديد خرج التنقيح ليعطي فقط عبارات ()debugLog الموجودة في الملف app.ts، وذلك باستخدام DEBUG=app بدلًا من *\=DEBUG. فالوحدة debug مرنة عمومًا، وهذه الميزة ليست استثناءً. قد يحتاج مستخدمي ويندوز استبدال export بالتعليمة SET لأن export هي الطريقة التي تعمل على لينكس و ماك أو إس. أما إن أردت دعم عدة بيئات تطوير في تطبيقك، جرّب الحزمةcross-env package التي تزوّدك بحلول واضحة لهذه المسألة. اختبار الواجهة الخلفية مع تنفيذ أحد اﻷمرين npm run debug أو npm start ستكون الواجهة الخلفية جاهزة لتلقي الطلبات على المنفذ 3000. يمكننا عندها استخدام أحد المكتبات cURL أو Postman أو Insomnia لاختبار الواجهة الخلفية. وطالما أننا لم ننشئ سوى هيكلية للمورد users، بإمكاننا ببساطة إرسال طلبات دون جسم للطلب لنتأكد أن كل شيئ يجري كما هو متوقع، فمثلًا: curl --request GET 'localhost:3000/users/12345' ستعيد عندها الواجهة الخلفية الاستجابة: GET requested for id 12345. وعند استخدام POST: curl --request POST 'localhost:3000/users' \ --data-raw '' وغيرها من أنواع الطلبات، ستعيد الواجهة الخلفية نفس الاستجابة. الخلاصة بدأنا في هذا المقال في إنشاء واجهة برمجية REST بتهيئة المشروع من الصفر ومن ثم دخلنا في أساسيات إطار العمل Express.js. خطونا بعد ذلك أولى خطواتنا في احتراف TypeScript عن طريق بناء نموذج UsersRoutesConfig يرث CommonRoutesConfig وسنعيد استخدام هذا النموذج في الجزء الثاني من هذه السلسلة. أنهينا العمل بعد ذلك بتهيئة ملف المدخل app.ts لاستخدام الوجهات، ومن ثم تهيئة ملف package.json بالسكربتات اللازمة لبناء وتشغيل التطبيق. وعلى الرغم من استخدام أساسيات الواجهة البرمجية REST مع Express.js و TypeScript في مقالنا، فسوف نركز في المقال التالي على بناء متحكمات مناسبة للموارد والتعرف على نماذج أخرى مثل الخدمات والوحدات الوسيطة والمتحكمات وغيرها من الوحدات البرمجية. ترجمة -وبتصرف- للمقال Building a Node.js TypeScript REST API Part1 Express.js اقرأ أيضًا مدخل إلى Node.js وExpress دليلك لربط واجهة OpenAI API مع Node.js شرح فلسفة RESTful - تعلم كيف تبني واجهات REST البرمجية إنشاء مدوّنة باستخدام Node.js و Express (الجزء الأول)

تُعد صيغة جافاسكريبت لترميز الكائنات JavaScript Object Notation واختصارًا JSON صيغة نصية لتمثيل البيانات المهيكلة وفقًا للصياغة الكائنية في جافاسكريبت، وهي شائعة الاستخدام لتمثيل وتبادل المعطيات عبر الويب (مثل إرسال البيانات من الخادم إلى العميل لتُعرض على صفحة الويب). ستصادف هذه الصيغة كثيرًا لهذا سنشرح لك في هذا المقال ما تحتاج معرفته عن عمل JSON في جافاسكربت بما في ذلك تفسير صياغتها للوصول إلى البيانات التي تضمها وكتابة بياناتك الخاصة بهذه الصياغة. ننصحك قبل أن تبدأ العمل معنا في هذه السلسلة أن تطلع على: أساسيات HTML. أساسيات عمل CSS أساسيات جافاسكربت كما شرحناها في سلسلة المقالات السابقة. أساسيات البرمجة كائنية التوجه كما شرحناها في مقال أساسيات العمل مع الكائنات في جافا سكريبت. ماهي صيغة JSON؟ JSON هو تنسيق نصي لتمثيل البيانات يتبع الصياغة القواعدية للغة جافا سكريبت، نشره وزاد شعبيته دوغلاس كروكفورد. وعلى الرغم من الشبه الكبير بين هذا التنسيق والصياغة القواعدية لكائنات جافا سكريبت الحرفية، يمكن استخدامه بشكل مستقل عن جافا سكريبت، وتتمتع الكثير من بيئات البرمجة بالقدرة على قراءة (تفسير) البيانات بتنسيق JSON وتوليدها. لتنسيق JSON طبيعة نصية، وهو أمر مفيد لنقل البيانات عبر الشبكات. وتحتاج إلى تحويل تنسيق JSON إلى كائن جافا سكريبت أصلي إن أردت الوصول إلى محتوياته. وبالطبع، لن يكون اﻷمر صعبًا لوجود كائن JSON عام في جافا سكريبت يقدّم توابع للتحويل بين الصيغتين (JSON - كائن جافا سكريبت). ملاحظة: تُدعى عملية تحويل كائن إلى نص بغية إرساله عبر شبكة بالسَلسَلة serialization، وعملية تحويل سلسلة نصية إلى كائن أصلي إلغاء السَلسَلة deserialization. يمكن تخزين نص JSON في ملف خاص، وسيكون على شكل ملف نصي نمطي يحمل اللاحقة json.، وله نمط MIME التالي: application/json. هيكلية JSON قلنا سابقًا أن نص JSON هو سلسلة نصية منسقة بطريقة تحاكي كائن جافا سكريبت حرفي. وباﻹمكان إضافة نفس اﻷنواع اﻷساسية للبيانات ضمن تنسيق JSON كما تفعل تمامًا عند التعامل مع كائن جافا سكريبت، مثل النصوص واﻷرقام والمصفوفات والقيم المنطقية وكائنات حرفية أخرى. يتيح لك هذا التنسيق بناء البيانات بشكل هرمي كالتالي: { "squadName": "Super hero squad", "homeTown": "Metro City", "formed": 2016, "secretBase": "Super tower", "active": true, "members": [ { "name": "Molecule Man", "age": 29, "secretIdentity": "Dan Jukes", "powers": ["Radiation resistance", "Turning tiny", "Radiation blast"] }, { "name": "Madame Uppercut", "age": 39, "secretIdentity": "Jane Wilson", "powers": [ "Million tonne punch", "Damage resistance", "Superhuman reflexes" ] }, { "name": "Eternal Flame", "age": 1000000, "secretIdentity": "Unknown", "powers": [ "Immortality", "Heat Immunity", "Inferno", "Teleportation", "Interdimensional travel" ] } ] } ولو حملّنا النص السابق في برنامج جافا سكريبت وفسرناه إلى كائن يدعى superHeroes مثلًا، سنتمكن من الوصول إلى البيانات التي يضمها وفق أسلوب الوصول إلى أعضاء الكائنات (نقطة أو قوس مربع). إليك مثالًا: superHeroes.homeTown; superHeroes["active"]; وللوصول إلى بيانات أعمق في التسلسل الهرمي، عليك كتابة سلسلة بأسماء الخاصيات وأدلة المصفوفات وصولًا إلى الخاصية المطلوبة. فلو أردت الوصول إلى القوة الخارقة الثالثة للبطل الخارق الثاني الموجود في قائمة البيانات، عليك تنفيذ ما يلي: superHeroes["members"][1]["powers"][2]; نستخدم اولًا اسم المتغير superHeroes.. ندخل بعدها إلى الخاصية members ضمنه، لهذا نستخدم التعليمة ["members"]. تضم الخاصية members مصفوفة كائنات، وعلينا الوصول إلى الكائن الثاني منها لهذا نستخدم الأمر [1]. وضمن الكائن الثاني من المصفوفة، نريد الوصول إلى الخاصية powers، لهذا نستخدم التعليمة ["powers"]. تضم الخاصية powers مصفوفة تحتوي على القوى الخارقة للأبطال، ونريد من بينها الثالثة [2]. ملاحظة: يمكنك الوصول إلى البيانات السابقة بتنسيق JSON ضمن الملف JSONTest.html (ألق نظرة على الشيفرة المصدرية). جرّب أن تحمّل الملف ثم الوصول إلى البيانات ضمن المتغيّر عبر طرفية جافا سكريبت في متصفحك. المصفوفات وتنسيق JSON أشرنا سابقًا أن نص JSON يبدو مشابهًا لكائن جافا سكريبت ضمن سلسلة نصية. ويمكننا أيضًا تحويل المصفوفات من وإلى تنسيق JSON. إليك مثالًا عن استخدام صحيح لتنسيق JSON: [ { "name": "Molecule Man", "age": 29, "secretIdentity": "Dan Jukes", "powers": ["Radiation resistance", "Turning tiny", "Radiation blast"] }, { "name": "Madame Uppercut", "age": 39, "secretIdentity": "Jane Wilson", "powers": [ "Million tonne punch", "Damage resistance", "Superhuman reflexes" ] } ] هذه الشيفرة نص JSON صحيح تمامًا، وعليك فقط الوصول إلى أعضاء المصفوفة (في النسخة المفسّرة منه) بأن تبدأ بدليل العنصر الذي تريده من المصفوفة مثل [0]["powers"][0]. ملاحظات أخرى إن JSON هو نص نمطي تنسق فيه البيانات بشكل محدد، ويتضمن خاصيات فقط ولا يضم توابع. لا بد من استخدام علامات اقتباس مزدوجة حول القيم النصية وأسماء الخاصيات، ولا يمكن استخدام علامة الاقتباس المفردة إلا لإحاطة نص JSON بأكمله. ستسبب أية أخطاء في وضع الفواصل أو النقطتين المتعامدتين في ملف JSON بوقوع مشاكل، ولن يعمل عندها الملف. انتبه إلى ضرورة التحقق من أية بيانات تحاول استخدامها (على الرغم من ضآلة احتمال وجود أخطاء في بيانات JSON التي يولدها الحاسوب، إن كان البرنامج الذي يولدها صحيحًا). بإمكانك التحقق من صحة بيانات JSON باستخدام تطبيقات مخصصة لذلك يمكنك البحث عنها في اﻹنترنت. يمكن لملف JSON شكل أي نوع من أنواع البيانات الصالحة للاستخدام في JSON وليست فقط الكائنات والمصفوفات، فسلسلة نصية مفردة أو رقم مفرد هي بيانات JSON صحيحة. على عكس شيفرة جافا سكريبت التي لا تتطلب وضع علامات اقتباس حول الخاصيات، لا بد من إحاطة أسماء الخاصيات في JSON بعلامتي اقتباس مزدوجتين. تطبيق عملي: العمل مع JSON سنعمل في هذا التمرين على استعراض طريقة الاستفادة من بيانات منسقة وفق تنسيق JSON في صفحة ويب. نقطة الانطلاق أنشئ بداية نسخة عن الملفين heroes.html و style.css على حاسوبك. ويتضمن الملف الثاني بعض تنسيقات CSS البسيطة لتنسيق الصفحة، بينما يضم اﻷول شيفرة HTML بسيطة لجسم الصفحة، إضافة إلى العنصر <script> الذي يضم شيفرة جافا سكريبت التي سنكتبها خلال عملنا على هذا التمرين. <header> ... </header> <section> ... </section> <script> ... </script> تتوفر بيانات JSON للتمرين ضمن ملف مخصص على جيت-هب، وسنحمّل هذا الملف باستخدام الشيفرة ونستخدم بعض دوال شجرة DOM لعرض البيانات: دوال المستوى اﻷعلى وهي كالتالي: async function populate() { const requestURL = "https://mdn.github.io/learning-area/javascript/oojs/json/superheroes.json"; const request = new Request(requestURL); const response = await fetch(request); const superHeroes = await response.json(); populateHeader(superHeroes); populateHeroes(superHeroes); } نستخدم للحصول على بيانات JSON واجهة برمجية تُدعى Fetch تسمح لنا بإرسال طلبات عبر اﻹنترنت للحصول على موارد من الخادم من خلال جافا سكريبت (مثل الصور والنصوص وملفات JSON وحتى مقتطفات من شيفرة HTML). أي بإمكاننا تحديث جزء صغير من محتوى الصفحة بدلًا من اعادة تحميل الصفحة بالكامل. تستخدم اﻷسطر اﻷربعة اﻷولى من الدالة الواجهة البرمجية Fetch ﻹحضار ملف JSON من الخادم: صرحنا عن المتغير requestURL لتخزين عنوان الملف على جيت-هب. استخدمنا عنوان URL لتهيئة كائن الطلب Request الجديد. أرسلنا طلب عبر اﻹنترنت باستخدام الدالة ()fetch وسيعيد ذلك كائن استجابة Response. نحصل على الاستجابة بتنسيق JSON عن طريق استخدام الدالة ()json العائدة للكائن Response. ملاحظة: الواجهة البرمجية غير متزامنة asynchronous، لهذا لابد من إضافة الكلمة المحجوزة async قبل اسم الدالة التي تستخدم الواجهة والكلمة المحجوزة await قبل استدعاء أية دوال غير متزامنة. بعد كل ذلك، سيضم المتغير superHeroes كان جافا سكريبت المبني وفق بيانات JSON. ثم نمرر بعد ذلك الكائن إلى استدعاء دالتين الأولى لتملأ العنصر <header> بالبيانات الصحيحة، والثانية لتنشئ بطاقة معلومات لكل بطل في الفريق ووضعها ضمن العنصر <section>. ترتيب المعلومات في الترويسة بعد أن حصلنا على البيانات من الخادم وفق تنسيق JSON وحولناها إلى كائن جافا سكريبت، سنستخدمها عن طريق الدالتين اللتين أشرنا إليهما سابقًا. لهذا أضف الشيفرة التالية التي تمثّل تصريحًا عن دالة تحت الشيفرة الموجودة: function populateHeader(obj) { const header = document.querySelector("header"); const myH1 = document.createElement("h1"); myH1.textContent = obj.squadName; header.appendChild(myH1); const myPara = document.createElement("p"); myPara.textContent = `Hometown: ${obj.homeTown} // Formed: ${obj.formed}`; header.appendChild(myPara); } تنشئ الشيفرة السابقة بداية عنصر <h1> باستخدام التابع ()createElement، وأسندنا إلى محتواه قيمة الخاصية squadName التي تعود إلى كائن جافا سكريبت، ثم ألحقنا العنصر ومحتواه بالترويسة مستخدمين التابع ()appendChild. كررنا بعد ذلك نفس الخطوات مع الفقرة النصية، إذ أنشأناها بداية ثم وضعنا فيها المحتوى المناسب وألحقناها بالترويسة. والفرق الوحيد بين الحالتين هو أننا ضبطنا المحتوى النصي للفقرة ليكون مساويًا لقالب مفسّر (أو حرفي) template literal يضم قيمتي الخاصيتين homeTown و formed. إنشاء بطاقة معلومات البطل الخارق أضف اﻵن شيفرة الدالة التي تُنشئ وتعرض بطاقة البطل إلى نهاية الشيفرة السابقة كالتالي: function populateHeroes(obj) { const section = document.querySelector("section"); const heroes = obj.members; for (const hero of heroes) { const myArticle = document.createElement("article"); const myH2 = document.createElement("h2"); const myPara1 = document.createElement("p"); const myPara2 = document.createElement("p"); const myPara3 = document.createElement("p"); const myList = document.createElement("ul"); myH2.textContent = hero.name; myPara1.textContent = `Secret identity: ${hero.secretIdentity}`; myPara2.textContent = `Age: ${hero.age}`; myPara3.textContent = "Superpowers:"; const superPowers = hero.powers; for (const power of superPowers) { const listItem = document.createElement("li"); listItem.textContent = power; myList.appendChild(listItem); } myArticle.appendChild(myH2); myArticle.appendChild(myPara1); myArticle.appendChild(myPara2); myArticle.appendChild(myPara3); myArticle.appendChild(myList); section.appendChild(myArticle); } } بدأنا بتخزين قيمة الخاصية members لكائن جافا سكريبت في متغير جديد. وهذه الخاصية هي مصفوفة تضم عدة كائنات تضم معلومات عن كل بطل. ثم تنقلنا بين كائنات الخاصية باستخدام حلقة for...of لـِ: إنشاء عدة عناصر HTML جديدة وهي: <article> و <h2> وثلاث فقرات نصية <p> و <ul>. ضبط محتوى <h2> ليضم اسم البطل name. ملئ الفقرات النصية الثلاث بقيم الخاصيتين secretIdentity و age وبعبارة "Superpowers" لتقديم المعلومات الموجودة في القائمة. تخزين قيمة الخاصية powers في متغير آخر جديد يُدعى superPowers وتضم الخاصية مصفوفة تضم القوى الخارقة التي يتمتع بها البطل. استخدام حلقة for...of من جديد للتنقل بين القوى التي يمتلكها البطل وإنشاء عنصر <li> لوضع القوة ضمنه ثم نلحق عنصر القائمة listItem بالقائمة غير المرتبة <ul> (التس تُسمى <myList). إلحاق العنصر <h2> والفقرات النصية الثلاث <p> والقائمة <ul> بالعنصر <article> (الذي يُسمى myArticle) وإلحاقه بالعنصر <section>. وانتبه إلى إلحاق العناصر وفق الترتيب السابق تمامًا، فسيعكس ذلك ترتيب الملعومات التي ستُعرض في صفحة HTML. ملاحظة: إن واجهت صعوبة في تنفيذ التمرين، عُد إلى الشيفرة المصدرية له أو اطلع على النسخة الجاهزة منه. ملاحظة: إن واجهت صعوبة في استيعاب استخدام ترميز (النقطة والأقواس المربعة) في الوصول إلى كائنات جافا سكريبت، سيساعدك فتح الملف superheroes.json في نافذة أخرى لمحررك النصي والرجوع إليه عند متابعة شيفرة جافا سكريبت. كما يمكنك العودة إلى مقال أساسيات العمل مع الكائنات في جافا سكريبت لمعلومات أوضح عن طريقة الترميز هذه. استدعاء توابع المستوى اﻷعلى علينا أخيرًا استدعاء الدالة الأعلى مستوى ()populate populate(); التحويل بين الكائنات والنصوص يبدو التمرين السابق بسيطًا من ناحية الوصول إلى كائنات جافا سكريبت، لأننا حولنا الاستجابة التي أرسلها الخادم مباشرة إلى كائن جافا سكريبت باستخدام response.json. لكن في أحيان أخرى، قد تكون الاستجابة سلسلة JSON خام (غير منسّقة)، وعلينا حينها تحويلها إلى كائن جافا سكريبت بأنفسنا. وعندما نريد إرسال كائن جافا سكريبت إلى الخادم عبر اﻹنترنت، لا بد من تحويله إلى تنسيق JSON قبل اﻹرسال. ونظرًا لشيوع الحالتين السابقتين في تطوير الويب، تضم المتصفحات كائن JSON مضمن يمتلك التابعين التاليين: ()parse: يقبل نص JSON كمعامل ويعيد كائن جافا سكريبت الموافق. ()stringify: يقبل كائنًا كمعامل له، ويعيد نص JSON الموافق. بإمكانك رؤية عمل التابع الأول في النسخة الجاهزة من التمرين السابق (انظر أيضًا إلى شيفرته المصدرية) وهو يفعل تمامًا ما تفعله النسخة التي بنيناها باستثناء أننا: حصلنا على الاستجابة على شكل سلسلة نصية بدلًا من تنسيق JSON لاستخدامنا التابع ()text للحصول على الاستجابة. استخدمنا التابع ()parse لتحويل النص إلى كائن جافا سكريبت. إليك مقطع الشيفرة الموافق لما ذكرنا: async function populate() { const requestURL = "https://mdn.github.io/learning-area/javascript/oojs/json/superheroes.json"; const request = new Request(requestURL); const response = await fetch(request); const superHeroesText = await response.text(); const superHeroes = JSON.parse(superHeroesText); populateHeader(superHeroes); populateHeroes(superHeroes); } وكما ترى، يعمل التابع ()stringify بطريقة معكوسة. جرّب اﻵن إدخال اﻷسطر التالية إلى طرفية جافا سكريبت في متصفحك سطرًا تلو اﻵخر: let myObj = { name: "Chris", age: 38 }; myObj; let myString = JSON.stringify(myObj); myString; ننشئ هنا كائن جافا سكريبت ثم نتحقق من محتواه ونحوّله بعدها إلى نص JSON باستخدام التابع ()stringify. نخزّن القيمة المعادة في متغيّر جيد ثم نتحقق منه مجددًا. الخلاصة قدمنا في هذا المقال دليلًا بسيطًا لاستخدام تنسيق JSON في برامجك بما في ذلك إنشاء وتفسير نصوص JSON وكيفية الوصول إلى البيانات التي يضمها. ترجمة -وبتصرف- لمقال Working with JSON اقرأ أيضًا تعلم JSON صيغة JSON وتوابعها في جافاسكربت ما عليك معرفته عن حقول JSON في قواعد بيانات MySQL كيفية استخدام صيغة JSON في لغة Go

قدمنا في مقال سابق مدخلًا إلى مفاهيم البرمجة كائنية التوجه في جافا سكريبت، وناقشنا مثالًا عن استخدام مبادئها لنمذجة مدرسين وطلاب في مدرسة. كما تحدثنا أيضًا عن إمكانية استخدام الكائنات المجردة prototype والدوال البانية constructor لتنفيذ نماذج مشابهة، والميزات المرتبطة بمفاهيم البرمجة غرضية التوجه التقليدية التي تقدمها جافا سكريبت. سنتوسع في شرح هذه الميزات في مقالنا، وعليك الانتباه إلى أن الميزات التي نشرحها ليست طريقة جديدة لدمج الكائنات classes، وأن الكائنات ستستخدم دائمًا كائنات prototype خلف الكواليس. وكل ما هنالك أنها وسيلة لتسهيل بناء سلسلة الكائنات prototype. ننصحك قبل أن تبدأ العمل معنا في هذه السلسلة أن تطلع على: أساسيات HTML. أساسيات عمل CSS أساسيات جافاسكريبت كما شرحناها في سلسلة المقالات السابقة. أساسيات البرمجة كائنية التوجه في جافا سكربت كما شرحناها في مقال أساسيات العمل مع الكائنات في جافاسكربت، ومقال الوراثة باستخدام الكائنات في جافاسكربت إضافة إلى مفاهيم أساسية في البرمجة كائنية التوجه. اﻷصناف والدوال البانية يمكن التصريح عن صنف باستخدام الكلمة المحجوزة new، إليك كيفية تعريف الصنف Personالذي تعاملنا معه في مقال سابق: class Person { name; constructor(name) { this.name = name; } introduceSelf() { console.log(`Hi! I'm ${this.name}`); } } تُصرّح الشيفرة السابقة صنفًا يُدعى person له: الخاصية name. دالة بانية لها معامل وحيد name ويُستخدم لتهيئة قيمة الخاصية name للكائن الجديد. تابع ()introduceSelf يمكنه اﻹشارة إلى خاصيات الكائن باستخدام التعليمة this. يُعد التصريح ;name في البداية اختياريًا يمكن الاستغناء عنه، إذ يُنشئ السطر ;this.name = name في الدالة البانية الخاصية name قبل تهيئتها. لكن التصريح عمومًا عن الخاصياتن يجعل الشيفرة أسهل قراءة، ويوّضح تمامًا الخاصيات التي يمتلكها الصنف. كما تستطيع أيضًا تهيئة الخاصية بقيمة افتراضية عند التصريح عنها على الشكل ; =name. عّرفت الدالة البانية باستخدام الكلمة المحجوزة constructor، وكما هو الحال عند تعريف الدالة البانية خارج الصنف،سيكون لها المهام التالية: إنشاء كائن جديد. ربط التعليمة this بالكائن الجديد كي تتمكن من استخدام هذه التعليمة في اﻹشارة إلى الكائن ضمن شيفرتها. تنفيذ شيفرة الدالة البانية. إعادة الكائن الجديد. وبالعودة إلى شيفرة التصريح عن الكائن السابق، تستطيع إنشاء واستخدام نسخة جديدة من الكائن Person كالتالي: const giles = new Person("Giles"); giles.introduceSelf(); // Hi! I'm Giles لاحظ كيف نستدعي الدالة البانية باستخدام اسم الصنف، وهو Personفي مثالنا. حذف الدالة البانية إن لم تكن هناك حاجة لتهيئة قيم الخاصيات، تستطيع إهمال الدالة البانية، وعندها ستُولَّد دالة بانية افتراضية: class Animal { sleep() { console.log("zzzzzzz"); } } const spot = new Animal(); spot.sleep(); // 'zzzzzzz' الوراثة Inheritance تسمح الوراثة بإنشاء علاقة تسلسلية بين الكائنات، حيث يمكن للكائنات الفرعية أو الأبناء sub classes وراثة الخاصيات والتوابع من الكائنات الأساسية أو الآباء base classes، وفي نفس الوقت يمكنها تعديلها أو إضافة خصائص جديدة. لنتعرف على كيفية تحقيق مفهوم الوراثة في جافا سكريبت، لذا دعونا نستخدم الصنفPerson السابق في تعريف كائن فرعي أو كائن ابن له باسمprofessor: class Professor extends Person { teaches; constructor(name, teaches) { super(name); this.teaches = teaches; } introduceSelf() { console.log( `My name is ${this.name}, and I will be your ${this.teaches} professor.`, ); } grade(paper) { const grade = Math.floor(Math.random() * (5 - 1) + 1); console.log(grade); } } نستخدم الكلمة المحجوزة extends للدالة إلى أن الصنف الجديد يرث صنفًا آخر. ويضيف الصنف Professor خاصية جديدة هي teaches لهذا نُصرّح عنها. وطالما أننا نريد تهيئة قيمة تلك الخاصية عندما ننشئ كائنًا جديدًا من الصنف Professor، لا بد من تعريف دالة بانية تأخذ معاملين هما name و teaches. وما تفعله الدالة البانية هنا، هو استدعاء الدالة البانية للصنف اﻷب باستخدام التابع ()super ممررة له المعامل name وستتكفل الدالة البانية للصنف اﻷب بضبط قيمة الخاصية name. وبعدها تهيئ الدالة البانية للصنف Professor قيمة الخاصية teaches. ملاحظة: إن كان على الدالة البانية للصنف الابن تهيئة أية قيم خاصة به، عليها أولًا التأكد من تهيئة قيم الصنف الأب لهذا الصنف من خلال استدعاء الدالة ()superوتمرير قيم أية معاملات تحتاجها. كما يتجاوز الكائن الابن التابع ()introduceSelf الخاص بالصنف اﻷب ويقدّم نسخته الخاصة، ويضيف التابع ()grade لتصحيح اﻷوراق (طبعًا في مثالنا يوزّع المدرّس علامات عشوائية على الأوراق). وهكذا سنتمكن اﻵن من إنشاء مدرسين جديد: const walsh = new Professor("Walsh", "Psychology"); walsh.introduceSelf(); // 'My name is Walsh, and I will be your Psychology professor' walsh.grade("my paper"); // some random grade التغليف Encapsulation لنرى أخيرًا كيف ننجز مفهوم التغليف في جافاسكريبت. فقد ناقشنا في مقال سابق كيف أردنا أن تكون الخاصية year للكائن Studentخاصّة، كي نتمكن من تغيير شروط التسجيل في دروس الرماية دون اﻹخلال بالشيفرة التي تستخدم الكائن Student. class Student extends Person { #year; constructor(name, year) { super(name); this.#year = year; } introduceSelf() { console.log(`Hi! I'm ${this.name}, and I'm in year ${this.#year}.`); } canStudyArchery() { return this.#year > 1; } } وما فعلناه في التصريح السابق عن الصنف، أننا جعلنا الخاصية year# خاصّة بالصنف، وهكذا سنتمكن من بناء كائن Student يستخدم الخاصية year# داخليًا، وسيعطي المتصفح رسالة خطأ إن حاولت شيفرة خارج الكائن الوصول إليها. const summers = new Student("Summers", 2); summers.introduceSelf(); // Hi! I'm Summers, and I'm in year 2. summers.canStudyArchery(); // true summers.#year; // SyntaxError ملاحظة: يمكن للشيفرة المكتوبة ضمن طرفية جافا سكريبت في المتصفح الوصول إلى الخاصيات الخاصة حتى لو كانت خارج الصنف. وهذا أمر خاص لتحرير أدوات مطوري ويب فقط من قيود الصياغة اللغوية لجافا سكريبت. إذًا ينبغي أن يبدأ اسم الخاصيات الخاصة بالمحرف # ويجب أن يُصرّح عنها داخل الصنف. التوابع الخاصة Private methods بإمكانك تحديد توابع أيضًا لتكون توابع خاصة بالصنف كما في الخاصيات، بحيث تكون تابعة للكائن نفسه ولا يمكن الوصول إليها من خارجه الدالة خاصة بالكائن نفسه، كما في الخاصيات ولا بد في هذه الحالة أن يبدأ اسم التابع بالمحرف # أيضًا، وعندها ستُستدعى فقط من قبل توابع هذا الصنف كما في المثال التالي: class Example { somePublicMethod() { this.#somePrivateMethod(); } #somePrivateMethod() { console.log("You called me?"); } } const myExample = new Example(); myExample.somePublicMethod(); // 'You called me?' myExample.#somePrivateMethod(); // SyntaxError الخلاصة ناقشنا في هذا المقال الأدوات التي تقدمها جافا سكريبت لكتابة الكائنات والتعامل معها في البرامج كائنية التوجه، وتجدر الإشارة إلى أننا لم نغطي كل النقاط المتعلقة بالموضوع في هذا المقال، لكن ما قدمناه سيكون كافيًا في البداية. ترجمة -وبتصرف- لمقال Classes in JavaScript اقرأ أيضًا المقال السابق: مفاهيم أساسية في البرمجة كائنية التوجه وتحقيقها في جافاسكريبت مدخل إلى جافاسكريبت كائنية التوجه (Object-Oriented JavaScript) لغة البرمجة بالكائنات Object-Oriented Programming برمجة الكائنات Objects في جافاسكريبت مختصر البرمجة كائنية التوجه OOP وتطبيقها في بايثون

البرمجة كائنية التوجه Object-Oriented programming واختصارًا OOP هي مصطلح برمجي أساسي في الكثير من لغات البرمجة مثل جافا و ++C. ونحاول في هذا المقال تزويدك بإحاطة شاملة عن أساسيات مفهوم البرمجة كائنية التوجه، ونشرح مفاهيمها اﻷساسية، ونوضح مفهوم اﻷصناف classes والنسخ instances والوراثة inheritance والتغليف encapsulation. ولن نخص في شرحنا لهذه المفاهيم لغة جافا سكريبت حاليًا، وستكون اﻷمثلة جميعها مكتوبة بلغة معممة (أو بالشيفرة الوهمية pseudo-code). ملاحظة: لتوخي الدقة، عليك معرفة أن ما سنشرحه هو نمط مخصص من البرمجة كائنية التوجه هو البرمجة كائنية التوجه التقليدية. وهو المصطلح المقصود عندما يجري الحديث عمومًا عن البرمجة كائنية التوجه. بعد ذلك، سنوضح العلاقة بين الدوال البانية constructor وكائنات prototype في جافا سكريبت وبين مفاهيم البرمجة كائنية التوجه التي أشرنا إليها سابقًا، وأبرز الاختلافات بينها. وسنركز في مقالات لاحقة على بعض الميزات اﻹضافية في جافا سكريبت التي تساعد على تنفيذ برامج كائنية التوجه. ننصحك قبل أن تبدأ العمل معنا في هذه السلسلة أن تطلع على: أساسيات جافا سكريبت كما شرحناها في سلسلة المقالات السابقة. أساسيات البرمجة كائنية التوجه في جافا سكريبت، كما شرحناها في مقال أساسيات العمل مع الكائنات في جافا سكريبت، ومقال استخدام كائنات Prototype في جافا سكريبت. ما هي البرمجة كائنية التوجه تشير البرمجة كائنية التوجه إلى طريقة لنمذجة نظام على شكل مجموعة من الكائنات، يمثّل كل كائن بعض ميزات النظام. وتضم الكائنات دوال functions أو (توابع methods) وبيانات data، كما يقدّم الكائن واجهة عمومية تستخدمها كائنات أو شيفرات أخرى للتعامل معه وواجهة خاصة تحتفظ بمعلومات وبيانات عن الحالة الداخلية للكائن ولا يمكن التعامل معها من خارج الكائن أي أنها تكون غير مرئية لما هو خارج الكائن، وبالتالي لن تُضطر بقية أجزاء المنظومة إلى معرفة ما يجري داخليًا ضمن أجزاء أو كائنات أخرى. اﻷصناف Classes والنُّسَخ Instances عندما نريد نمذجة مسألة وفقًا لمبدأ البرمجة كائنية التوجه OOP، ننشئ تعريفات عامة تمثّل أنواع الكائنات التي نريدها في المنظومة. فلو أدرنا مثلًا نمذجة مدرسة، قد نرغب بإنشاء كائنات تمثل المدرّسين، ويكون لهؤلاء المدرسين ميزات أو سمات مشتركة كأن يكون لهم أسماء ومواد يدرّسونها. وإضافة إلى ذلك، يمكن لأي مدرس تنفيذ أعمال محددة، مثل تصحيح اﻷوراق أو تقديم أنفسهم إلى الطلاب في بداية العام الدراسي مثلًا. لهذا يمكن أن يكون المدرّس ضنفًا في المنظومة باسم Professor، ويٌعرّف الصنف بداخله مجموعة من البيانات والتوابع التي يمتلكها كل مدرّس في المدرسة. على سبيل المثال يمكن أن يُعرّف الصنف Professor بالشيفرة الوهمية التالية: class Professor properties name teaches methods grade(paper) introduceSelf() تُعرّف الشيفرة السابقة الصنف Professor كالتالي: خاصيتين أو سمتين تحملان بيانات المدرس وهما name التي تمثل اسم المدرس و teaches التي تمثل المواد التي يقوم بتدريسها. تابعين هما ()grade لتصحيح ورقة، و ()introduceSelf للتعريف عن أنفسهم. كما تلاحظ ليس للصنف وظيفة قائمة بحد ذاتها، بل هو أقرب إلى قالب ﻹنشاء كائنات objects من هذا النوع أو الصنف. فكل مدرّس ننشئه وفق القالب Professor يُدعى نسخة instance عن هذا القالب. تُنشأ نسخة عن صنف باستخدام نوع خاص من الدوال تُدعى بالدوال البانية constructors. إذ نمرر قيمًا إلى الدوال البانية لتهيئة النسخة بقيم تضبط حالتها الداخلية اﻷساسية. تُكتب الدوال البانية عمومًا كجزء من تعريف الصنف، ولها عادة نفس اسم الصنف، لاحظ الشيفرة التالية: class Professor properties name teaches constructor Professor(name, teaches) methods grade(paper) introduceSelf() تأخذ الدالة البانية في الشيفرة السابقة معاملين أو وسيطين، لهذا بإمكاننا تهيئة الخاصيتين name و teaches عند إنشاء نسخة جديدة أو كائن عن صنف المدرّس. وطالما أن لدينا دالة بانية اﻵن، سنتمكن من إنشاء بعض المدرسين، وتستخدم بعض لغات البرمجة عادة الكلمة المحجوزة new للإشارة إلى استدعاء الدالة البانية: walsh = new Professor("Ahmad", "Psychology"); lillian = new Professor("Lyla", "Poetry"); walsh.teaches; // 'Psychology' walsh.introduceSelf(); // 'My name is Professor Ahmad and I will be your Psychology professor.' lillian.teaches; // 'Poetry' lillian.introduceSelf(); // 'My name is Professor Lyla and I will be your Poetry professor.' تنشئ شيفرة جافا سكريبت السابقة كائنين، وكلاهما نسخة عن الصنف Professor. الوراثة Inheritance لنفترض أننا نريد إنشاء طلاب في منظومة المدرسة السابقة، لكن لا يمكن للطلاب تصحيح اﻷوراق ولا يمكنهم تدريس مواد، وينتمون إلى سنوات دراسية محددة. لكن سيحمل الطلاب أسماءً، وقد يرغبون بتقديم أنفسهم، لهذا يمكن صياغة صنف خاص الطلاب من خلال الشيفرة الوهمية التالية: class Student properties name year constructor Student(name, year) methods introduceSelf() ومن المفيد أن نشير إلى اشتراك الطلاب والمدرسين ببعض الخاصيات، أو بشكل أدق اﻹشارة إلى أنهما ينتميان إلى نوع واحد عند مستوى ما، وهذا ما تسمح به الوراثة inheritance في البرمجة كائنية التوجه. فقد ننظر إلى المدرسين والطلاب بداية على أنهم أشخاص، وللأشخاص أسماء ويقدموّن أنفسهم عند الحاجة. ولنمذجة هذه الفكرة، ننشئ صنفًا جديدًا هو Person، نعرّف فيه جميع الخصائص المشتركة للأشخاص، ثم باﻹمكان اشتقاق الصنفين Professor و Student من الصنف Person ومن ثم إضافة الخاصيات المميزة لكل صنف: class Person properties name constructor Person(name) methods introduceSelf() class Professor : extends Person properties teaches constructor Professor(name, teaches) methods grade(paper) introduceSelf() class Student : extends Person properties year constructor Student(name, year) methods introduceSelf() وهكذا يمكن القول أن الصنف Person هو صنف أعلى super class أو صنف أب parent class لكل من الصنف Professor والصنف Student اللذان يُدعيان في هذه الحالة بأصناف فرعية sub classes أو أصناف أبناء child class. ولاحظ كيف عُرِّف التابع ()introduceSelf في جميع الأصناف الثلاث، والسبب هو اختلاف الطريقة التي يُقدّم فيها كل صنف نفسه: ahmad = new Professor("Ahmad", "Psychology"); ahmad.introduceSelf(); // 'My name is Professor Ahmad and I will be your Psychology professor.' summers = new Student("Summers", 1); summers.introduceSelf(); // 'My name is Summers and I'm in the first year.' وباﻹمكان أيضًا كتابة تابع افتراضي ()introduceSelf للتعريف عن أشخاص ليسوا طلابًا ولا مدرسين: passam = new Person("Passam"); passam.introduceSelf(); // 'My name is Passam.' تُدعى فكرة وجود تابع بنفس الاسم في عدة أصناف، لكنه ينفّذ وظيفة خاصة في كل صنف بتعدد الأشكال polymorphism، حيث يمكن تعريف تابع بنفس الاسم في الصنف الأب والابن وفي هذه الحالة يحل التابع المعرف في الصنف الابن محل التابع المعرف في الصنف الابن، ونقول في هذه الحالة أننا تجاوزنا overrides نسخة التابع الموجودة في الصنف اﻷب. التغليف Encapsulation تقدّم الكائنات واجهة عامة لبقية الشيفرة كي تتخاطب معها، لكنها تحتفظ بحالتها الداخلية (قيم مخصصة تساعدها على تنفيذ وظائفها). ونقول أن الحالة الداخلية للصنف تبقى خاصة private، أي يمكن الوصول إليها من قبل التوابع الخاصة بالصنف فقط، وليس من قبل أية كائنات أخرى. تُدعى عملية إبقاء الحالة الداخلية للصنف خاصة أو الفصل الواضح بين الواجهة العامة للصنف وأعضاءه الداخليين عمومًا بالتغليف encapsulation. تأتي أهمية هذه الميزة بأنها تسمح للمبرمج بتغيير الواجهة الداخلية للكائن دون الحاجة إلى البحث عن الشيفرة التي تستخدمه وتعديلها. فهي تقدم شكلًا من أشكال جدران الحماية بين الكائن وبقية مكونات المنظومة. فلو سمُح لطلاب السنة الثانية وما فوق دراسة الرماية، باﻹمكان تنفيذ اﻷمر بالاستفادة من الخاصية year، وستتمكن بقية الشيفرة من تحديد إمكانية تسجيل الطالب في صف الرماية أو لا: if (student.year > 1) { // allow the student into the class } لكن المشكلة ستقع إذا غيرنا معيار السماح للطلاب بالتسجيل في درس الرماية، كأن يحتاج إلى موافقة ولي أمره، عندها علينا تغيير الشيفرة التي تتحقق من إمكانية تسجيل الطالب في كل مكان. لهذا من اﻷفضل إنشاء تابع ()canStudyArchery في الكائنات Student لتنفيذ منطق العملية. class Student : extends Person properties year constructor Student(name, year) methods introduceSelf() canStudyArchery() { return this.year > 1 } if (student.canStudyArchery()) { // allow the student into the class } وهكذا، سيكون علينا تغيير الصنف Student فقط إذا أردنا تغيير شروط دراسة الرماية، وستعمل بقية الشيفرة في كل مكان كما يجب. وبامكاننا في الكثير من لغات البرمجة كائنية التوجه منع بقية الشيفرة من الوصول إلى الحالة الداخلية للكائن بجعل خاصياتها private، وسينتج خطأ إن حاولت الشيفرة خارج الصنف الوصول إلى الخاصية: class Student : extends Person properties private year constructor Student(name, year) methods introduceSelf() canStudyArchery() { return this.year > 1 } student = new Student('Wael', 1) student.year // error: 'year' is a private property of Student أما في اللغات التي لا تفرض قيودًا كهذه على الوصول، يستخدم المبرمجون أسلوبًا في التسمية، يميزّون فيه الخاصيات ذات الوصول الخاص، كأن تبدأ التسمية بشرطة سفلية _. تحقيق البرمجة كائنية التوجه في لغة جافا سكريبت ناقشنا حتى اللحظة في مقالنا الميزات اﻷساسية للبرمجة كائنية التوجه بالعموم والتي تعتمدها لغات برمجة عديدة مثل ++C وجافا، وكنا قد ألقينا النظرة في مقالي أساسيات الكائنات في جافا سكريبت وكائنات prototype عن مفهومي الدوال البانية والكائنات prototype. وترتبط هاتان الميزتان بالتأكيد مع ميزات البرمجة كائنية التوجه إلى حد ما. حيث تزوّدنا الدوال البانية في جافا سكريبت بما يشبه تعريف الصنف، مما يساعد على تحديد شكل الكائن، بما في ذلك التوابع التي قد يتضمنها في مكان واحد من الشيفرة. كما يمكن استخدام كائنات prototype أيضًا، فلو عُرِّف تابع مثلًا ضمن الخاصية prototype لدالة بانية، فإن جميع الكائنات التي ننشأها باستخدام الدالة البانية ستمتلك هذا التابع الذي مرر إليها من خلال الكائن prototype، ولا حاجة لتعريفه ضمن الدالة البانية نفسها. كما تبدي سلسلة prototype chain سلوكًا يشبه سلوك الوراثة، فلو كان لدينا كائن من الصنف Student يمتلك الكائن Person ككائن prototype، فسيرث الخاصية name والتابع ()introduceSelf. لكن من المهم أيضًا فهم الاختلاف بين تلك الميزات ومفاهيم البرمجة كائنية التوجه التقليدية. وهذا ما سنناقشه بشيء من التفصيل. بداية، هناك اختلاف واضح في البرمجة كائنية التوجه بين الكائنات واﻷصناف، فالكائنات هي دائمًا نسخ عن اﻷصناف، وهنالك اختلاف واضح بين طريقة تعريف الصنف (الصياغة القواعدية بحد ذاتها) وطريقة إنشاء نسخ عن هذا الكائن (الدالة البانية). بينما نتمكن في جافا سكريبت من إنشاء الكائنات دون الحاجة إلى وجود تعريف مستقل للصنف، سواء عند استخدام الدالة البانية أو بإنشاء الكائن حرفيًا. وهذا ما يجعل العمل مع الكائنات في جافا سكريبت أسرع مقارنة مع البرمجة كائنية التوجه. ثانيًا، على الرغم من أن سلسلة كائنات prototype قريبة من مفهوم الوراثة، وتسلك السلوك نفسه بشكل أو بآخر، لكنهما مفهومان مختلفان. فعند إنشاء كائنات من صنف ابن subclass سنحصل على كائن واحد يجمع بين الخاصيات المعرفة في الصنف الابن والخاصيات المعرّفة في الصنف اﻷب. بينما يتميز نموذج prototyping بأن كل مستوى من مستويات الوراثة الهرمية في سلسلة يمثل بكائن مستقل، وسترتبط هذه الكائنات ببعضها عبر الخاصية _proto_. فالكائنات في سلسلسة prototype chain هي أقرب إلى مفهوم التفويض delegation من مفهوم الوراثة. والتفويض هو نمط برمجي يعطي الكائن القدرة على تنفيذ مهمة ما توكل إليه بنفسه أو تفويض كائن آخر لتنفيذ هذه المهمة. وفي الكثير من اﻷحيان، نرى أن التفويض أكثر مرونة في ربط الكائنات مع بعضها مقارنة بالوراثة (لسبب مهم وهو إمكانية تغيير أو استبدال الكائن المفوَّض كليًا أثناء تنفيذ البرنامج). وهكذا نرى أن الدوال البانية وكائنات prototype هي ميزات تمكننا من تنفيذ أو مقاربة بعض مفاهيم الوراثة كائنية التوجه في لغة جافا سكريبت، لكن استخدامها المباشر في تنفيذ ميزات مثل الوراثة أمر على قدر من الصعوبة. لهذا تقدم جافا سكريبت ميزات مبنية على نموذج كائنات prototype ترتبط بشكل أوضح بمفاهيم الوراثة كائنية التوجه، وهذا ما سنراه بتفصيل أكبر في مقالات لاحقة. الخاتمة تحدثنا في هذا المقال عن الميزات اﻷساسية للبرمجة كائنية التوجه OOP وطريقة تحقيقها في جافا سكريبت، كما ألقينا نظرة سريعة على مواطن الشبه بين الدوال البانية وكائنات prototype في جافا سكريبت وبين مميزات البرمجة بالكائنات. ترجمة-وبتصرف- للمقال Object-Oriented programming اقرأ أيضًا المقال السابق: استخدام كائنات Prototype في جافا سكريبت مدخل إلى جافاسكريبت كائنية التوجه (Object-Oriented JavaScript) لغة البرمجة بالكائنات Object-Oriented Programming برمجة الكائنات Objects في جافاسكريبت

من الضروري لأي مصمم مواقع ويب أن يتم بتصميم موقعه بشكل يتوافق مع احتياجات وتفضيلات الجمهور المستهدف. وفي مقال اليوم نناقش كيفية تحقيق ذلك وإظهار الموقع بشكل مقبول على مجموعة متنوعة من المتصفحات، بما في ذلك الإصدارات القديمة، مما يضمن تجربة مرضية لجميع الزوار. عليك قبل البدء في قراءة سلسلة المقالات هذه أن: تطلع على أساسيات HTML كما شرحناها في سلسلة المقالات مدخل إلى HTML. تتفهم أساسيات CSS كما شرحناها في سلسلة المقالات خطواتك الأولى في CSS. فقد يزور صفحتك بعض الزوار الذين يستخدمون متصفحات أقدم او لا تدعم أساليب تخطيط صفحات الويب الحديثة. وهذا ما يحدث في عالم الويب، فلا تدعم كل المتصفحات جميع الميزات الجديدة مباشرة بل يعتمد مطورها أولويات مختلفة في دعم ما يستجد. وسنشرح في هذا المقال كيف نستخدم تقنيات الويب المعاصرة دون أن نستثني من يستخدم التقنيات الأقدم. ما المتصفحات التي ستعرض عليها موقعك؟ تختلف مواقع الويب عن بعضها وفقًا للجمهور المستهدف، لهذا لا بد من معرفة عدد متابعي موقعك الذين يستخدمون متصفحات قديمة بل أن تقرر النهج الذي تتبعه في تصميم الموقع. وهذه العملية واضحة ومباشرة إن كان لديك موقع ويب ترغب في تعديله أو استبداله بآخر، فمن المحتمل أن تمتلك مجموعة من الأدوات التحليلية القادرة على تحديد التقنية التي يستخدمها الزائرون.أما إن لم تكن تمتلك هذه الأدوات، أو كان موقعك جديد كليًا، فستجد مواقع مثل Statcounter تستطيع تزويدك بإحصائيات وفقًا لموقعك الجغرافي. لا بد أن تأخذ أيضًا بعين الاعتبار نوع الجهاز الذي يستخدمه الزائر لتصفح موقعك. فقد تجد أن نسبة مستخدمي الهواتف المحمولة تزيد عن المتوسط. كما أن مراعاة شمولية الوصول أمر ضروري، فمعرفة عدد الزائرين الذين يستخدمون تقنيات حساسة أمر ضروري وقد يغدو حيويًا في بعض المواقع. إذ يلاحظ أن مطوري الويب مهتمون جدًا بتعزيز تجربة مستخدمي متصفحات إنترنت إكسبلورر القديمة الذين لا تتجاوز نسبتهم 1%، ولا يهتمون إطلاقًا بالزائرين ذوي الاحتياجات الخاصة الذين يشكلون نسبة أعلى بكثير. ما هو الدعم المقدم للميزات التي تريد استخدامها؟ بعد أن تطلع على أنواع المتصفحات التي قد تستعرض موقعك، يمكنك تقييم التقنيات التي عليك استخدامها بناء على دعم المتصفحات لها وسهولة تقديم بديل للزائرين الذين لا تدعم متصفحاتهم هذه التقنيات. سنحاول في هذا المقال تسهيل الأمر عليك ستجد في موسوعة حسوب شرحًا لكل خاصية وأدنى إصدار للمتصفحات التي تدعمها. كما ستجد معلومات مماثلة ضمن موقع شبكة مطوري موزيلا. ومن الطرق الشعبية الأخرى لمعرفة دعم المتصفحات لخاصية ما نجد مواقع مساعدة مثل Can I Use. إذ يعرض هذا الموقع قوائم لتقنيات الويب و منصاتها الرئيسية ومعلومات عن دعم المتصفحات المختلفة لها. كما ستتمكن من معرفة إحصائيات عن استخدام ميزة ما في نطاق موقعك الجغرافي أو أي منطقة تريد من العالم. وبإمكانك أيضًا ربط حساب جوجل أنيلتيكس Google Analytics كي تحصل على تحليل للمعلومات وفقًا لمعلومات مستخدميك. ستزيد معرفة التقنيات التي يستخدمها زائرو موقعك ودعم المتصفحات لها من قدرتك على اتخاذ القرار المناسب والطريقة الأنسب لدعمهم جميعًا. لا يعني الدعم رؤية ما تتوقع أن تراه دائمًا! لا يمكن أن ترى موقعك بنفس الشكل دائمًا على جميع المتصفحات، فقد يستعرض بعض الزائرين موقعك على هاتف محمول وآخرين على شاشة حاسوب مكتبي عريضة. وكذلك ستجد أن بعضهم يستخدم متصفحات أقدم وآخرين يستخدمون أحدث إصدارات متصفح معين. كما يقد يستمع بعض الزائرين لموقعك عن طريق قارئات الشاشة أو قد يكبرون أو يصغرون الشاشة للحصول على تجربة قراءة أوضح. ويعني تمامًا دعم جميع هؤلاء المستخدمين تقديم نسخة دفاعية من المحتوى، إذ تبدو هذه النسخة رائعة في المتصفحات الحديثة وتبقى صالحة من ناحية تقديم الوظيفة الأساسية للموقع ضمن المتصفحات الأقدم. يأتي المستوى الأول من دعم المتصفحات عن طريق هيكلة محتوى الصفحة جيدًا كي تتوافق مع تخطيط الانسياب الأساسي الاعتيادي normal flow. فقد لا يستفيد زائر يستخدم هاتفًا محدود الميزات من ميزات التنسيق، لكن انسياب المحتوى بشكل صحيح سيسهّل عليه التتبع والقراءة. وبالتالي نجعل الهيكلة الجيدة لصفحة HTML نقطة الانطلاق دائمًا، وينبغي ألا يتأثر محتوى الصفحة من ناحية البنية والتتابع إن حذفت تنسيقات CSS. ويرى البعض أن تُبقي على هذه الطريقة الأساسية في عرض الصفحة كي يتراجع إليها مستخدمو المتصفحات القديمة أو المحدودة الإمكانيات. فإن كان عدد المستخدمين هؤلاء ممن يزورون صفحتك قليلًا جدًا، قد لا يكون مفيدًا من ناحية تجارية أن تهدر وقتك في منحهم تجربة تماثل تجربة مستخدمي المتصفحات الحديثة. ومن الأجدى أن تستغل هذا الوقت في جعل موقعك أفضل من ناحية شمولية الوصول (الوصول السهل Accessibility) فقد يخدم ذلك عددًا أكبر من الزائرين. إذًا هنالك دائمًا خيار وسط بين صفحة HTML الأساسية وكل الزخارف التي تقدمها تنسيقات CSS، وقد ساهمت CSS بالفعل في جعل التراجع إلى النسخة الأساسية مباشرًا وسهلًا. إنشاء خطة تراجع في CSS تتضمن مواصفات CSS معلومات تشرح ما يفعله المتصفح عندما يُطبّق تخطيطين مختلفين في الوقت ذاته. أي يوجد تعريف محدد لما سيحصل إن كان العنصر معومًا و عنصر شبكة في نفس الوقت على سبيل المثال. وبالاستفادة من فكرة أن المتصفح يتجاهل قواعد التنسيق التي لا يفهمها ومعرفتك بطريقة إنشاء تخطيطات وفق التقنيات القديمة التي غطيناها في مقال سابق والتي تهمل مقابل تخطيط الشبكة سيُعرض الموقع بالشكل الأمثل ضمن المتصفحات الحديثة التي تفهمها وبشكل مقبول وظيفيًا في المتصفحات الأقدم. التراجع من تخطيط الشبكة إلى تخطيط التعويم لدينا في مثالنا التالي ثلاث حاويات <div> معروضة في نفس السطر تراها المتصفحات التي لا تدعم تخطيط الشبكة كثلاث صناديق معوّمة. وبما أن العنصر المعوّم الذي يصبح عنصر شبكة سيفقد سلوك التعويم، ستصبح هذه العناصر عناصر شبكة. وبالتالي ستُعرض على شكل عناصر شبكة في المتصفحات الحديثة وستتتجاهل المتصفحات الأقدم الخاصية display: grid وما يتعلق بها وتستخدم تخطيط التعويم. * { box-sizing: border-box; } .wrapper { background-color: palegoldenrod; padding: 10px; max-width: 400px; display: grid; grid-template-columns: repeat(3, 1fr); } .item { border-radius: 5px; background-color: rgb(207 232 220); } @supports (grid-template-rows: subgrid) { .wrapper { grid-template-rows: subgrid; gap: 10px; background-color: lightblue; text-align: center; } } <div class="wrapper"> <div class="item">Item One</div> <div class="item">Item Two</div> <div class="item">Item Three</div> <div class="item">Item Four</div> <div class="item">Item Five</div> <div class="item">Item Six</div> </div> See the Pen Untitled by Hsoub Academy (@HsoubAcademy) on CodePen. ملاحظة: لا تأثير للخاصية clear أيضًا عندما تصبح العناصر عناصر شبكة، لهذا تستطيع إنشاء تخطيط له تذييل footer معزول باستخدام clear والذي يتحول عندها إلى تخطيط شبكة. أساليب التراجع هنالك العديد من التخطيطات التي يمكن استخدامها بطريقة تشابه مثالنا السابق، وبإمكانك اختيار الطريقة التي تراها أنسب لما يحتاجه موقعك: أسلوب التعويم والعزل: كما رأينا في المثال السابق، تؤثر الخاصيتين float و clear على التخطيط إن تحوّلت العناصر المعوّمة أو المعزولة إلى عناصر مرنة flex أو عناصر شبكة grid. استخدام القاعدة display: inline-block: تُستخدم هذه الطريقة لإنشاء تخطيط أعمدة. فإن تحوّل عنصر يمتلك الخاصية display: inline-block إلى عنصر مرن أو عنصر شبكة سيتجاهل المتصفح القاعدة display: inline-block. القاعدة display:table: يُستخدم هذا الأسلوب في إنشاء تخطيط جدول. فإن امتلك العنصر خواص مثل display: table و display: table-cell ثم تحوّل إلى عنصر شبكة أو عنصر مرن، يتجاهل المتصفح سلوك الخاصية display. التخطيط متعدد الأعمدة: يمكنك في حالات محددة استخدام التخطيط متعدد الأعمدة كتخطيط تراجع إذا امتلكت الحاوية إحدى الخاصيات -column ومن ثم تحوّلت إلى حاوية شبكة، سيتجاهل حينها المتصفح سلوك تعدد الأعمدة. التراجع من تخطيط الشبكة إلى تخطيط الصندوق المرن: يتمتع تخطيط الصندوق المرن بدعم أوسع من قبل المتصفحات موازنة بتخطيط الشبكة كونه مدعوم من متصفح إنترنت إكسبلورر بنسختيه 10 و 11. فإن حوّلت تخطيط الصندوق المرن إلى تخطيط شبكة سيتجاهل المتصفح أي خاصية من خواص flex التي تُطبق على العناصر الأبناء. باستخدام حيل CSS كالتي استعرضناها ستكون قادرًا على منح مستخدمي المتصفحات الأقدم تجربة لائقة. إذ يمكننا إضافة تخطيط أبسط مبني على تقنيات قديمة مدعومة جيدًا ثم نستخدم خاصيات تنسيق أحدث لإنشاء تخطيط عصري يراه أكثر من 90% من المستخدمين. لكن لا بد في بعض الحالات كتابة شيفرة تراجع تتضمن تقنيات تفهمها المتصفحات الحديثة أيضًا، ومن الأمثلة عليها استخدام نسبة مئوية لتقدير اتساع العناصر المعوّمة كي تبدو الأعمدة أقرب إلى شكل الشبكة وتتمدد لتملأ الحاوية. يُحسب اتساع العنصر المعوّم ليكون 33.333% من اتساع الحاوية، أي ثلث الاتساع، بينما تحسب نسبة 33.333% في الشبكة من المساحة التي يقع ضمنها في الشبكة وستصبح ثلث القياس الذي نريد بمجرد تحوّل التخطيط إلى تخطيط شبكة. * { box-sizing: border-box; } .wrapper { background-color: rgb(79, 185, 227); padding: 10px; max-width: 400px; display: grid; grid-template-columns: 1fr 1fr 1fr; } .item { float: left; border-radius: 5px; background-color: rgb(207, 232, 220); padding: 1em; width: 33.333%; } <div class="wrapper"> <div class="item">Item One</div> <div class="item">Item Two</div> <div class="item">Item Three</div> </div> See the Pen Untitled by Hsoub Academy (@HsoubAcademy) on CodePen. للتعامل مع هذه الحالة لابد من طريقة لمعرفة إن كان تخطيط الشبكة مدعومًا وبالتالي ستتجاوز اتساع التخطيط الأقدم ،وهنا تقدم لنا CSS حلًا. الاستعلام عن الميزات يساعدك الاستعلام عن الميزات في اختبار دعم المتصفح لأي ميزة من ميزات CSS، أي بإمكانك كتابة تنسيقات خاصة بالمتصفحات التي لا تدعم ميزات معينة، ثم التحقق لترى إن كان المتصفح يدعم ما تختبره من ميزات فإن كان كذلك سيعرض التخطيط العصري. إن أضفنا استعلام عن ميزة إلى مثالنا السابق، سنتمكن من إعادة ضبط الاتساعات العناصر على القيمة auto إن علمنا أن المتصفح يدعم تخطيط الشبكة: * { box-sizing: border-box; } .wrapper { background-color: rgb(79, 185, 227); padding: 10px; max-width: 400px; display: grid; grid-template-columns: 1fr 1fr 1fr; } .item { float: left; border-radius: 5px; background-color: rgb(207, 232, 220); padding: 1em; width: 33.333%; } @supports (display: grid) { .item { width: auto; } } <div class="wrapper"> <div class="item">Item One</div> <div class="item">Item Two</div> <div class="item">Item Three</div> </div> See the Pen Untitled by Hsoub Academy (@HsoubAcademy) on CodePen. تدعم المتصفحات الحديثة استعلامات الميزات جيدًا، لكن عليك الانتباه إلى أن المتصفحات التي لا تدعم تخطيط الشبكة قد لا تدعم استعلامات الميزات. ويعني ذلك أن المقاربة التي فصلناها في المثال السابق ستعمل أيضًا جيدًا في تلك المتصفحات. فما نفعله هو كتابة تنسيقات CSS القديمة أولًا خارج إطار الاستعلام. فالمتصفحات التي لا تدعم الشبكة ولا تدعم استعلام الميزات ستستعمل معلومات التنسيق القديم التي تفهمها وتتجاهل كليًا أي شيء آخر. أما المتصفحات التي تدعم استعلام الميزات وتدعم تخطيط الشبكة ستنفذ تنسيقات الشبكة الموجودة ضمن استعلام الميزات وتتجاهل كل شيء آخر. تتضمن توصيفات استعلام الميزات القدرة على اختبار عدم قدرة المتصفح على دعم ميزة وهذا مفيد فقط إن دعم المتصفح استعلام الوسائط. سنرى مستقبلًا مقاربة مبنية على التحقق من عدم دعم المتصفح للميزات، إذ ستختفي المتصفحات التي لا تدعم استعلامات الميزات. أما الآن، فعليك استخدام مقاربة التنسيقات القديمة أولًا ثم تجاوزها إذا دعم المتصفح الميزات الأحدث. نسخ من خاصيات الشبكة الخاصة بمتصفح إنترنت إكسبلورر 11 و10 ضمّت توصيفات شبكة CSS دعمًا أوليًا للمتصفح إنرتنت إكسبلور 10. وطالما أن إنترنت إكسبلورر بنسختيه 10 و 11 لا يقدم دعمًا للشبكات العصرية، فهو لا يمتلك نسخة جيدة من تخطيط الشبكة يمكن استخدامها. ولدعم تخطيط الشبكة في هذين المتصفحين توضع البادئة -ms- قبل اسم الخاصية، ويعني ذلك إمكانية استخدام هذه الخاصية لدعم إنترنت إكسبلورر 10 و11 وستتجاهل بقية المتصفحات هذه الخاصيات. مع ذلك لا يزال مايكروسوفت إيدج قادرًا على فهم الصياغة القديمة، لهذا لا بد من الانتباه جيدًا والتأكد من تجاوز الخاصيات القديمة بأمان إن كنت تعمل على تخطيط شبكة عصري. وعمومًا إن لم يكن عدد مستخدمي إنترنت إكسبلورر من زائري موقعك كبيرًا، قد يكون من الأفضل التركيز على إنجاز نسخة تراجع تعمل جيدًا مع جميع المتصفحات التي لا تدعم تخطيط الشبكة العصري. اختبار المتصفحات الأقدم تدعم معظم المتصفحات الحديثة تخطيطي الصندوق المرن وتخطيط الشبكة، وسيكون من الصعب أن تختبر المتصفحات القديمة. من الطرق التي قد تنفع في هذا الحالة استخدام أدوات اختبار مثل Sauce Labs. بإمكانك أيضًا تنزيل وتثبيت محاكيات افتراضية ومن ثم تشغيل نسخ أقدم من المتصفحات ضمن بيئة معزولة. إن كنت ترى أن دعم إنترنت إكسبلورر ضروري، ستجد مجموعة من المحاكيات التي تقدمها مايكروسوفت مجانًا، وهي متاحة لأنظمة تشغيل ويندوز وماك ولينكس وهي بالفعل طريقة ممتازة لاختبار متصفحات ويندوز القديمة والحديثة حتى لو لم تكن تستخدم حاسوبًا يعمل على هذا النظام. الخلاصة لديك الآن كل ما تحتاجه من المعلومات لاستخدام تقنيات مثل تخطيط الشبكة وإنشاء نسخ تراجع خاصة بالمتصفحات الأقدم، ولاستخدام أية تقنيات جديدة قد تظهر في المستقبل. ترجمة -وبتصرف لمقال Supporting older browsers اقرأ أيضًا المقال السابق: الأساليب القديمة في تخطيط صفحات الويب كيف تتحقّق من الخصائص المدعومة في المتصفحات سهولة الوصول كيفية تصميم جسم صفحة موقع إلكتروني باستخدام CSS أساسيّات التَمَوْضُع على صفحات الويب (CSS Positioning 101)

يُعد استخدام الشبكة Grid ميزة من ميزات تخطيط الصفحات اعتمادًا على CSS. لكن ما جرى قبل ظهور هذه الخاصية هو اعتماد أسلوب تعويم العناصر float أو استخدام ميزات أخرى. إذًا كان عليك أن تتخيل مثلًا صفحتك بعدة أعمدة ( 4 أو 6 أو 12 وهكذا) ومن ثم العمل على ترتيب المحتوى ضمن هذه الأعمدة التخيلية. ما ستكتشفه في هذا المقال هي الأساليب القديمة في تخطيط الصفحات كي تفهم طريقة عملها إن اضطررت للعمل على مشروع قديم. عليك قبل البدء في قراءة هذا المقال أن: تطلع على أساسيات HTML. تفهم أساسيات عمل CSS. تخطيط الصفحات والشبكات قبل ظهور تخطيط شبكات CSS قد يتفاجأ القادمون الجدد الذين لديهم خلفية في التصميم أن شبكات CSS لم تظهر إلا مؤخرًا، وقد استخدمت قبلها أساليب متنوعة ليست مثالية في إنشاء تصميمات شبيهة بالشبكات، ندعوها الآن بالأساليب القديمة أو الموروثة legacy. تعتمد المشاريع الحديثة على تخطيط شبكات CSS برفقة واحدة أو أكثر من أساليب التخطيط الحديثة لإنشاء أساس لأي تخطيط. لكن، قد تصادف تخطيط شبكة يعتمد على الأساليب القديمة بين الفينة والأخرى، لهذا من المفيد أن تتعرف على طريقة عملها ولماذا تختلف هذه الشبكات عن شبكات CSS. سنشرح في هذا المقال كيف تعمل منظومات الشبكات القديمة وإطارات عمل الشبكات grid frameworks اعتمادًا على التعويم ومبدأ الصندوق المرن. وقد تتفاجأ إن درست شبكات CSS بتعقيد هذه المنظومات، لكن معرفتك ستساعدك على كتابة شيفرة تراجع أو شيفرة آمنة من أجل المتصفحات التي لا تدعم الأساليب الحديثة في التخطيط. إضافة إلى ذلك، ستكون قادرًا على العمل على مشاريع سابقة تعتمد هذه الطرق القديمة في التخطيط. ومن المهم أن تتذكر دائمًا أن منظومات الشبكات القديمة لا تعمل إطلاقًا بالطريقة التي يعمل بها تخطيط شبكات CSS، بل تعتمد فكرة إعطاء العناصر أبعادًا محددةً ثم دفعها بطريقة تجعلها تبدو أنها شبكة. تخطيط من عمودين لنبدأ بأكثر الأمثلة بساطة وهو تخطيط مكون من عمودين. بإمكانك متابعة العمل معنا بإنشاء ملف باسم index.html على حاسوبك ثم نقل قالب HTML الخاص بالمثال إليه ومن ثم وضع الشيفرة التالية في أماكنها المناسبة ضمن القالب. سترى في نهاية المثال كيف ستبدو نتيجة العمل مباشرة. أولًا لابد من توفير محتوىً ما لوضعه ضمن الأعمدة، لهذا، استبدل كل ما هو موجود ضمن جسم الصفحة بالشيفرة التالية: <h1>2 column layout example</h1> <div> <h2>First column</h2> <p> Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Nulla luctus aliquam dolor, eu lacinia lorem placerat vulputate. Duis felis orci, pulvinar id metus ut, rutrum luctus orci. Cras porttitor imperdiet nunc, at ultricies tellus laoreet sit amet. Sed auctor cursus massa at porta. Integer ligula ipsum, tristique sit amet orci vel, viverra egestas ligula. Curabitur vehicula tellus neque, ac ornare ex malesuada et. In vitae convallis lacus. Aliquam erat volutpat. Suspendisse ac imperdiet turpis. Aenean finibus sollicitudin eros pharetra congue. Duis ornare egestas augue ut luctus. Proin blandit quam nec lacus varius commodo et a urna. Ut id ornare felis, eget fermentum sapien. </p> </div> <div> <h2>Second column</h2> <p> Nam vulputate diam nec tempor bibendum. Donec luctus augue eget malesuada ultrices. Phasellus turpis est, posuere sit amet dapibus ut, facilisis sed est. Nam id risus quis ante semper consectetur eget aliquam lorem. Vivamus tristique elit dolor, sed pretium metus suscipit vel. Mauris ultricies lectus sed lobortis finibus. Vivamus eu urna eget velit cursus viverra quis vestibulum sem. Aliquam tincidunt eget purus in interdum. Cum sociis natoque penatibus et magnis dis parturient montes, nascetur ridiculus mus. </p> </div> يحتاج كل عمود إلى عنصر خارجي كي يضم محتواه لهذا سنحاول فعل ذلك. اخترنا في مثالنا العنصر الحاوي <div>، وبإمكانك أيضًا اختيار عنصر آخر أكثر ملائمة من ناحية الدلالة مثل <article> و <section> و <aside>. أما بالنسبة لتنسيق CSS، فعليك أولًا تطبيق ما يلي على صفحتك لضبطها مبدئيًا: body { width: 90%; max-width: 900px; margin: 0 auto; } سيشكل جسم الصفحة 90% من نافذة العرض لكن دون أن يزيد عن 900 بكسل وعندها سيحافظ على هذا الاتساع ويتمركز في وسط الصفحة. ستمتد العناصر الأبناء له (العنصر <h1> والعنصران <div>) حتى يشغلا كامل اتساع الجسم. ولو أردنا أن يعوم العنصران <div> إلى جوار بعضهما، لا بد عندها من ضبط اتساعهما ليشغلا 100% من اتساع العنصر الأب أو أقل. لهذا أضف الشيفرة التالية إلى نهاية تنسيقات CSS: div:nth-of-type(1) { width: 48%; } div:nth-of-type(2) { width: 48%; } ضبطنا اتساع كلا العنصرين ليشغل 48% من مساحة العنصر الأب وبالتالي سيشغلان معًا 96% من المساحة الكلية له، وتركنا 4% لتمثل قناة تفصل بينهما وتعطي المحتوى مجالًا للتنفس. علينا الآن تعويم الأعمدة كالتالي: div:nth-of-type(1) { width: 48%; float: left; } div:nth-of-type(2) { width: 48%; float: right; } تكون النتيجة النهائية للمثال كالتالي: See the Pen Legacy layout by Hsoub Academy (@HsoubAcademy) on CodePen. ستلاحظ أننا استخدمنا نسب مئوية لتقدير الاتساعات، وهي استراتيجية جيدة كونها تنشئ تخطيطًا مرنًا أو "سائلًا" يمكن ضبطه ليلائم مختلف أبعاد الشاشات ويحافظ على نفس نسبة الاتساع الذي يأخذه كل عمود ضمن الشاشات الأصغر. حاول أن تغيّر أبعاد نافذة المتصفح وراقب ما يحدث! ملاحظة: يمكنك أن تتابع طريقة عمل هذا المثال على جيت-هاب (كما يمكنك الاطلاع على شيفرته المصدرية) إنشاء إطار عمل لشبكة وفق الأسلوب القديم تستخدم معظم أطر العمل القديمة سلوك التعويم float كي تعوّم أحد الأعمدة إلى جانب الآخر والحصول على تخطيط يشبه الشبكة. ويساعدك العمل على إنشاء شبكة من هذا النوع في معرفة طريقة عملها ويقدم لك بعض المفاهيم المتقدمة كي تبني على الأساسيات التي تعلمناها في مقال تعويم العناصر في CSS. يُعد إطار العمل الأسهل لهذا النوع من الشبكات هو الإطار ذو الاتساع الثابت. وكل ما نحتاجه هو معرفة مقدار الاتساع المطلوب لتصميمنا، وكم عدد الأعمدة وما هو اتساعها واتساع الأقنية الفاصلة بينها. بينما إن أردنا أن نبني شبكتنا على شكل أعمدة تتسع وتتقلص وفقًا لاتساع نافذة المتصفح، لا بد حينها من حساب اتساع الأعمدة والأقنية كنسب مئوية. سنلقي نظرة في القسم التالي على كيفية إنشاء التخطيطين السابقين، وسننشئ شبكة من 12 عمودًا وهو خيار شائع جدًا وواسع الاستخدام لحالات كثيرة كونه عدد قابل للقسمة على 2 و 4 و 6. شبكة بسيطة ثابتة الاتساع لننشئ بداية شبكة ذات أعمدة ثابتة الاتساع، وعليك أن تبدأ بإنشاء نسخة عن ملف المثال على حاسوبك والتي تضم الشيفرة التالية لجسم الصفحة: <div class="wrapper"> <div class="row"> <div class="col">1</div> <div class="col">2</div> <div class="col">3</div> <div class="col">4</div> <div class="col">5</div> <div class="col">6</div> <div class="col">7</div> <div class="col">8</div> <div class="col">9</div> <div class="col">10</div> <div class="col">11</div> <div class="col">12</div> </div> <div class="row"> <div class="col span1">13</div> <div class="col span6">14</div> <div class="col span3">15</div> <div class="col span2">16</div> </div> </div> إن الغاية من ذلك الحصول على شبكة من سطرين و 12 عمودًا، إذ يظهر السطر الأول قياس كل عمود بينما يعرض السطر الثاني مناطق مختلفة القياسات من الشبكة. أضف ضمن العنصر <style> الشيفرة التالية والتي تعطي لحاوية التغليف اتساعًا مقداره 980 بكسل مع حشوة إلى جهة اليمين مقدارها 20 بكسل. يترك لنا ذلك اتساعًا مقداره 960 بكسل للأعمدة والأقنية الفاصلة بينها، والسبب في أن الحشوة قد استهلكت مساحة من الاتساع الكلي هو أننا ضبطنا قيمة الخاصية box-sizing على القيمة border-box: * { box-sizing: border-box; } body { width: 980px; margin: 0 auto; } .wrapper { padding-right: 20px; } استخدم الآن حاوية السطر التي تغلف كل سطر من أسطر الشبكة لتمييز كل سطر عن الآخر وذلك من خلال إضافة شيفرة التنسيق التالية بعد شيفرة التنسيق السابقة: .row { clear: both; } ويعني تطبيق هذا التباعد أنه لا ضرورة لملئ السطر بالعناصر حتى نحصل على 12 عمودًا، بل ستبقى الأسطر منفصلة وغير متداخلة مع بعضها. أما بالنسبة للأقنية الفاصلة فقط جعلنا اتساعها 20 بكسل وأنشأناها على شكل هامش إلى يسار العمود بما في ذلك العمود الأول وذلك لموازنة الحشوة الموجودة إلى يمين الحاوية والتي كان اتساعها 20 بكسل. وبالتالي لدينا الآن 12 قناة تفصل بين الأعمدة اتساعها 12x20=240. لا بد من طرح المساحة السابقة من 960 بكسل وتكون النتيجة 720 بكسل للأعمدة جميعها وبتقسيم هذه القيمة على 12 وهو عدد الأعمدة سيكون اتساع العمود 60 بكسل. ننشئ كخطوة ثانية الصنف col. الذي يضبط العمود ويعوّمه إلى اليسار، إذ ضبطنا فيه الخاصية margin-left على القيمة 20px لإنشاء قناة فصل، ومنحناه اتساعًا width مقداره 60 بكسل، إليك قواعد التنسيق اللازمة: .col { float: left; margin-left: 20px; width: 60px; background: rgb(255, 150, 150); } سيظهر السطر الأول بأعمدة مفردة وكأنه شبكة. ملاحظة: منحنا كل عمود لونًا أحمر فاتح لكي ترى تمامًا الاتساع الذي يشغله. أما تخطيط الحاوية التي نريدها أن تمتد إلى عدة أعمدة فيتطلب أصنافًا خاصة لضبط قيم الاتساع للأعمدة المطلوبة إضافة إلى اتساع الأقنية بينها. نحتاج في مثالنا إلى صنف جديد ليسمح للحاويات أن تمتد بين العمودين 2 و 12. وينتج كل اتساع عن إضافة اتساع كل عمود من تلك الأعمدة إلى اتساع أقنية الفصل والتي عددها أقل دائمًا بواحد من عدد الأعمدة. أضف الشيفرة التالية إلى آخر شيفرة CSS: /* Two column widths (120px) plus one gutter width (20px) */ .col.span2 { width: 140px; } /* Three column widths (180px) plus two gutter widths (40px) */ .col.span3 { width: 220px; } /* And so on… */ .col.span4 { width: 300px; } .col.span5 { width: 380px; } .col.span6 { width: 460px; } .col.span7 { width: 540px; } .col.span8 { width: 620px; } .col.span9 { width: 700px; } .col.span10 { width: 780px; } .col.span11 { width: 860px; } .col.span12 { width: 940px; } بهذه الأصناف التي أنشأناها سنتمكن من وضع أعمدة مختلفة الاتساع ضمن الشبكة. حاول أن تحفظ التغييرات وتعيد تحميل الصفحة لترى تأثيرها. ملاحظة: إن وجدت صعوبة في تطبيق المثال السابق، الق نظرة عليه بشكله النهائي على جت-هاب (تستطيع أيضًا تنفيذه مباشرة هناك). حاول أن تعدّل الأصناف التي تطبقها على عناصرك أو حتى إضافة أو إزالة بعض الحاويات، لترى كيف يمكن أن يتغير التخطيط. إذ يمكنك مثلًا أن تجعل السطر الثاني يبدو كالتالي: <div class="row"> <div class="col span8">13</div> <div class="col span4">14</div> </div> لقد حصلنا الآن على شبكة يمكنك فيها تعريف عدد الأسطر والأعمدة في كل منها، ومن ثم وضع المحتوى الذي تريد في كل حاوية. إنشاء شبكة مرنة أو "سائلة" تعمل كما رأينا الشبكة السابقة جيدًا، لكن مشكلتها هو اتساعها الثابت. لكن ما نحتاجه حقًا هو شبكة مرنة تنمو وتتقلص وفقًا لاتساع نافذة عرض المتصفح. ولإنجاز الأمر، يمكن تحويل وحدات الاتساع من البكسل إلى نسب مئوية. تُعطى المعادلة التي تحوّل الاتساع الثابت إلى نسبة مئوية مرنة التالي: target / context = result بالنسبة إلى مثالنا سيكون الاتساع المستهدف للعمود target هو 60 بكسل والسياق أو الاتساع الكلي context هو 960 بكسل. سنستخدم هذه المعادلة لحساب النسب المئوية: 60 / 960 = 0.0625 بإزاحة الفاصلة العشرية مرتبتين إلى اليمين نحصل على النسبة المئوية 6.25%، ونستطيع الآن استبدال اتساع العمود المقدّر 60 بكسل بالنسبة المئوية 6.25%. سنفعل الشيء نفسه لضبط اتساع الأقنية الفاصلة: 20 / 960 = 0.02083333333 لهذا نستبدل قيمة الخاصية margin-left في الصنف col. وقيمة الخاصية padding-right في الصنف wrapper. لتصبحان 2.083%. تحديث الشبكة في مثالنا لتبدأ العمل في هذا القسم أنشئ نسخة جديدة عن المثال السابق على جهازك أو نسخة جديدة عن ملف المثال لتستخدمه كنقطة انطلاق. غيّر قاعدة التنسيق الثانية في المحدد wrapper. كالتالي: body { width: 90%; max-width: 980px; margin: 0 auto; } .wrapper { padding-right: 2.08333333%; } لم نغير قيمة الاتساع width لتصبح كنسبة مئوية فقط، بل أضفنا الخاصية max-width كي لايصبح التخطيط واسعًا أكثر مما هو مطلوب. عدّل بعد ذلك القاعدة الرابعة في المحدد col. كالتالي: .col { float: left; margin-left: 2.08333333%; width: 6.25%; background: rgb(255, 150, 150); } سنبدأ الآن الجزء الذي يتطلب مزيدًا من العمل، ونحتاج إلى تحديث كل قواعد المحددات col.span. كي تستخدم النسب المئوية بدلًا من البكسل. يستغرق الأمر وقتًا لإنجاز الحسابات، لكن لتوفير الوقت أجريت هذه الحسابات مسبقًا. حدّث الكتلة السفلية من قواعد CSS كالتالي: /* Two column widths (12.5%) plus one gutter width (2.08333333%) */ .col.span2 { width: 14.58333333%; } /* Three column widths (18.75%) plus two gutter widths (4.1666666) */ .col.span3 { width: 22.91666666%; } /* And so on… */ .col.span4 { width: 31.24999999%; } .col.span5 { width: 39.58333332%; } .col.span6 { width: 47.91666665%; } .col.span7 { width: 56.24999998%; } .col.span8 { width: 64.58333331%; } .col.span9 { width: 72.91666664%; } .col.span10 { width: 81.24999997%; } .col.span11 { width: 89.5833333%; } .col.span12 { width: 97.91666663%; } احفظ التغييرات التي أجريتها على الشيفرة وأعد تحميل الصفحة ثم حاول تغيير اتساع نافذة المتصفح. من المفترض أن ترى كيف يتغير اتساع الأعمدة بما يلائم اتساع نافذة المتصفح. ملاحظة: إن وجدت صعوبة في تطبيق المثال السابق، الق نظرة عليه بشكله النهائي على جت-هاب (تستطيع أيضًا تنفيذه مباشرة). إجراءات حسابات أسهل باستخدام الدالة ()calc بإمكاننا استخدام الدالة ()calc لتنفيذ العمليات الحسابية ضمن شيفرة CSS، إذ تسمح لك بإدخال معادلات رياضية بسيطة لحساب قيمة CSS. هذه الدالة مفيدة خصوصًا عندما تضطر لتنفيذ علاقات رياضية معقدة، كما تساعد في تنفيذ حسابات باستخدام وحدات مختلفة كان تريد مثلًا أن يكون ارتفاع العنصر 100% من ارتفاع العنصر الأب دائمًا بينما يكون ارتفاعه 50 بكسل. بالعودة إلى شبكتنا، نجد أن أي عمود يمتد ليغطي أكثر من عمود في شبكتنا له الاتساع 6.25% مضروبًا بعدد الأعمدة التي يمتد عليها ومضافًا إليه الاتساع 2.083% مضروبًا بعدد الأقنية الفاصلة (وهو عدد الأعمدة ناقصًا واحد). تسمح لنا الدالة ()calc بإجراء الحسابات السابقة ضمن قيمة الخاصية width، فمن أجل أي عمود يمتد على أربعة أعمدة مثلًا يمكن تنفيذ الشيفرة التالية: .col.span4 { width: calc((6.25% * 4) + (2.08333333% * 3)); } جرّب أن تستبدل الشيفرة في كتلة CSS الأخيرة بالقواعد التالية، ثم أعد تحميل الصفحة لترى النتيجة: .col.span2 { width: calc((6.25% * 2) + 2.08333333%); } .col.span3 { width: calc((6.25% * 3) + (2.08333333% * 2)); } .col.span4 { width: calc((6.25% * 4) + (2.08333333% * 3)); } .col.span5 { width: calc((6.25% * 5) + (2.08333333% * 4)); } .col.span6 { width: calc((6.25% * 6) + (2.08333333% * 5)); } .col.span7 { width: calc((6.25% * 7) + (2.08333333% * 6)); } .col.span8 { width: calc((6.25% * 8) + (2.08333333% * 7)); } .col.span9 { width: calc((6.25% * 9) + (2.08333333% * 8)); } .col.span10 { width: calc((6.25% * 10) + (2.08333333% * 9)); } .col.span11 { width: calc((6.25% * 11) + (2.08333333% * 10)); } .col.span12 { width: calc((6.25% * 12) + (2.08333333% * 11)); } ملاحظة1: إن وجدت صعوبة في تطبيق المثال السابق، الق نظرة عليه بشكله النهائي على جت-هاب (تستطيع أيضًا تنفيذه مباشرة). ملاحظة2: قد لا تتمكن من تطبيق المثال لأن المتصفح لا يدعم الدالة ()calc مع أنها مدعومة جيدًا في أغلب المتصفحات وصولًا إلى مايكروسوفت إنترنت إكسبلورر IE9. منظومات الشبكات الدلالية وغير الدلالية إن إضافة أصناف التنسيق إلى شيفرة HTML لتعريف التخطيطات يعني أن شيفرتك ومحتوى صفحتك مرهونان تمامًا بمنظورك الشخصي، لهذا قد تسمع أن هذه الطريقة في استخدام أصناف CSS هي طريقة غير دلالية أي لا تصف تمامًا كيف ينظَّم المحتوى بدلًا من استخدام الأصناف لتوصيف المحتوى، وهذا هو الأمر في حالتنا مع الأصناف span. لا يُعد النهج الذي استخدمناه هو المنهج الوحيد، بل يمكنك أن تقرر ما هي أبعاد شبكتك ثم تضيف معلومات عن هذه الأبعاد إلى قواعد الصفوف الدلالية الموجودة. فلو كان لديك العنصر <div> الذي يمتلك الصنف content وأردته أن يمتد على 8 أعمدة، يمكن إضافة القاعدة التالية إلى المحدد content.: .content { width: calc((6.25% * 8) + (2.08333333% * 7)); } ملاحظة: إن كنت تستخدم معالج أولي للتنسيق مثل Sass تكون قادرًا على إنشاء توجيه mixin@ لإدراج تلك القيم في أي مكان تريده من الصفحة. تمكين حاويات الإزاحة في الشبكة تعمل شبكتنا جيدًا طالما أننا نريد أن تتدفق الحاويات ابتداءً من الطرف اليميني للشبكة. لكن إن أردنا ترك فراغ بحجم عمود قبل أول حاوية أو بين حاويتين، لا بد عندها من إيجاد نوع من الإزاحة باستخدام صنف تنسيق يضيف هامشًا إلى اليسار كي يدفع الموقع عبر الشبكة. لنحاول أن نفعل ذلك، ولنبدأ بالشيفرة السابقة أو استخدم ملف المثال كنقطة انطلاق. شننشئ أيضًا صنفًا يعمل على إزاحة الحاوية بمقدار اتساع عمود واحد. أضف الشيفرة التالية في شيفرة CSS: .offset-by-one { margin-left: calc(6.25% + (2.08333333% * 2)); } أو إن أردت حساب النسب المئوية لاتساع الأعمدة بنفسك، استخدم الشيفرة التالية: .offset-by-one { margin-left: 10.41666666%; } بإمكانك الآن إضافة هذا الصنف إلى أية حاوية تريد كي تترك مساحة فارغة باتساع عمود من ناحية اليسار. فلو كان لدينا مثلًا شيفرة HTML التالية: <div class="col span6">14</div> استبدلها بهذه الشيفرة: <div class="col span5 offset-by-one">14</div> ملاحظة: انتبه إلى ضرورة تقليل عدد الأعمدة التي تريدها أن تمتد كي تترك مساحة للإزاحة. جرّب تحميل وتحديث الصفحة لترى الفرق، وبإمكانك أن ترى المثال على جيت-هاب وأن تجربته هنالك مباشرة. سيظهر المثال بشكله النهائي كالتالي: تمرين: هل بإمكانك كتابة صنف offset-by-two لإزاحة عمود بمقدار عمودين؟ محدودية الشبكة المعوّمة عند استخدام شبكة كهذه لا بد من حساب مجموع الاتساعات الإجمالي بشكل صحيح، وأن لا تضع عناصر في صف تجعله يمتد إلى أعمدة أكثر مما يمكنه أن يضم. ونظرًا للطريقة التي يعمل وفقها مبدأ التعويم، إن أصبح عدد أعمدة الشبكة أكثر مما تستوعبه الشبكة ستنتقل العناصر في نهاية السطر إلى سطر جديد وتخرّب الشبكة. تذكر أيضًا، إن ازداد اتساع محتوى عنصر أكثر من قدرة السطر على استيعابه سيطفح المحتوى خارج العمود ويبدو الأمر كارثيًا. وتبقى المحدودية الأهم لهذا الشبكة هي أنها وحيد البعد، فما نفعله هو التعامل مع أعمدة وجعل العناصر تتمدد على عدد منها ولا نتعامل مع أسطر فعليًا. من الصعب إذًا التعامل مع هذه التخطيطات القديمة للتحكم بارتفاع العناصر دون أن تحدد هذه الإرتفاع صراحة وهذه مقاربة لا تتمتع بالمرونة إطلاقًا، فلا يمكن أن تضمن النتائج ما لم تضمن أنّ المحتوى سيكون دائمًا بارتفاع محدد. شبكات الصندوق المرن إن اطلعت على مقالنا السابق حول [تخطيط الصندوق المرن]() فقد ترى أن هذا التخطيط هو الحل المثالي لإنشاء شبكة عناصر. إذ توجد بالفعل الكثير من تخطيطات الشبكات المعتمدة على الصندوق المرن وتخطيطات صندوق مرن التي تحل الكثير من المشاكل التي شرحناها في هذا المقال. لكن لم يُصمم الصندوق المرن لإنشاء منظومة شبكة لهذا ستظهر مشاكل عدة عند استخدامه. وكمثال بسيط يشرح ما نقصده، سنعود إلى نفس شيفرة المثال السابق ومن ثم نستخدم شيفرة CSS التالية لتنسيق الأصناف wrapper و raw و col: body { width: 90%; max-width: 980px; margin: 0 auto; } .wrapper { padding-right: 2.08333333%; } .row { display: flex; } .col { margin-left: 2.08333333%; margin-bottom: 1em; width: 6.25%; flex: 1 1 auto; background: rgb(255, 150, 150); } حاول أن تجري التعديلات السابقة على نسختك من المثال أو الق نظرة على نسخته على جت-هاب ( كما يمكنك الاطلاع على طريقة عمله أيضًا) ما فعلناه هنا هو تحويل كل سطر إلى حاوية مرنة فلا زلنا نحتاج إلى الأسطر في شبكات الصندوق المرن كي نستطيع استخدام العناصر التي يصل مجموع اتساعاتها إلى أقل من 100%. لهذا ضبطنا الخاصية display للحاوية على القيمة flex. ضبطنا أيضًا قيمة الخاصية flex في الصنف col. على القيمة 1 لتجعل العنصر يتمدد، وكذلك الخاصية flex-shrink على القيمة 1 كي يتقلص العنصر. أما قيمة الخاصية flex-basis فكانت auto لأن العنصر له اتساع محدد، وتستخدم تلك القيمة هذا الاتساع كقيمة للخاصية flex-basis. لدينا 12 صندوق في السطر الأول ضمن شبكة تنمو وتتقلص بشكل متماثل مع تغيّر اتساع نافذة العرض. وفي السطر الثاني لدينا فقط 4 أعمدة تتمدد وتتقلص أيضًا على أساس الاتساع المحدد 60 بكسل. وهكذا ستتمكن الأعمدة الأربعة في السطر الثاني من التمدد أكثر من الأعمدة في السطر الأول وستشغل هذه الأعمدة مساحة السطر الثاني بأكملها: ولإصلاح الأمر لابد من استخدام الأصناف span لتزويدنا باتساع يستبدل تلك القيمة التي تستخدمها الخاصية flex-basis للعنصر المحدد. وهذه الأصناف لا تحترم أيضًا تخطيط الشبكة الذي تنتظم وفقه العناصر لأنها لا تعرف شيئًا عن الشبكة. فالصندوق المرن تخطيط وحيد البعد ويتعامل مع أسطر أو أعمدة وليس الاثنان معًا. لهذا السبب لا يمكن إنشاء شبكة صريحة من أعمدة وأسطر، وهذا يعني أننا لا زلنا بحاجة إلى حساب نسب مئوية للأبعاد كما في عملية تعويم العناصر floating. مع ذلك قد تقرر استخدام الشبكة المرنة بدلًا من التعويم لأنها تقدم ميزات أفضل من ناحية المحاذاة وتوزيع المساحات الفارغة. لكن لا بد من الانتباه أنك تستخدم أداة لم تخصص لهذا الغرض، وقد تشعر أنك تدور في حلقات إضافية حتى تصل إلى النتيجة المطلوبة. شبكات تؤمنها أطراف خارجية أخرى بعد أن تعرفنا على طريقة حساب الأبعاد في شبكتنا، بإمكاننا الآن استيعاب بعض المنظومات التي صممتها أطراف أخرى للاستخدامات العامة. فإن بحثت في الويب عن " أطر عمل شبكات CSS" أو "CSS Grid framework" ستجد عددًا كبيرًا من الخيارات منها Bootstrap و Foundation والتي تضم تخطيط شبكة خاصة بها. كما ستجد منظومات شبكات مستقلة جرى تطويرها باستخدام CSS أو باستخدام معالجات أولية. لنلق نظرة على إحدى هذه المنظومات المستقلة لنعرض التقنيات الشائعة في إطارات عمل الشبكات. سنستخدم شبكة تمثلًا جزءًا من إطار العمل Skeleton وهو إطار عمل CSS بسيط. لهذا انتقل إلى موقع الويب الخاص بإطار العمل ثم نزّل الملف المضغوط الخاص بإطار العمل واستخرج ملفاته إلى حاسوبك ثم انسخ الملفين skeleton.css و normalize.css إلى مجلد جديد. انسخ أيضًا الملف html-skeleton.html إلى نفس المجلد السابق. اربط الملفين Normalize و skeleton بصفحة الويب بإضافة ما يلي إلى ترويسة الصفحة: <link href="normalize.css" rel="stylesheet" /> <link href="skeleton.css" rel="stylesheet" /> يتضمن الملف أكثر من نظام شبكة كما يضم شيفرة لتنسيق خط الكتابة وتنسيق عناصر أخرى يمكنك الاستفادة منها كنقطة انطلاق. سنترك كل شيء كما هو افتراضيًا، فالشبكة الافتراضية هي التي نحتاجها حاليًا. ملاحظة: تُعد المكتبة Normalize مكتبة تنسيقات CSS مفيدة حقًا كتبها نيكولاس غالفر، وتجري بعض الإصلاحات الأساسية على التخطيط ليظهر التنسيق الافتراضي للعناصر أكثر اتساقًا ضمن المتصفح. نستخدم تاليًا نفس شيفرة HTML للمثال السابق، لهذا أضف ما يلي إلى جسم ملف HTML: <div class="container"> <div class="row"> <div class="col">1</div> <div class="col">2</div> <div class="col">3</div> <div class="col">4</div> <div class="col">5</div> <div class="col">6</div> <div class="col">7</div> <div class="col">8</div> <div class="col">9</div> <div class="col">10</div> <div class="col">11</div> <div class="col">12</div> </div> <div class="row"> <div class="col">13</div> <div class="col">14</div> <div class="col">15</div> <div class="col">16</div> </div> </div> كي نبدأ باستخدام Skeleton لا بد أن يمتلك عنصر التغليف <div> الصنف container وهو موجود أصلًا في ملف HTML. ويجمّع هذا الصنف المحتوى في مركز الحاوية التي تأخذ اتساع أعظمي مقداره 960 بكسل. بإمكانك أن ترى كيف لن يتجاوز اتساع الصناديق 960 بكسل. إن ألقيت نظرة على الملف skeleton.css سترى التنسيقات التي تُطبّق عند استخدام ذلك الصنف. إذ سترى كيف يتوضع المحتوى في مركز الحاوية باستخدام هوامش يمينية ويسارية بقيمة auto، كما تُطبّق حشوات يسارية ويمينية مقدارها 20 بكسل.وتُضبط أيضًا قيمة الخاصية box-sizing على border-box كما فعلنا سابقًا كي يجري تضمين اتساع الحشوات والإطار ضمن اتساع الحاوية الكلي. .container { position: relative; width: 100%; max-width: 960px; margin: 0 auto; padding: 0 20px; box-sizing: border-box; } يكون العنصر جزءًا من الشبكة إن كان ضمن سطر row، لهذا سنحتاج -كما هو الحال في مثالنا السابق- إلى عنصر <div> آخر يمتلك الصنف ويأتي بين العنصر <div> الخاص بالمحتوى والعنصر <div> الخاص بالحاوية. لنرتب الآن الصناديق ضمن الحاوية، فالإطار Skeleton مكوّن من شبكة ذات 12 عمودًا. وتحتاج صناديق السطر الأول إلى أصناف one column كي تجعلها تمتد على عمود واحد. أضف الشيفرة التالية: <div class="container"> <div class="row"> <div class="one column">1</div> <div class="one column">2</div> <div class="one column">3</div> /* and so on */ </div> </div> اعط الآن حاويات السطر الثاني أصنافًا تشرح عدد الأعمدة التي ستمتد عليها هذه الحاويات كالتالي: <div class="row"> <div class="one column">13</div> <div class="six columns">14</div> <div class="three columns">15</div> <div class="two columns">16</div> </div> احفظ التغييرات على ملف HTML وحمّل الصفحة من جديد في المتصفح لترى ما يحدث! ملاحظة: إن واجهت مشكلة في تشغيل هذا المثال، حاول أن توسّع نافذة العرض التي تستخدمها فلن تُعرض الشبكة كما وصفنا إن كانت نافذة العرض ضيّقة. لم ينفع الأمر، حاول أن توازن ما فعلت بالملف html-skeleton-finished.html (أو اطّلع على طريقة تنفيذه مباشرة). إن ألقيت نظرة على الملف skeleton.css بإمكانك معرفة كيف يعمل المثال. فالملف يتضمن الأصناف "three columns" التالية لتنسيق العناصر بثلاثة أعمدة: .three.columns { width: 22%; } إن إطار العمل Skeleton وغيره من إطارات عمل الشبكات يُعرّف مسبقًا أصناقًا يمكنك استخدامها في صفحاتك. وتعمل كما لو أجريت الحسابات بالنسبة المئوية بنفسك. وكما ترى، لن تحتاج إلى كتابة الكثير من التنسيقات باستخدام Skeleton، فهي تتعامل مع العناصر المعوّمة نيابة عنا بمجرد إضافة أصناف التنسيق الملائمة إلى شيفرة HTML. إن هذه القدرة على التحكم بالتخطيط هو ما يجعل إطارات العمل لبناء شبكات خيارًا جذّابًا. لكن، ومع ظهور تخطيط شبكة CSS، يبتعد المطوّرون عن استخدام أطر العمل لاستخدام تلك التقنية المدمجة التي تقدمها CSS بشكل أصيل. الخلاصة تعرّفنا في هذا المقال كيف تعمل مختلف منظومات الشبكات، وهذا أمر مهم عند العمل مع مواقع قديمة، ولفهم الفرق بين شبكة CSS الأصيلة وهذه الأنظمة الأقدم للشبكات. ترجمة -وبتصرف- للمقال: Legacy layout methods اقرأ أيضًا المقال السابق: دليلك إلى استعلامات الوسائط Media Queries في CSS التحكم في تخطيط الصفحة وضبط محاذاة العناصر في CSS مدخل إلى تخطيط صفحات الويب باستخدام CSS التخطيط متعدد الأعمدة باستخدام CSS

يشير مصطلح prototype إلى اﻵلية التي ترث فيها الكائنات ميزات من بعضها في جافا سكريبت، ويختلف عملها عن الوراثة في غيرها من اللغات كائنية التوجه، وهذا ما سنشرحه في هذا المقال. ننصحك قبل أن تبدأ العمل معنا في هذه السلسلة أن تطلع على: أساسيات HTML. أساسيات عمل CSS أساسيات جافا سكريبت أساسيات البرمجة كائنية التوجه في جافا سكربت كما شرحناه في مقال أساسيات العمل مع الكائنات في جافا سكريبت. سلسلة من اﻷنماط المجرّدة حاول أن تنشئ في طرفية جافا سكريبت في متصفحك الكائن التالي: const myObject = { city: "Madrid", greet() { console.log(`Greetings from ${this.city}`); }, }; myObject.greet(); // Greetings from Madrid يمتلك الكائن خاصية واحدة لتخزين البيانات هي city وتابعًا واحدًا هو ()greet. فإن كتبت اسم الكائن تليه نقطة في الطرفية مثل .myobject، ستعرض الطرفية قائمة بجميع الخاصيات التي يمتلكها العنصر. وسترى إضافة إلى الخاصية city والتابع ()greet، الكثير من الخاصيات اﻷخرى! __defineGetter__ __defineSetter__ __lookupGetter__ __lookupSetter__ __proto__ city constructor greet hasOwnProperty isPrototypeOf propertyIsEnumerable toLocaleString toString valueOf جرّب الوصول إلى إحداها: myObject.toString(); // "[object Object]" لقد نجح اﻷمر (حتى لو لم يكن واضحًا لك بالضبط ما الذي يفعله التابع ()toString هنا). فما قصة هذه الخاصيات اﻹضافية، ومن أين أتت؟ في الواقع يملك كل كائن في جافا سكريبت خاصية مضمنة تُدعى prototype وهي بحد ذاتها كائن أيضًا ويضم بدوره خاصية أو كائن مجرّد إن صح التعبير، مما يوّلد ما يُدعى سلسلة prototype chain. تنتهي السلسلة عند الوصول إلى كائن قيمة الخاصية prototype له تساوي null. ملاحظة:لا تُدعى الخاصية التي تشير إلى prototype بالاسم prototype، إذ ليس لها اسم معياري لكنها تُكتب بالممارسة العملية بالشكل _proto_. وتُعد الطريقة المعيارية للوصول إلى الخاصية prototype هي استخدام التابع ()Object.getPrototypeOf. عندما تحاول الوصول إلى إحدى خاصيات كائن، ولم يُعثر على الخاصية في الكائن نفسه، يجري البحث عنها ضمن الكائن prototype، وإن لم يُعثر عليها يجري البحث مجددًا ضمن الكائن prototype للكائن prototype حتى نهاية السلسلة، فإن لم يجدها، سيُعيد القيمة undefined. فعندما تُنفّذ التعليمة ()myObject.toString: يبحث المتصفح عن التابع toString ضمن الكائن myObject. إن لم يجده، سيبحث عنه في الكائن prototype للكائن myObject. يجده هناك ويستدعيه. لكن ما هو prototype للكائن myObject؟ لمعرفة ذلك، يمكننا استخدام الأمر: Object.getPrototypeOf(myObject); // Object { } سنجد أن prototype هو كائن يُدعى Object.prototype، وهو أبسط الكائنات prototype، وتمتلكه جميع الكائنات افتراضيًا، والكائن prototype الخاص به هو null. لذا يقع هذا الكائن في نهاية سلسلة كائنات prototype. لكن لا يمثل Object.prototype دائمًا prototype لكل كائن، جرّب ما يلي لترى: const myDate = new Date(); let object = myDate; do { object = Object.getPrototypeOf(object); console.log(object); } while (object); // Date.prototype // Object { } // null تنشئ الشيفرة السابقة كائن من النوع Date، ثم تنتقل ضمن سلسلة كائنات prototype الخاصة به وتسجل أسماء هذه الكائنات. وتظهر أن النوع المجرد للكائن myDate هو Date.prototype وprototype الخاص بهذا اﻷخير هو Object.prototype. وعندما تستدعي توابع مثل ()mydate2.getMonth، فأنت تستدعي في واقع اﻷمر توابع معرّفة ضمن النوع Date.prototype. إخفاء الخاصيات ما الذي يحدث إن عرّفت خاصية في كائن وكانت هناك خاصية معرّفة بنفس الاسم ضمن الكائن prototype له؟ ألق نظرة على الشيفرة التالية: const myDate = new Date(1995, 11, 17); console.log(myDate.getYear()); // 95 myDate.getYear = function () { console.log("something else!"); }; myDate.getYear(); // 'something else!' لا بد أن تكون النتيجة التي حصلت عليها متوقعة. ووفقًا لوصف سلسلة الكائنات المجردة، سيبحث المتصفح عن الخاصية ()getYear ضمن خاصيات myDate التي تحمل هذا الاسم، ولا يتحقق من خاصيات الكائن المجرد إلا في الحالة التي لم نعرّف فيها هذه الخاصية. لهذا عندما أضفنا التابع ()getYear حرفيًا إلى الكائن myDate تُستدعى هذه النسخة مباشرة ويُعرف هذا اﻷمر بإخفاء الخاصية shadowing. إعداد كائنات prototype هناك طرق مختلفة ﻹعداد وضبط هذه الكائنات في جافا سكريبت، و سنناقش هنا طريقتان: الأولى باستخدام ()Object.create والثانية استخدام الدوال البانية constructors. استخدام التابع ()Object.create يُنشئ التابع ()Object.create كائنًا جديدًا ويسمح لك بتخصيص كائن ليصبح prototype الجديد الخاص به، إليك مثالًا: const personPrototype = { greet() { console.log("hello!"); }, }; const carl = Object.create(personPrototype); carl.greet(); // hello! أنشأنا في الشيفرة السابقة كائنًا باسم personPrototype، يمتلك التابع ()greet، ثم أنشأنا كائنًا جديدًا باستخدام التابع ()Object.create وجعلنا personPrototype كائن prototype له. وبالتالي نستطيع اﻵن استدعاء التابع ()greet من خلال الكائن الجديد، لأن كائن prototype قد زوّده به. استخدام الدالة البانية تمتلك جميع الدوال في جافا سكريبت خاصية تًدعى prototype. وعندما تستدعي الدالة على شكل دالة بانية، تُضبط تلك الخاصية لتكون prototype للكائن المبني حديثًا (داخل الخاصية التي تُدعى _proto_ تقليديًا). لهذا، وعندما نضبط القيمة prototype للدالة البانية، نضمن أن الكائنات التي تُنشئها هذه الدالة تمتلك كائن prototype: const personPrototype = { greet() { console.log(`hello, my name is ${this.name}!`); }, }; function Person(name) { this.name = name; } Object.assign(Person.prototype, personPrototype); // or // Person.prototype.greet = personPrototype.greet; لقد أنشأنا هنا: كائنًا بالاسم personPrototype يمتلك التابع ()greet. دالة بانية ()Person تهيئ اسم الشخص الذي نحييه. وضعنا بعد ذلك التوابع المعرّفة ضمن الكائن personPrototype ضمن الكائن prototype للدالة البانية باستخدام التابع Object.assign. وهكذا ستمتلك الكائنات المبنية باستخدام الدالة ()Person prototype Person.prototype الذي يضم تلقائيًا التابع greet. const reuben = new Person("Reuben"); reuben.greet(); // hello, my name is Reuben! يشرح هذا أيضًا ما قلناه سابقًا بأن الكائن prototype للكائن myDate هو Date.prototype، إذ يمثّل الخاصية للبانية Date. الخاصيات المملوكة Own properties يمتلك الكائن الذي أنشأناه باستخدام البانية ()Person خاصيتين: الخاصية name التي ضبطنا قيمتها باستخدام الدالة البانية، لهذا تظهر مباشرة ضم الكائن Person. التابع ()greetالذي ضبُط من خلال الكائن prototype. من الشائع أن تشاهد هذا الأسلوب الذي تُعرّف فيه التوابع ضمن كائنات prototype، وتُعرّف فيه خاصيات البيانات ضمن الدوال البانية. ذلك أن التوابع تبقى نفسها عادة لجميع الكائنات التي ننشئها، لكننا غالبا ما نريد أن يأخذ كل كائن قيم مخصصة لخاصيات البيانات (كأن يكون لكل شخص اسم خاص). تُدعى الخاصيات التي تُعرّف مباشرة ضمن الكائن مثل الخاصية name بالخاصيات المملوكة Own Property، وبإمكانك التحقق من كون الخاصية مملوكة باستخدام التابع الساكن ()Object.hasOwn: const irma = new Person("Irma"); console.log(Object.hasOwn(irma, "name")); // true console.log(Object.hasOwn(irma, "greet")); // false ملاحظة: كما تستطيع استخدام التابع غير الساكن ()Object.hasOwnProperty في هذه الحالة لكننا ننصح باستخدام التابع الساكن ما أمكن. الكائنات prototype والوراثة تُعد كائنات prototype ميزة قوية ومرنة في جافا سكريبت، تسمح لك بإعادة استخدام الشيفرة ودمج الكائنات. وهي بالتحديد تدعم نوعًا من الوراثة inheritance، والتي هي ميزة من ميزات البرمجة كائنية التوجه OOP. إذ تسمح الوراثة للمبرمج التعبير عن فكرة مفادها أن بعض الكائنات هي نسخ أكثر تخصيصًا من كائنات أخرى. فلو كنا نبني نموذجًا عن مدرسة، فقد ننشئ كائنات مثل مدرّس أو طالب وكلاهما أشخاص ويمتلكان بعض الميزات المتشابهة كاﻷسماء مثلًا، لكن قد يكون لكل منهما ميزات إضافية تميّزه عن اﻵخر (كأن يكون للمدرس موّاد يدرّسها)، وقد تنجز نفس الميزات بطريقة مختلفة لكل منهما. لهذا نقول في البرمجة كائنية التوجه OOP بأن الطالب والمدرس كائنان يرثان من كائن آخر يُدعى شخص. أما في جافا سكريبت فيمكن للكائنين Professor و Student أن يمتلكا نفس الكائن المجرد Person، ويرثا الخاصيات التي يمتلكها كائن prototype كما يمكن أن نعرّف خاصيات وتوابع جديدة تناسب كل منهما. سنناقش في مقالات لاحقة مفهوم الوراثة إضافة إلى الميزات الأخرى للبرمجة كائنية التوجه وطريقة دعم جافا سكريبت لها. الخلاصة غطينا في مقالنا كائنات prototype في جافا سكريبت، وآلية تكوين سلاسل كائنات prototype التي تسمح للكائنات أن ترث ميزات من بعضها، كما ناقشنا الخاصية prototype وكيفية استخدامها في إضافة توابع إلى الدوال البانية وغيرها من النقاط التي تتعلق بكائنات prototype. ترجمة -وبتصرف- للمقال Object prototpes اقرأ أيضًا المقال السابق: أساسيات العمل مع الكائنات في جافا سكريبت وراثة الأصناف (Class inheritance) في جافاسكربت كيف أتعلم لغة جافا سكريبت من الصفر حتى الاحتراف لغة البرمجة بالكائنات Object-Oriented Programming

نلقي نظرة في هذا المقال على المصفوفات وهي إحدى الطرق الأنيقة لتخزين قوائم من العناصر تحت اسم متغير واحد. سنتعلم فائدة المصفوفات ونكتشف بعدها كيف نكوّن المصفوفة ونضيف العناصر إليها أو نزيلها أو نستعيدها، إضافة إلى بعض النقاط المفيدة الأخرى. ننصحك قبل المتابعة في قراءة هذا المقال بالاطلاع على بعض المقالات السابقة مثل: أساسيات علوم الحاسب. أساسيات HTML. أساسيات عمل CSS ما هي المصفوفات؟ توصف المصفوفات Array عمومًا أنها كائنات تشبه القوائم، فهي في مبدأها كائنات مفردة تتضمن قيمًا مخزّمة ضمنها على شكل قائمة. يمكن تخزين المصفوفات ضمن المتغيرات ويجري التعامل معها كغيرها من القيم، لكن الفرق الوحيد هو إمكانية الوصول إلى كل قيمة ضمن المصفوفة بشكل منفصل عن غيرها مما يتيح إمكانيات كبيرة وفعّالة في التعامل مع القوائم والتنقل بين عناصرها ضمن حلقات لتنفيذ نفس التغييرات على كل قيمة أو على قيم منتقاة. فقد تتضمن المصفوفة مثلًا قائمة من أسعار منتجات وتريد طباعة هذه الأسعار ضمن فاتورة ثم جمع السعر الكلي وطباعته أسفل القائمة. ودون وجود مصفوفات كان علينا تخزين كل عنصر في متغير منفصل ومن ثم استدعاء الشيفرة التي تنفذ عملية الطباعة والجمع لكل عنصر وبشكل منفصل. ستكون الشيفرة عندها طويلة وغير فعّالة وموّلدة لأخطاء أكثر. فتخيل إن كان عدد العناصر 10 مثلًا، سيكون إضافتها إلى الفاتورة مزعجًا، فكيف هو الحال إن كان هناك 1000 عنصر؟ وكما فعلنا في مقالات أخرى سنتدرب على أساسيات التعامل مع المصفوفات باستخدام طرفية جافا سكريبت في المتصفح والتي يمكنك الوصول لها من خلال النقر على مفاتيح (Ctrl + Shift+ K في فايرفكس). إنشاء المصفوفات تتكون المصفوفة من قوسين مربعين وعناصر تفصل بينها فاصلة ,. افترض أنك تريد تخزين لائحة التسوق التالية في مصفوفة، أنشأ هذه المصفوفة بنسخ ولصق الشيفرة التالية في الطرفية: const shopping = ["bread", "milk", "cheese", "hummus", "noodles"]; console.log(shopping); إن كل عناصر المصفوفة السابقة هي عناصر نصية، لكن بإمكانك تخزين أنواع مختلفة من البيانات مثل الأعداد والسلاسل النصية والكائنات وحتى مصفوفات أخرى. كما يمكن استخدام أنواع مختلفة في المصفوفة نفسها، فلا ضرورة لإلزام أنفسنا بإنشاء مصفوفة لتخزين الأعداد وأخرى للنصوص. إليك مثالًا: const sequence = [1, 1, 2, 3, 5, 8, 13]; const random = ["tree", 795, [0, 1, 2]]; جرب إنشاء بعض المصفوفات قبل المتابعة. إيجاد طول مصفوفة بإمكانك إيجاد طول مصفوفة (عدد العناصر التي تضمها) بنفس طريقة إيجاد عدد المحارف في سلسلة نصية باستخدام الخاصية ()length: const shopping = ["bread", "milk", "cheese", "hummus", "noodles"]; console.log(shopping.length); // 5 الوصول إلى عناصر مصفوفة وتعديلها تُرقم عناصر المصفوفة ابتداءً من الصفر ويُدعى هذا الرقم دليل العنصر item index. وهكذا سيكون دليل العنصر الأول هو 0 والثاني 1 وهكذا. وللوصول إلى عنصر معين في مصفوفة ضع اسم المصفوفة يليها قوسين مربعين ضمنهما دليل العنصر أي بنفس الطريقة التي تصل فيها إلى محرف في سلسلة نصية: const shopping = ["bread", "milk", "cheese", "hummus", "noodles"]; console.log(shopping[0]); // returns "bread" بالإمكان أيضًا تعديل عنصر في المصفوفة بإسناد قيمة جديدة إلى العنصر المطلوب: const shopping = ["bread", "milk", "cheese", "hummus", "noodles"]; shopping[0] = "tahini"; console.log(shopping); // shopping will now return [ "tahini", "milk", "cheese", "hummus", "noodles" ] ملاحظة: تذكر أن العد أو الفهرسة في جافا سكريبت تبدأ من 0 وليس من 1. تُدعى المصفوفة ضمن مصفوفة بالمصفوفة متعددة الأبعاد، ويمكن الوصول إلى عنصر في مصفوفة موجودة ضمن مصفوفة أخرى بكتاب اسم المصفوفة الخارجية يليها زوجين من الأقواس المربعة يضم الأول دليل المصفوفة الداخلية ضمن المصفوفة الخارجية وفي الثاني دليل العنصر المطلوب في المصفوفة الداخلية. فلو أردت الوصول إلى أحد عناصر المصفوفة التي دليلها 2 (العنصر الثالث) ضمن المصفوفة random يمكنك إنجاز الأمر كالتالي: const random = ["tree", 795, [0, 1, 2]]; random[2][2]; جرّب أن تعدّل على عناصر المصفوفات التي أنشأتها قبل المتابعة. إيجاد دليل العناصر في مصفوفة إن لم تكن تعرف دليل العنصر، استخدم التابع ()indexOf الذي يأخذ العنصر وسيطًا له ويعيد دليله إن كان موجودًا أو 1- إن لم يجده. const birds = ["Parrot", "Falcon", "Owl"]; console.log(birds.indexOf("Owl")); // 2 console.log(birds.indexOf("Rabbit")); // -1 إضافة عنصر إلى مصفوفة ﻹضافة عنصر أو أكثر إلى نهاية المصفوفة، نستخدم التابع ()push وعليك حينها التأكد من إضافة عنصر أو آخر إلى نهاية المصفوفة. const cities = ["Manchester", "Liverpool"]; cities.push("Cardiff"); console.log(cities); // [ "Manchester", "Liverpool", "Cardiff" ] cities.push("Bradford", "Brighton"); console.log(cities); // [ "Manchester", "Liverpool", "Cardiff", "Bradford", "Brighton" ] يعيد التابع طول المصفوفة الجديد عند نجاح العملية، وبإمكانك أيضًا تخزين طول المصفوفة الجديد بإسناد التابع إلى متغير كالتالي: const cities = ["Manchester", "Liverpool"]; const newLength = cities.push("Bristol"); console.log(cities); // [ "Manchester", "Liverpool", "Bristol" ] console.log(newLength); // 3 وﻹضافة عناصر إلى بداية مصفوفة، استخدم التايع ()unshift: const cities = ["Manchester", "Liverpool"]; cities.unshift("Edinburgh"); console.log(cities); // [ "Edinburgh", "Manchester", "Liverpool" ] إزالة عناصر من مصفوفة ﻹزالة العنصر اﻷخير من مصفوفة، استخدم التابع ()pop: const cities = ["Manchester", "Liverpool"]; cities.pop(); console.log(cities); // [ "Manchester" ] يعيد هذا التابع العنصر الذي أزيل من المصفوفة، ولكي تخزن هذا العنصر في متغيّر، يمكنك اتباع الطريقة التالية: const cities = ["Manchester", "Liverpool"]; const removedCity = cities.pop(); console.log(removedCity); // "Liverpool" وﻹزالة العنصر اﻷول من مصفوفة استخدم التابع ()shift: const cities = ["Manchester", "Liverpool"]; cities.shift(); console.log(cities); // [ "Liverpool" ] وإن كنت تعلم دليل العنصر بإمكانك إزالته من المصفوفة باستخدام التابع ()splice: const cities = ["Manchester", "Liverpool", "Edinburgh", "Carlisle"]; const index = cities.indexOf("Liverpool"); if (index !== -1) { cities.splice(index, 1); } console.log(cities); // [ "Manchester", "Edinburgh", "Carlisle" ] يحدد الوسيط الأول للتابع ()splice دليل العنصر الذي تبدأ عنده إزالة العناصر، ويحدد الوسيط الثاني عدد العناصر التي يجب إزالتها، وبالتالي بإمكانك استخدامه ﻹزالة عدة عناصر: const cities = ["Manchester", "Liverpool", "Edinburgh", "Carlisle"]; const index = cities.indexOf("Liverpool"); if (index !== -1) { cities.splice(index, 2); } console.log(cities); // [ "Manchester", "Carlisle" ] الوصول إلى كل العناصر قد تحتاج أحيانًا الوصول إلى كل عنصر من عناصر مصفوفة، عندها يمكنك استخدام الحلقة for...of: const birds = ["Parrot", "Falcon", "Owl"]; for (const bird of birds) { console.log(bird); } وقد تضطر أحيانًا إلى تنفيذ عملية ما على كل عنصر من عناصر مصفوفة للحصول على مصفوفة جديدة مختلفة عن اﻷصل. استخدم لهذه الغاية التابع ()map. يوضح المثال التالي كيفية مضاعفة جميع أعداد مصفوفة عددية: function double(number) { return number * 2; } const numbers = [5, 2, 7, 6]; const doubled = numbers.map(double); console.log(doubled); // [ 10, 4, 14, 12 ] مررنا إلى التابع ()map وسيًا هو الدالة double التي يستدعيها لمضاعفة كل عنصر ثم يضيف ناتج كل استدعاء إلى المصفوفة الجديدة ويعيد هذه المصفوفة في النهاية. وقد تحتاج في بعض اﻷحيان إلى تشكل مصفوفة جديدة تضم عناصر من مصفوفة قديمة إذا حققت هذه العناصر شرطًا ما، استخدم لهذه الغاية التابع ()filter. لاحظ كيف نستخدم هذا التابع في المثال التالي الذي يأخذ مصفوفة ويعيد مصفوفة تضم فقط العناصر التي طولها أكبر من 8: function isLong(city) { return city.length > 8; } const cities = ["London", "Liverpool", "Totnes", "Edinburgh"]; const longer = cities.filter(isLong); console.log(longer); // [ "Liverpool", "Edinburgh" ] وكذلك يستدعي التابع ()filterدالة لاختبار كل عنصر من عناصر المصفوفة فإن أعادت القيمة true يُضاف العنصر إلى المصفوفة الجديدة ثم يعيد هذه المصفوفة في النهاية. التحويل بين المصفوفات والسلاسل النصية قد يُعرض عليك كم كبير من البيانات الخام التي تتضكن سلاسل نصية طويلة، وتجد ضرورة لتقسيم هذه البيانات إلى عناصر أكثر فائدة يمكن معالجتها لاحقًا كأن تعرضها في جدول. يمكنك في هذه الحالة استخدام التابع ()split، وهو تابع يأخذ في أبسط أشكاله معاملًا واحدًا هو المحرف الذي تحدث عنده عملية تقسيم السلسلة. ملاحظة: هذا التابع هو تابع لمعالجة السلاسل النصية لكنه يعيد مصفوفة لذلك أشرنا إليه في هذا المقال. ولمعرفة طريقة عمل ()split اتبع الخطوات التالية: أنشئ السلسلة النصية التالية في طرفية جافا سكربت ;"const data = "Manchester,London,Liverpool,Birmingham,Leeds,Carlisle افصل السلسلة عند المحرف ,: const cities = data.split(","); cities; حاول حساب طول المصفوفة الجديدة واستخلص بعض عناصرها: cities.length; cities[0]; // the first item in the array cities[1]; // the second item in the array cities[cities.length - 1]; // the last item in the array بإمكانك عكس العملية باستخدام التابع ()join: const commaSeparated = cities.join(","); commaSeparated; كما يمكن تحويل المصفوفة إلى سلسلة نصية باستخدام التابع ()toString الذي يعده البعض أبسط من ()join لأنه يأخذ معاملًا وحيدًا، لكنه أكثر محدودية فلا يمكنه الفصل سوى عند المحرف , على عكس ()join الذي يمكن أن تحدد فيه أكثر من محرف لفصل السلاسل. const dogNames = ["Rocket", "Flash", "Bella", "Slugger"]; dogNames.toString(); // Rocket,Flash,Bella,Slugger تطبيق عملي: طباعة قائمة منتجات بالعودة إلى مثالنا السابق عن قائمة المنتجات وأسعارها التي نريد إدراجها في فاتورة ثم نحسب إجمالي الفاتورة ونطبعها في اﻷسفل. ستجد في المحرر التفاعلي التالي مجموعة من التعليقات المرقمة، ويحدد كل تعليق مكانًا لكتابة شيفرة معينة: تحت التعليق number 1// ستجد عددًا من السلاسل النصية التي تضم كلا منها اسم المنتج وسعره ويفصل بينهما فاصلة. والمطلوب منك تحويلها إلى مصفوفة وتخزينها ضمن المتغيّر products أنشئ حلقة for...of تحت التعليق number 2// كي تمر على جميع عناصر المصفوفة السابقة. اكتب تحت التعليق number 3// شيفرة لفصل عناصر المصفوفة السابقة () إلى عنصرين يضم اﻷول الاسم والثاني السعر. إن لم تكن متأكدًا من طريقة تنفيذ اﻷمر راجع مقال [توابع جافا سكريبت اﻷصلية للتعامل مع النصوص]()، أو عد إلى فقرة التحويل بين المصفوفات والسلاسل النصية التي عرضناها قبل قليل. ويجب عليك أيضًا أن تحوّل السعر في السطر السابق من نص إلى عدد. يمكنك العودة إلى مقال التعامل مع النصوص في جافا سكريبت كي تتذكر آلية تنفيذ اﻷمر. ستجد متغرًا باسم totalوقد أسندت إليه القيمة 0. نطلب إليك أن تضيف سطرًا ضمن الحلقلة الموجودة أسفل التعليق number 4// ﻹضاف سعر العنصر الحالي إلى قيمة المتغير total عند كل تكرار للحلقة حتى نحصل في النهاية على إجمالي السعر أسفل الفاتورة، وقد تحتاج إلى استخدام عامل إسناد مناسب. غيّر السطر أسفل التعليق number 5// لتصبح قيمة المتغيّر مطابقة للسلسلة "العنصر الحالي — سعر العنصر الحالي$" مثل "Shoes — $23.99" عند كل تكرار كي تُطبع المعلومات الصحيحة لكل منتج ضمن الفاتورة. وتُنفّضذ العملية بضم بسيط لسلسلتين نصيتين. أضف القوس { أسفل التعليق number 6// ﻹنهاء حلقة for...of. See the Pen js-array-1 by Hsoub Academy (@HsoubAcademy) on CodePen. تطبيق عملي: نتائج البحث الخمسة الأولى يظهر استخدام مهم للتابعين ()push و ()pop عندما تريد أن تحدّث سجلًا لعناصر نشطة في تطبيق ويب، كأن يكون لديك تطبيق يعرض رسومًا متحركة ويضم عددًا كبيرًا من الكائنات مثل الخلفية وعناصر اخرى وتريد لسبب أو ﻵخر عرض 50 كائنًا فقط معًا. فعند إضافة عناصر جديدة لمصفوفة الكائنات تّحذف عناصر أقدم ليبقى عدد الكائنات المعروضة 50. في تطبيقنا هذا سنبسط اﻷمر أكثر، إذ سنفترض وجود محرك بحث وهمي يضم صندوق بحث، ومن المفترض عرض قائمة بآخر خمس عمليات بحث عند إدخال أي شيء في صندوق البحث. وعند تجاوز عمليات البحث 5 عمليات تُحذف العملية اﻷقدم وتضاف العملية الجديدة كي يبقى عدد عناصر القائمة 5. ملاحظة: قد تكون قادرًا في تطبيقات البحث الفعلية على النقر على زر ما لاستعادة جمع عمليات البحث التي جرت وطريقة لعرض كل النتائج. ﻹنجاز اﻷمر: أضف سطرًا تحت التعليق number 1// الذي يضيف عملية البحث المدخلة مؤخرًا إلى بداية المصفوفة، ويمكن الحصول على هذه القيمة من خلال اﻷمر searchInput.vlue. أضف سطرًا تحت التعليق number 2// كي يزيل العنصر الموجود في آخر المصفوفة حاليًا. See the Pen js-array-2 by Hsoub Academy (@HsoubAcademy) on CodePen. الخلاصة لا بد وأنك استنتجت أهمية المصفوفات بعد إكمال قراءة هذا المقال، وستجدها في كل مكان في شيفرة جافا سكريبت وعادة بالتشارك مع حلقات كي تكرر نفس العمليات على كل عنصر من عناصرها. أما اﻵن وقد انتهيت من هذه السلسلة من التعليمات التي شرحنا فيها أساسيات جافا سكريبت، خذ قسطًا من الراحة واستعد للسلسلة القادمة التي سنوضح فيها مواضيع أكثر تقدمًا في لغة جافا سكريبت مثل العبارات الشرطية واتخاذ القرار في جافا سكريبت والتعامل مع الدوال البرمجية وغيرها من المفاهيم الضرورية لأي مطور. ترجمة -وبتصرف- للمقال Arrays اقرأ أيضًا المقال السابق: توابع التعامل مع النصوص في جافا سكريبت فهم المصفوفات في الجافاسكربت البحث والترتيب في المصفوفات Array في جافا كيفية استخدام وظائف المصفوفات في الجافا سكريبت – توابع التعديل تعلم جافا سكريبت

تحدثنا في المقالات السابقة عن اﻷسس والمفاهيم التي يجب استيعابها لتكوين الدوائر اﻹلكترونية والتعامل معها وإجراء بعض القياسات الكهربائية فيها. كما تعرّفنا على عناصر إلكترونية سميناها فعّالة لأنها تزوّد الدوائر بالطاقة أو تستهلك الطاقة لأداء عملها مثل البطاريات والترانزيستورات وأخرى سميناها ساكنة لأنها تبدد الطاقة أو تمررها فقط. ورأينا أن تنفيذ أية دائرة إلكترونية لها وظيفة محددة يمر بمرحلتين أساسيتين: اﻷولى: فهم الوظيفة المطلوبة وتصوّر طريقة تنفيذها. الثانية: اختيار العناصر اﻹلكترونية المناسبة وربطها بالطريقة الصحيحة ﻹنجاز الوظيفة. وقد يخطر لك السؤال التالي: "ماذا لو أردت أن أكرر هذه الوظيفة في عدة أماكن مختلفة من الدائرة؟" كأن احتاج عدة مؤقتات زمنية لمراقبة أشياء مختلفة، هل سأكرر الدائرة الكهربائية نفسها مرات عدة ثم أضيفها إلى الدائرة اﻷساسية أم ماذا؟ الجواب على هذا السؤال هو نعم وليس بالضرورة! نعم أي لا بد في الدائرة اﻹلكترونية من تكرار العناصر التي تؤدي وظيفة ما إن أردت استنساخ هذه الوظيفة أكثر من مرة، وليس بالضرورة لوجود شيء أبسط يحوّل هذه العناصر جميعها إلى عنصر واحد ضمن إطار فيزيائي واحد ندعوه دائرة متكاملة Integrated circuit. ما تحتاجه لإكمال التمارين العملية في هذا المقال إليك قائمة بالعناصر الإلكترونية والتجهيزات اللازمة لإكمال التطبيقات العملية: بطارية جهدها 5 فولط. مقاومات قيمها 1.2، 2.2، 10، 22 كيلو أوم. الدائرة المتكاملة NE555 (واحدة تكفي). الدائرة المتكاملة المنظمة للجهد 7805 (واحدة تكفي). المتحكم الصغري PIC16F84A (اختياري لمجرّد التعرف على شكله وتوزع أرجله وقراءة أرقامها). مؤشرات ضوئية (ليد) تعمل عند جهد 5 فولط أو أقل (ثلاثة تكفي). مكثفات سعتها 47 ميكرو فاراد وأخرى 1 ميكرو فاراد جهدها 16 فولط. مكثفات عدسية 20 نانو فاراد (اختيارية إن أردت توصيل دائرة المتحكم الصغري). هزاز كريستالي تردده 2 ميجا هرتز (اختياري لتوصيل دائرة المعالج الصغري). ديودات من طراز 1N4007 (يكفي اثنان). ترانزستورات قطبية من الطراز 2N2222. لوحة اختبار مثقبة (إن أردت فاﻷمر اختياري). مقياس كهربائي متعدد الوظائف AV multi-meter. الدائرة المتكاملة الدائرة المتكاملة Integrated circuits هي دائرة إلكترونية مخصصة ﻷداء وظيفة واحدة أو عدة وظائف، وتتكون ضمنًا من مجموعة من العناصر اﻷساسية مثل الترانزستورات والمكثفات والمقاومات التي تقوم بالعمل المطلوب. توضع هذه العناصر ضمن غلاف مغلق لا يظهر منه إلى العالم الخارج سوى أرجل معدنية تربط الدائرة المتكاملة بالعالم الخارجي. وقد يخطر في بالنا السؤال التالي: إن كانت الدائرة المتكاملة مكوّنة من نفس العناصر الأساسية التي نستخدمها فما فائدتها إذًا؟ إليك الجواب: حجم أصغر بكثير: تخيل أن الدائرة ستتكون من 12 ترانزيستور و10 مقاومات و3 مكثفات، ما الحجم الذي تشغله هذه العناصر مهما كان تصنيعها جيدًا وطريقة توصيلها احترافية؟ بالتأكيد ستشغل حجمًا لا بأس به. لكن إن صُنّعت ضمن دائرة متكاملة فقد لا تتجاوز أبعادها عدة ملليمترات في كل اتجاه. موثوقية أكبر بكثير: لربما قد لا حظت عند محاولتك تجريب التمارين التطبيقية التي طرحناها في المقالين السابقين صعوبة التوصيلات في بعض اﻷحيان أو هفوات صغيرة تُفقدك أعصابك قبل معرفة المشكلة، فما بالك بالدوائر التي يجب أن تؤدي وظيفتها بكل دقة؟ تضمن طريقة التصنيع المتبعة في الدوائر المتكاملة توصيلات غاية في الدقة وترتيبًا مثاليًا للعناصر إضافة إلى اﻷحجام الصغيرة جدًا لهذه العناصر. التعامل مع أرجل الدائرة دون الحاجة لأية تفاصيل تصميمية: لا حاجة لأن تعرف العناصر التي تتكون منها الدائرة اﻹلكترونية وكيف رُتبت، فما تتعامل معه فقط هي اﻷرجل التي يحدد صانعو الدائرة وظيفة كل منها وكيفية وصلها. ولا تخلو فكرة الدوائر المتكاملة من عيوب تتعلق بعدم القدرة على تصنيع دوائر متكاملة تتعامل مع استطاعات كهربائية كبيرة، وقدرتها المحدودة على التخلص من الحرارة الناتجة عن تشغيلها لصغر حجمها، و حساسيتها العالية للضجيج -وهي إشارات غير مرغوبة تصل إليها عن طريق التغذية أو اﻷجهزة المحيطة-. أنواع الدوائر اﻹلكترونية المتكاملة للدوائر اﻹلكترونية أنواع مختلف وتصنف عادة ضمن ثلاثة فئات واسعة: دوائر متكاملة تماثلية: وتتعامل مع قيم تماثلية تطبيق على أرجل الدخل وتعطي قيمًا تماثلية على أرجل الخرج نذكر منها دوائر منظمات الجهد الكهربائي ودارات قياس درجات الحرارة. دوائر متكاملة رقمية: وتتعامل مع قيم رقمية في دخلها وخرجها، نذكر منها المعالجات المصغّرة Microprocessor في الحواسب. تُبنى هذه الدوائر باستخدام ترانزستورات قطبية فتعرف عندها بعائلة TTL وباستخدام ترانزستورات حقلية MOSFET فتعرف باسم CMOS. دوائر رقمية تشابهية: تتعامل مع قيم رقمية في مداخلها وتعطي قيمًا تماثلية على المخارج أو العكس أو كلاهما (تتعامل مع الرقمي والتماثلي في الدخل والخرج)، نذكر منها الدوائر التي تحول درجات الحرارة مثلًا إلى أرقام وكذلك دوائر المتحكمات الصغرية micro-controller التي سنتحدث عنها في الفقرات القادمة. تغليف الدوائر المتكاملة عندما تُصنع الدوائر المتكاملة تظهر أرجلها إلى العالم الخارجي من حواف غلاف بلاستيكي أسود اللون عادة، وتُكتب عليه معلومات عن الشركة الصانعة وتاريخ الصنع ورقم الدائرة المميز ولواحق تتعلق بطريقة التغليف ومجالات العمل وغيرها وتختلف طريقة الترميز من شركة لأخرى لكن رقم الدائرة يبقى كما هو. أشكال أغلفة الدوائر المتكاملة تكون الأغلفة مستطيلة أو مربعة، وتخرج منها اﻷرجل وفق ترتيب محدد وتباعد محدد، وتصنف إلى: أغلفة من النوع DIP: وتكون مستطيلة تخرج اﻷرجل الطرفين بشكل متناظر. أغلفة من النوع SOP: وتكون مستطيلة أو مربعة، تخرج اﻷرجل من طرفيها وتكون صغيرة على شكل حرف L ومتقاربة من بعضها. أغلفة من النوع QFT: وتكون مربعة وصغيرة الحجم ومسطحة، تخرج اﻷرجل على شكل حرف L من جميع أطرافها. أغلفة من النوع BGA: وتكون مربعة الشكل وليس لها أرجل، بل يكون الخرج والدخل على شكل نقاط نافرة أسفل الدائرة وموزعة على صفوف في كل اﻷطراف. ترقيم أرجل الدوائر المتكاملة لكل رجل من أرجل الدائرة المتكاملة عمل محدد كأرجل تغذية وأرجل تأريض وأرجل دخل وخرج. ولكل رجل أيضًا رقم محدد، ويبدأ الترقيم بالرقم 1 وهي الرجل التي يقع إلى يسار حفرة الدائرية موجودة على سطح الغلاف يليه للأسفل الرقم 2 ثم تتزايد أرقام اﻷرجل بعكس جهة دوران عقارب الساعة. تطبيق عملي: تنظيم الجهد باستخدام الدائرة المتكاملة 7805 نحتاج في كثير من التطبيقات إلى مصدر جهد ثابت لا يتغيّر ودون ضجيج كي يستقر عمل الدائرة اﻹلكترونية. لهذا نستخدم نوع خاص من الدوائر التكاملية التي تُدعى بمنظمات الجهد ومنها الدائرة 7805. تعطي هذه الدائرة في خرجها جهدًا موجبًا مستقرًا قدره 5 فولط وتقدم تيارًا أعظميًا شدته 1.5 أمبير على أن يكون جهد مصدر التغذية الذي نريد تنظيمه أعلى من جهد الخرج بحدود 2 إلى 3 فولط. للدائرة 7805 ثلاثة أرجل مع خلفية معدنية لربطها مع جسم معدني أو مبدد حراري إذا كان التيار المستجر عبرها عاليًا لتخفيض الحرارة الناتجة عن عملها. فإذا أمسكتها بحيث تكون في مواجهتك تكون الرجل اليسارية هي رجل جهد الدخل الذي تريد تنظيمه والوسطى رجل التأريض واليمينة رجل الخرج التي تعطينا 5 فولط. شكّل الدائرة البسيطة التالية: صل رجل الدخل إلى المسرى الموجب للوحة المثقبة ثم صل معه القطب الموجب لمكثفة 1 ميكروفاراد ومهبط الديود. صل الرجل اﻷخرى للمكثفة مع المسرى السالب ومصعد الديود مع رجل الخرج. صل الرجل الوسطى مع المسرى السالب. صل رجل الخرج مع الرجل الطويلة للمؤشر الضوئي وصل رجله اﻷخرى مع رجل مقاومة 2.2 كيلو أوم والرجل اﻷخرى للمقاومة مع المسرى السالب. صل قطبي البطارية 8 فولط إلى المسريين الموجب والسالب للوحة المثقبة. استخدم مقياس اﻵفو لتحديد الجهد بين المسرى السالب و رجل الخرج للدائرة 7805 ماذا تجد؟ الدوائر المتكاملة القابلة للبرمجة تُعرّف عملية البرمجة في اﻹلكترونيات عمومًا بأنها طريقة تحديد وظيفة العنصر اﻹلكتروني والطريقة التي يتواصل فيها مع الدائرة المحيطة به. وكما ذكرنا قبل قليل أن الدوائر اﻹلكترونية المتكاملة قد تشتمل على عدة وظائف وعندها تكون برمجة هذه الدائرة هو تحديد الوظيفة التي نريدها أن تؤديها من بين وظائف عدة. وللبرمجة في عالم اﻹلكترونيات تصنيفان أساسيان: برمجة فيزيائية: نحدد فيها وظيفة الدائرة اﻹلكترونية بتغيير طريقة توصيلها مع الدائرة المحيطة، أي تفرض على الدائرة المتكاملة وظيفة معينة وفقًا لطريقة توصيل أرجلها مع عناصر إلكترونية أخرى محددة. وأغلب الدارات المتكاملة التماثلية متعددة الوظائف تبرمج بهذا الشكل. برمجة بالشيفرة: وفيها تُكتب برمجيات رقمية خاصة خارج هذه الدائرة ثم تنقل إليها، وقد تكون هذه البرمجيات دائمة أي تحمََّل مرة واحدة ولا يمكن تعديلها لاحقًا مثل الدائرة التكاملية التي تُحمّل برمجيات إقلاع الحاسب BIOS، ومن الممكن أيضًا تغيير هذه البرامج وتعديلها في أي وقت كما في الدوائر المتكاملة التي تُدعى المتحكمات الصغرية. تُدعى البرمجيات التي تُحمّل إلى الدوائر المتكاملة "برمجيات قيادة Firmeware" وتكتب باستخدام لغات برمجة منخفضة المستوى عادة، ويمكن استخدام لغات برمجة عالية المستوى مثل C++,C, بايثون. تطبيق عملي: البرمجة الفيزيائية للدائرة المتكاملة 555 تُصنف الدائرة 555 ضمن فئة المؤقتات أو الهزازات التي يتأرجح دخلها بين قيمة عليا (قيمة وصل) هي قيمة جهد تغذية الدائرة وقيم دنيا (قيمة فصل) هي 1.2 فولط وفقًا لطريقتي برمجة فيزيائية: اﻷولى تُدعى الوضع الوحيد الاستقرار وفيه تعمل الدائرة كمؤقت إذ تُبرمج كي يكون الخرج موصولًا لفترة زمنية محددة. الثانية: تُدعى الوضع غير المستقر وفيه يُبرمج الخرج كي يتبدل بين الفصل والوصل خلال أزمة محددة لكل حالة. تتكون الدائرة 555 من ثمانية أرجل، لا حاجة حاليًا لشرح وظيفة كل رجل، وما سنستعرضه هي طريقة برمجة الدائرة كي تعطي الوظيفتين السابقتين. لهذا استخدم العناصر التي أشرنا إليها سابقًا لتشكيل الدائرة التالية: برمجة الوظيفة الأولى: ضع الدائرة 555 لتكون أرجلها ضمن نصفين مختلفين للوحة المثقبة ثم صل الرجل رقم 1 (اﻷرضي) بالمسرى السالب والرجلين 8 (تغذية) والرجل 4 بالمسرى الموجب. صل الرجل رقم 7 بمقاومة R1 قيمتها 22 كيلو أوم ورجلها الثانية بالمسرى الموجب. صل الرجل رقم 2 بالرجل 6 بسلك ثم صلهما بالرجل الموجبة لمكثفة C1 قيمتها 47 ميكروفاراد وصل رجلها السالبة بالمسرى السالب. صل بمقاومة R2 قيمتها 22 كيلو أوم نقطة التقاء المقاومة 22 كيلو أوم والرجل 7 مع نقطة التقاء الرجل 6 والمكثفة. صل الرجل 5 إلى مكثفة 1 ميكروفاراد وصل رجلها السالبة باﻷرضي (بإمكانك تجاهل هذه الحركة حاليًا). صل أخيرًا رجل الخرج رقم 3 من خلال مقاومة 10 كيلو أوم بقاعدة الترانزستور وانتبه إلى أن يكون بعيدًا عن ثقوب الدائرة 555 ثم صل باعثه إلى المسرى السالب من خلال مقاومة 2.2 كيلو أوم وصل مؤشر ضوئي بين مجمّعه والمسرى الموجب. صل بطارية 8 فولط إلى المسريين الموجب والسالب للوحة المثقبة، وراقب ما يحدث. ستلاحظ كيف يضيء وينطفئ المصباح بشكل منتظم وباستمرار طالما أن الدائرة موصولة بالتغذية الكهربائية وتُبرمج فترتي اﻹضاءة والتوقف من خلال تحديد قيم المقاومتين R1 و R2 وسعة المكثفة C1 وفق المعادلتين البسيطتين التاليتين: t(off) = 0.0069xC1xR2 ..............(زمن الفصل بالثانية) t(on)= 0.0069xC1x(R1+R2)..........(زمن التوصيل بالثانية) برمجة الوظيفة الثانية: اتبع نفس الخطوات السابقة لكن لا تصل الرجل 2 بالرجل 6 بل اجعل السلك موصولًا بالرجل 2 وحرًا من الطرف اﻵخر. ضع السلك الموصول بالرجل 2 (رجل القدح) بالمسرى السالب للحظة ثم اخرجه وسترى أن الضوء يضيئ مدة زمنية محددة ثم ينطفئ، وتبرمج هذه المدة من خلال تحديد قيمة المقاومة R1 والمكثفة C1 وفق المعادلة التالية: t= 0.001xR1xC1.......(زمن الوصل بالثانية) المتحكمات الصغرية والدوائر المتكاملة المبرمجة بالشيفرة المتحكمات الصغرية هي دائرة عالية التكامل متعددة الوظائف من النوع الرقمي أو الرقمي-التشابهي المختلط. وهي دوائر قابلة للبرمجة بالشيفرة وبالتالي لابد أن تكون المتحكمات قادرةً على قراءة الشيفرة وتنفيذها. تُعد هذه الدائرة بمثابة حاسوب حقيقي لكنه مصغّر ومحدود اﻹمكانية وينقصه فقط لوحة مفاتيح وشاشة عرض (وفي الواقع يمكن وصل شاشات ولوحات مفاتيح خاصة إليه وبرمجته ليتواصل معهما). يمكن للمتحكمات الصغرية التعامل مع القيم التماثلية التي تأتيه من الوسط الخارجي، مثل قراءة درجات الحرارة عبر وصله بحساسات مناسبة، كما يمكنه التحكم بأجهزة تماثلية مثل التحكم بمحركات التيار المستمر. ولهذا نجد أن المتحكمات الصغرية هي غالبًا الدماغ الذي يقود الروبوتات. وإضافة إلى القيم التماثلية فهو قادر على فهم اﻹشارات الرقمية والمنطقية وقادر على التخاطب الرقمي مع الوسط الخارجي. البنية العامة للمتحكم الصغري يتكون المتحكم الصغري أيًا يكن نوعه أو الشركة المصنعة له من مكوّنات بنيوية أساسية هي: وحدة معالجة مركزية CPU وهي المسؤولة عن تنفيذ العمليات الرياضية والحسابية. وحدة إدارة الذاكرة (الكتابة والقراءة منها) بشقيها ذاكرة الوصول العشوائي RAM التي تُستخدم أثناء تنفيذ الشيفرة وذاكرة القراءة فقط ROM التي تخزن شيفرة البرنامج. وحدة إدارة الدخل والخرج. منافذ دخل وخرج. دوائر توقيت. ساعة داخلية. مبدلات رقمية تماثلية والعكس لتحويل كل منهما إلى اﻷخرى حسب الحاجة. وحدة وحدات قادر على الاتصال مع التجهيزات الخارجية وفق معايير مشتركة بين هذه العناصر (بروتوكولات نقل). لن نهتم في الواقع إلى هذه التفاصيل كثيرًا في بداية مشوارنا لكن لا بد من الانتباه لها عند شراء معالج صغري، إذ نهتم عادة بالنقاط التالية وبما يلائم مشروعنا: حجم ذاكرته. السرعة التي يعمل عندها. عدد بوابات الدخل والخرج وعدد اﻷرجل في كل منها. عدد اﻷرجل التي تقبل دخلًا تماثليًا. عدد المؤقتات ودقتها. عدد العدادات فيه ودقتها. عدد وحدات الاتصال مع تجهيزات الوسط الخارجي وأنواعها (نقل تسلسلي، تفرعي،…). دعم الاتصال مع مع تجهيزات أخرى باستخدام واجهات مثل USB وغيرها. يمكن للمتحكم الصغري أن يستخدم ساعته الداخلية لمزامنة قراءة الشيفرة وتنفيذها أو ساعة خارجية يؤمنها موّلد نبض خارجي وله أنواع كثيرة أشهرها الهزازات الكريستالية Crystal Oscillators التي تعمل عند ترددات مختلفة بما يلائم السرعة القصوى المطلوبة من المتحكم المستخدم. الهيكلية الخارجية للمتحكم يغلّف المتحكم الصغري بأحد طرق تغليف الدوائر التكاملية التي ذكرناها سابقًا ولا يخرج منه إلى الوسط الخارجي سوى اﻷرجل. تُرقم أرجل المتحكم الصغري كما تُرقم أرجل أي دائرة متكاملة أي من الرقم 1 للرجل التي تقع على يسار الحفرة المرجعية على السطح وتتزايد اﻷرقام بعكس دوران عقارب الساعة. البوابات ووظائف اﻷرجل تقسم اﻷرجل كما ذكرنا إلى: أرجل مخصصة لها وظيفة واحدة كأرجل التغذية والتصفير وأرجل الاتصال مع الساعة الخارجية. أرجل عامة للدخل والخرج أرجل عامة للدخل والخرج مع وظائف خاصة. تشكل كل مجموعة من اﻷرجل العامة مايُسمى بوابة Port وتضم كل بوابة ما بين 3 إلى 16 رجل وعادة ما تُصنع أرجل البوابة الواحدة وفق آلية محددة تجعلها متوافقة مع بعضها. ويمكن برمجة كل رجل لتكون دخل أو خرج بغض النظر عن بقية أرجل البوابة، لكن عندما تريد استخدام البوابة ككل فلابد أن تكون كل أرجل هذه البوابة دخل أو كلها خرج. يمكن لبعض اﻷرجل وليس جميعها أن تستقبل قيمًا تماثلية لأنها مبنية ومصممة لهذا الغرض لكن كل اﻷرجل قادرة على فهم القيم الرقمية أو المنطقية. أما الأرجل ذات الوظائف الخاصة، فإنها تؤدي هذه الوظائف عندما نحدد ذلك عن طريق البرنامج. وعندها تؤدي فقط هذه الوظيفة الخاصة ولا يمكن أن تستخدم للدخل أو الخرج العام. ومن هذه الوظائف نجد العدادات وتبادل البيانات مع تجهيزات أخرى. ومن الوظائف الخاصة أيضًا اﻷرجل التي تتصل بجهاز البرمجة وتنقل البرنامج الذي كتبناه من الحاسوب إلى المتحكم. تطبيق عملي: تعرّف على المتحكم PIC16f84A وهو متحكم صغري من إنتاج Microchip يعمل عند جهد 2 إلى 5.5 فولط وسرعة بين 32 كيلو هرتز و20 ميغا هرتز يمكن تحديدها من خلال الساعة الخارجية المتصلة به (هزاز النبضات). لهذا المتحكم بعض الميزات منها: بوابتين A و B تضم البوابة اﻷولى خمسة أرجل مرمّزة من A0 وحتى A4، بينما تضم الثانية ثمان أرجل مرمّزة من B0 وحتى B7. دارة مؤقت/ عداد (حسب برمجتها) مرمّزة بالاسم TMR0 متصلة بالرجل RA4، إذا لهذه الرجل وظيفة عامة (دخل أو خرج) ووظيفة خاصة (عد النبضات الواردة إلى هذه الرجل) ويمكن ضبط الوظيفة المطلوبة برمجيًا. لا يمكنه التعامل مع اﻹشارات التماثلية مباشرة أي لا يحتوي على أرجل مهيأة للتعامل مع القيم التماثلية ويحتاج إلى عنصر خارجي يُدعى محوّل تماثلي رقمي. يدعم الاتصال التسلسلي مع الحاسب وبعض التجهيزات اﻷخرى. ذاكرة برنامج مقدارها 2048 بايت وذاكرة عشوائية للعمل مقدارها 64 بايت. يبرمج باستخدام لغة خاصة به كما يبرمج باستخدام لغة C. لتوصيل المتحكم إلى دائرة إلكترونية اتبع الخطوات التالية: صل الرجل رقم 14 إلى منبع تغذية موجب بين 3 إلى 5 فولط، يمكنك بالطبع استخدام منظم الجهد 7805 الذي تحدثنا عنه في تطبيق عملي سابق، لأنه من الضروري تنظيم الجهد الواصل إلى المتحكم وإزالة أية آثار للضجيج. صل الرجل رقم 5 باﻷرضي (المسرى السالب). صل مهتز كريستالي تردده 2 ميغا هرتز مثلًا بين الرجلين 15 و 16 ثم صل كل رجل للمهتز بالمسرى السالب من خلال مكثف عدسي 20 نانو فاراد. هذا المهتز هو من سيحدد سرعة عمل المتحكم ويضبط توقيت العمل. صل الرجل رقم 4 بالمسرى الموجب. في هذه اللحظة سيدخل المتحكم في مرحلة اﻹقلاع وصولًا إلى مرحلة تنفيذ البرنامج الذي حمّلناه مسبقًا إلى ذاكرته. كتابة برنامج للمتحكم وتحميله لا بد قبل كل شيء من تعلّم لغة برمجة، وخاصة C أو ++C أو بايثون حتى تستطيع التفكير بطريقة برمجية إضافة إلى فهم صياغة الشيفرة. وعليك أن تعرف أن تعاملك في المتحكمات سيكون مع اﻷرجل أو مع وحدات الاتصال. عندما تحدد أحد اﻷرجل على أنه رجل خرج، سيمر تيار له نفس جهد التغذية وشدة أقصاها 25 ميلي أمبير إلى العنصر الذي تريده وذلك في حال أعطيته القيمة المنطقية 1. إن حددت أحد الأرجل على أنها رجل دخل، سيترقب المعالج بشكل مستمر وصول تيار جهده يماثل جهد التغذية إلى هذه الرجل ثم ينفّذ عملًا معينًا إذا حدث ذلك. إن أردت من رجل ذات وظيفة خاصة أن تنفّذ هذه الوظيفة، عليك أن تحدد ذلك في البرنامج. توضع الشيفرة كلها ضمن كتلة يعيد المتحكم تنفيذها باستمرار وينتقل من تعليمة إلى التي تليها بشكل متسلسل. لنحاول أن نكتب برنامجًا بسيطًا للمتحكم PIC16F84A ينتظر ورود إشارة على الرجل RA0 ثم يجعل الأضواء الموصولة مع اﻷرجل RA1, RA2, RA3 تعمل بالتناوب لمرة واحد على أن يكون هناك فاصل زمني بين كل منها مقداره 2 ثانية ثم تنطفئ. إليك البرنامج: #include <16F877A.h> // لاستخدام الميزات الخاصة بالمتحكم المطلوب #use delay(clock=2000000) // اختيار سرعة المعالج بالهرتز ويماثل تردد الهزاز الكريستالي void main() { /* نضع في هذه الكتلة تعليمات برنامج المتحكم الذي يكررهابشكل مستمر طالما أنه في حالة عمل */ if(input_state(pin_a0)){ /*ستُنفَّذ التعليمات التالية RA0 إذا وصل تيار جهد 5 فولط إلى الرجل */ output_high(pin_a1);//ٌ لتمرر تيارًا إلى المؤشر الضوئي RA1 تفعيل الرجل delay_ms(2000);// الانتظار مدة 2000 ميلي ثانية أي ثانيتين output_high(pin_a2);// لتمرر تيارًا إلى المؤشر الضوئي RA2 تفعيل الرجل delay_ms(2000);// الانتظار مدة 2000 ميلي ثانية أي ثانيتين output_high(pin_a3);// لتمرر تيارًا إلى المؤشر الضوئي RA3 تفعيل الرجل delay_ms(2000);// الانتظار مدة 2000 ميلي ثانية أي ثانيتين output_low(pin_a1);//وإطفاء المؤشر الضوئي RA1 قطع التيار عن الرجل output_low(pin_a2);//وإطفاء المؤشر الضوئي RA2 قطع التيار عن الرجل output_low(pin_a3);//وإطفاء المؤشر الضوئي RA3 قطع التيار عن الرجل }; } يُكتب هذا البرنامج ضمن أي محرر نصي ثم يُستخدم برنامج حاسوبي لتحويله إلى شكل يفهمه المتحكم وهو الترميز المنطقي بالأصفار 0 والواحدات 1 وتكون النتيجة ملف له الامتداد hex.. نحتاج بعد ذلك إلى تجهيزة خاصة تُدعى مبرمجة مهمتها نقل الملف السابق من الحاسوب إلى المتحكم، وستجد أنواعًا مختلفة من المبرمجات يخصص كل منها لعائلة أو أكثر من المتحكمات ويأتي مع كل مبرمجة التوصيلات الخاصة مع الحاسوب وبرنامج نقل ملف الشيفرة ودليل الاستعمال. وهذا الموضوع بالطبع خارج نطاق هذا المقال ويتطلب مزيدًا من الشرح والتوضيح. الخلاصة هكذا نكون قد انتهينا من سلسلة هذه المقالات التي تحدّثت عن علم اﻹلكترونيات والدارات الإلكترونية انطلاقًا من المفاهيم اﻷساسية وصولًا إلى المتحكمات القابلة للبرمجة والتي تُعد نواةً للتحكم بالروبوتات والحواسب المصغرة وأجهزة التحكم الصناعي وغيرها الكثير. فإن رأيت أنك مهتم بما قرأت شاركنا رأيك في نقاش الصفحة ودعنا نساعدك في توضيح ما يُشكل عليك فهمه وتوجيهك نحو خطوات قادمة. اقرأ أيضًا المقال السابق: أساسيات في عالم الإلكترونيات: تشكيل الدوائر اﻹلكترونية والعناصر الفعالة برمجة الروبوت: الدليل الشامل تجميع راسبيري باي والتحضير لاستخدامه تصميم وتنفيذ لعبة حسية تفاعلية باستخدام لوحة راسبيري باي بيكو تصميم وتنفيذ آلة موسيقية باستخدام لوحة راسبيري باي بيكو

سنوضح في مقال اليوم طريقة التعامل مع استعلام الوسائط Media Query في CSS والتي توفر طريقة لتطبيق تنسيقات معينة على عناصر HTML عندما تحقق بيئة العرض في جهاز أو متصفح معايير أوشروط محددة، كأن يكون اتساع نافذة العرض أكبر من 480 بكسل. إن هذا النمط من الاستعلام هو المفتاح لتصميم الويب المتجاوب Responsive web design، إذ يساعد فى بناء تخطيطات مختلفة للصفحات وفقًا لاتساع نافذة العرض. كما يمكن استخدام هذه الاستعلامات في معرفة بعض ميزات البيئة التي يعمل ضمنها موقعك كأن تعرف إن كان المستخدم يستعمل شاشة لمس بدلًا من الفأرة. لهذا سنتعلم أولًا طريقة صياغة استعلامات الوسائط، ثم سنتعلم استخدامها عمليًا من خلال مثال تفاعلي يشرح كيفية تحويل تخطيط بسيط إلى تخطيط متجاوب. عليك قبل البدء في قراءة هذا المقال أن: تطلع على أساسيات HTML كما شرحناها في سلسلة المقالات مدخل إلى HTML. تفهم أساسيات عمل CSS. أساسيات استعلامات الوسائط تبدو شيفرة استعلام الوسائط بشكلها الأبسط كالتالي: @media media-type and (media-feature-rule) { /* CSS rules go here */ } وهي تتكون من الأجزاء التالية: نوع واسطة العرض media type والذي يخبر المتصفح بطبيعة واسطة العرض التي كُتبت هذه الشيفرة من أجلها (طابعة، شاشة، ...إلخ.). شرط تطبيق الاستعلام media expression وهي قاعدة أو اختبار لا بد من تحققه حتى تُطبق شيفرة CSS المطلوبة. مجموعة قواعد تنسيق CSS التي تُطبق عند تحقق شرط تطبيق الاستعلام. أنواع وسائط العرض هناك ثلاث قيم لواسطة العرض: all print screen يضبط الاستعلام التالي مثلًا حجم الخط في جسم الصفحة على 12pt عند طباعة الصفحة، لكن هذه القاعدة لن تطبق عند عرض هذه الصفحة ضمن المتصفح: @media print { body { font-size: 12pt; } } ملاحظة1: إن نوع الوسائط في الاستعلامات مفهوم مختلف عن ما يُدعى نوع الوسائط المتعددة أو نوع المحتوى MIME-type وهو سلسلة نصية تُرسل مع الملف المرسل عبر الانترنت لتحديد نوعه أو وصف تنسيقه، على سبيل المثال، يمكن تسمية ملف صوتي audio/ogg، أو ملف صورة image/png). ملاحظة2: توجد أنواع أخرى من وسائط العرض أصّيفت في مواصفات المستوى الثالث من استعلامات الوسائط، لكنها أهملت ويجب تحاشيها. ملاحظة3: نوع الوسائط media type قيمة اختيارية، فإن لم ترغب بتحديد نوع واسطة العرض فلا تفعل وستكون القيمة الافتراضية all أي جميع الوسائط. قواعد تطبيق ميزات استعلام الوسائط بعد تخصيص نوع واسطة العرض يمكنك استهداف إحدى ميزات هذه الواسطة كي تحقق شرطًا أو اختبارًا ما: الاتساع والارتفاع أكثر الميزات استهدافًا للحصول على تصميم متجاوب وأكثرها دعمًا من قبل مختلف المتصفحات هي اتساع نافذة العرض viewport width. وهكذا يمكننا تطبيق مجموعة من قواعد التنسيق إن كان اتساع نافذة العرض أعلى أو أدنى أو يعادل قيمة محددة باستخدام ميزات استعلام الوسائط التالية: min-width و max-width و width. تُستخدم الميزات السابقة في إنشاء تخطيطات تتجاوب مع مختلف أبعاد الشاشات. فلو أردنا مثلًا تغيير لون خط الكتابة في جسم المستند إلى اللون الأحمر عندما يكون اتساع نافذة العرض 600 بكسل تمامًا، سنستخدم الاستعلام التالي: @media screen and (width: 600px) { body { color: red; } } ألق نظرة على هذا المثال على جيت-هاب أو اطلع على الشيفرة المصدرية. يمكن استخدام ميزتي الاتساع والارتفاع كمجالات وعندها تسبقان بالبادئة -min أو -max للإشارة إلى أن القيمة المعطاة هي أدنى أو أعلى قيمة. فإن أردنا في مثالنا السابق أن يكون لون الخط أحمر إن كان اتساع نافذة العرض 600 بكسل أو أضيق فنستخدم الميزة max-width: @media screen and (max-width: 600px) { body { color: blue; } } يمكنك إلقاء نظرة على هذا المثال على جيت-هاب أو الاطلاع على الشيفرة المصدرية. إن استخدام القيم العظمى والصغرى أكثر فائدة عمليًا في التصميم المتجاوب، لهذا قلما تُستخدم الميزتان width أو height وحدهما. ستجد العديد من ميزات وسائط الاستعلام التي يمكن استهدافها على الرغم من محدودية دعم المتصفحات للميزات الأحدث الموضوعة في مواصفات المستويين 4 و 5 من استعلامات الوسائط. ويمكنك الاطلاع على كل ميزة ومدى دعم المتصفحات لها من خلال شبكة مطوري موزيللا. جهة انسياب المحتوى من الميزات المدعومة جيدًا لاستعلامات الوساط نجد الميزة orientation التي تسمح باختيار نمط عرض الصورة إما كصورة عمودية portrait أو أفقية landscape. ولكي نغير لون خط كتابة جسم الصفحة إن كان نمط عرض الجهاز أفقيًا، نستخدم الاستعلام التالي: @media (orientation: landscape) { body { color: rebeccapurple; } } يمكنك إلقاء نظرة على هذا المثال على جيت-هاب أو الاطلاع على الشيفرة المصدرية. تعتمد شاشات حواسيب سطح المكتب نمط العرض الأفقي، وما يعمل جيدًا وفق نمط العرض هذا قد لا يعمل جيدًا على الهاتف المحمول أو الجهاز اللوحي الذي يعمل على النمط العمودي. وبالتالي سيساعدك الاستعلام عن نمط العرض في تبني تخطيط محسّن يخدم نمط العرض في الجهاز المستهدف. استخدام جهاز تأشير pointing device قدّمت مواصفات المستوى 4 لاستعلامات الوسائط الميزة hover التي تساعدك على اختبار قدرة المستخدم على إحداث أثر عند المرور فوق عنصر مما يدل على استخدامه نمطًا من أجهزة التأشير كالفأرة، فلا يمكن إحداث أثر عند المرور فوق عنصر في شاشات اللمس أو عند استخدام لوحة المفاتيح في التنقل بين العناصر. @media (hover: hover) { body { color: rebeccapurple; } } ألق نظرة على هذا المثال على جت-هاب. فإن عرفت أن المستخدم لا يعتمد على جهاز تأشير، بإمكانك عندها تقديم بعض الميزات التفاعلية للصفحة افتراضيًا، بينما يمكن تقديم هذه الميزات لمستخدمي أجهزة التأشير عند مرور المؤشر فوق العنصر. كما تضم مواصفات المستوى الرابع الميزة pointer التي تأخذ واحدة من ثلاث قيم هي none و fine و coarse. تُستخدم القيمة fine لأجهزة تأشير مثل الفأرة أو لوحة التتبع، وتساعد المستخدم على استهداف مساحة ضيقة من الصفحة. أما القيمة coarse فتدل على أن المستخدم يستعمل أصابعه أو يستعمل شاشة لمس. وأخيرًا تشير القيمة none إلى عدم استخدام أجهزة تأشير كحالة استخدام لوحة مفاتيح أو استخدام الأوامر الصوتية. يساعدك استخدام الميزة السابقة في تصميم واجهات مستخدم متجاوبة مع طريقة تفاعل المستخدم مع الشاشة. فبإمكانك مثلًا إنشاء مساحة لمس أوسع لمستخدم يستعمل شاشة لمس. استعلامات وسائط أكثر تعقيدًا قد ترغب أحيانًا بضم أكثر من استعلام أو إنشاء قائمة استعلامات قد يتحقق أيًا منها استخدام عامل الربط المنطقي and يُستخدم العامل and بنفس الطريقة التي استخدمناها سابقًا لربط نوع واسطة العرض مع الميزة. فقد نرغب مثلًا أن نختبر الميزتين min-width و orientation معًا. إذ نريد مثلًا أن يكون لون خط الكتابة أزرق إن كان اتساع نافذة العرض اكبر من 600 بكسل وكان الجهاز يعتمد طريقة العرض الأفقية: @media screen and (min-width: 600px) and (orientation: landscape) { body { color: blue; } } ألق نظرة على هذا المثال على جيت-هاب أو اطلع على الشيفرة المصدرية. استخدام عامل الربط المنطقي "or" ويُستخدم لتطبيق تنسيق معين عند تحقق واحدة من عدة استعلامات على الأقل وعندها نستخدم الفاصلة , للفصل بين هذه الاستعلامات. إذ يعرض المثال التالي خط الكتابة باللون الأزرق إن كانت اتساع نافذة العرض 600 بكسل على الأقل واعتمد الجهاز المستهدف طريقة العرض الأفقية. @media screen and (min-width: 600px), screen and (orientation: landscape) { body { color: blue; } } ألق نظرة على هذا المثال على جيت-هاب أو اطلع على الشيفرة المصدرية. استخدام عامل النفي المنطقي not بإمكانك نفي الاستعلام بالكامل باستخدام العامل not، إذ يعكس هذا العامل معنى الاستعلام تمامًا. لاحظ كيف يكون النص في مثالنا التالي أزرق اللون إن كان نمط العرض عموديًا: @media not all and (orientation: landscape) { body { color: blue; } } ألق نظرة على هذا المثال على جيت-هاب أو اطلع على الشيفرة المصدرية. كيفية اختيار النقاط الحدِّية breakpoints حاول المصممون في بدايات التصميم المتجاوب استهداف شاشات بقياسات محددة، بالاستفادة من قوائم تضم أبعاد شاشات أكثر الهواتف المحمولة والأجهزة اللوحية شعبية، وبالتالي سيكون التصميم ملائمًا تمامًا لنافذة العرض المستهدفة. أما الآن، وبوجود كم هائل من الأجهزة مختلفة الأبعاد، فلا جدوى من هذا النهج. وبدلًا من استهداف قياسات بعينها، ظهرت مقاربة تعتمد على تغيير التصميم أو التخطيط عندما لا يعود هذا التصميم ملائمًا لأبعاد الشاشة التي تعرضه. فقد يغدو السطر في نص ما طويلًا جدًا أو أن يضغط وتظهر أشرطة تمرير تصعب معها القراءة. في هذه الحالات، تساعدك استعلامات الوسائط في تغيير التصميم إلى آخر أفضل يلائم المساحة المتاحة للعرض. وهذا يعني أنك لن تحتاج إلى معرفة القياسات الدقيقة لأبعاد الشاشة المستخدمة، بل يتغير التصميم ضمن مجالات محددة لأبعاد نافذة العرض. تُدعى النقاط التي تُعرّف عندها استعلام الوسائط بنقاط الانتقال أو النقاط الحدية Breakpoints التي تسمح بالانتقال من تخطيط لآخر أو من تنسيق لآخر). يُساعدك نمط التصميم المتجاوب في أدوات مطوري ويب لمتصفح فايرفوكس في تفقد عمل نقاط الانتقال. إذ يمكنك بسهولة تصغير نافشة العرض أو تكبيرها لتتفحص كيفية تحسين التصميم إن أضفت استعلامات وسائط. تطبيق عملي: التصميم المتجاوب وقاعدة "الهاتف المحمول أولًا" يمكنك عمومًا اختيار أحد نهجين في التصميم المتجاوب. فإما أن تبدأ التصميم للحواسيب المكتبية أو الشاشات العريضة ثم تضيف نقاط انتقال يتغير عندها التصميم عند الانتقال إلى شاشات أضيق. أو أن تبدأ تصميمك لأصغر نوافذ العرض ثم تغير التخطيط مع ازدياد اتساع نافذة العرض. يُدعى النهج الأخير بنهج الهاتف المحمول أولًا وهو غالبًا ما يكون النهج الأفضل عمليًا. يُعرض المحتوى في الشاشات الصغيرة عادة ضمن تخطيط عمود واحد بسيط، كما هو الحال في تخطيط الانسياب الاعتيادي normal flow. أي أنك لن تحتاج غالبًا إلى تخطيطات معقدة للأجهزة الصغيرة، وكل ما عليك فعله هو ترتيب الشيفرة المصدرية جيدًا لتحصل على تخطيط واضح مقروء افتراضيًا. سنعمل في التطبيق التالي على توضيح هذا النهج من خلال تخطيط بسيط جدًا، وتذكّر أنه في المواقع الفعلية قد تواجه أشياء أكثر تعقيدًا تحتاج إلى ضبطها من خلال استعلامات الوسائط، لكن النهج سيبقى ذاته. تخطيط بسيط على نهج "الهاتف المحمول أولًا" سننطلق من مستند HTML مع بعض تنسيقات CSS التي تضيف ألونًا لخلفيات الأقسام المختلفة للتخطيط كما يلي. * { box-sizing: border-box; } body { width: 90%; margin: 2em auto; font: 1em/1.3 Arial, Helvetica, sans-serif; } a:link, a:visited { color: #333; } nav ul, aside ul { list-style: none; padding: 0; } nav a:link, nav a:visited { background-color: rgba(207, 232, 220, 0.2); border: 2px solid rgb(79, 185, 227); text-decoration: none; display: block; padding: 10px; color: #333; font-weight: bold; } nav a:hover { background-color: rgba(207, 232, 220, 0.7); } .related { background-color: rgba(79, 185, 227, 0.3); border: 1px solid rgb(79, 185, 227); padding: 10px; } .sidebar { background-color: rgba(207, 232, 220, 0.5); padding: 10px; } article { margin-bottom: 1em; } لم ندخل أية تغييرات على التخطيط من خلال شيفرة التنسيق السابقة، لكننا رتبنا الشيفرة المصدرية بطريقة تجعل المحتوى واضحًا. هذه الخطوة أساسية ومهمة من جهة، وتضمن سهولة قراءة المحتوى من قبل قارئات الشاشة من ناحية أخرى. <body> <div class="wrapper"> <header> <nav> <ul> <li><a href="">About</a></li> <li><a href="">Contact</a></li> <li><a href="">Meet the team</a></li> <li><a href="">Blog</a></li> </ul> </nav> </header> <main> <article> <div class="content"> <h1>Veggies!</h1> <p>…</p> </div> <aside class="related"> <p>…</p> </aside> </article> <aside class="sidebar"> <h2>External vegetable-based links</h2> <ul> <li>…</li> </ul> </aside> </main> <footer><p>&copy;2019</p></footer> </div> </body> يعمل هذا التخطيط البسيط جيدًا على الهاتف المحمول. وبإمكانك استخدام نمط التصميم المتجاوب في أدوات مطوري الويب لترى كيف يعمل بشكل واضح ومرضٍ على شاشة الهاتف المحمول. اطلع على الخطوة الأولى ضمن متصفحك أو ألق نظرة على الشيفرة المصدرية. وإن أردت أن تتابع العمل معنا، نزّل نسخة من الملف step1.html على حاسوبك. ابتداءً من هذه الخطوة، اسحب نافذة العرض في وضع التصميم المتجاوب لتصبح أوسع حتى اللحظة التي ترى فيها أن طول سطر الكتابة أصبح طويلًا، ولدينا متسع من المساحة لعرض المحتوى أفقيًا، هنا سنضع أول استعلام وسائط. سنستخدم واحدة em وتعني أنه إذا زاد المستخدم حجم الخط فإن نقطة الانتقال ستحدث عند طول السطر ذاته لكن ضمن نافذة عرض أوسع. أضف الشيفرة التالية إلى آخر الملف step1.html: @media screen and (min-width: 40em) { article { display: grid; grid-template-columns: 3fr 1fr; column-gap: 20px; } nav ul { display: flex; } nav li { flex: 1; } } يعطينا تنسيق CSS تخطيطًا من عمودين ضمن العنصر <article> الأول يضم محتوى المقال الأساسي والآخر لمعلومات متعلقة بالمحتوى إلى الجانب. كما استخدمنا الصندوق المرن لوضع قائمة التنقل ضمن صف واحد. اطلع على الخطوة الثانية ضمن متصفحك أو الق نظرة على الشيفرة المصدرية. نتابع الآن العمل ونزيد الاتساع بالمقدار الذي نرى أنه مناسب كي يشكل الشريط الجانبي عمودًا جديدًا. وسنضع ضمن استعلام الوسائط شيفرة تحوّل العنصر الأساسي إلى شبكة من عمودين، وعلينا عندها إزالة margin-bottom من العنصر كي يتحاذى العمودان، كما سنضيف حدًا border أعلى التذييل. إن ما فعلناه عمليًا هو الشيء الذي نحتاجه ليبدو التصميم جيدًا عند كل نقطة انتقال. @media screen and (min-width: 70em) { main { display: grid; grid-template-columns: 3fr 1fr; column-gap: 20px; } article { margin-bottom: 0; } footer { border-top: 1px solid #ccc; margin-top: 2em; } } اطلع على الخطوة الثالثة ضمن متصفحك أو الق نظرة على الشيفرة المصدرية. لو نظرت إلى المثال الأخير سترى كيف يتجاوب التصميم مع الاتساعات المختلفة للشاشة ابتداءًا من عمود واحد ثم عمودين وثلاثة أعمدة وفقًا للاتساع المتاح. وهذا بالطبع مثال بسيط عن التصميم وفق مبدأ "الهاتف المحمول أولًا". الوسم <meta> الخاص بنافذة العرض إن ألقيت نظرة على الشيفرة المصدرية لصفحة متجاوبة سترى عادة الوسم <meta> ضمن الترويسة كالتالي: <meta name="viewport" content="width=device-width,initial-scale=1" /> وهي طريقة للتحكم بكيفية تصيير متصفحات الهاتف المحمول للمحتوى، لأن متصفحات الهواتف المحمولة لا تكون صادقة تمامًا فيما يخص اتساع نافذة العرض.ولا تُعرض معظم المواقع غير المتجاوية بالشكل الأفضل ضمن نوافذ العرض الضيقة. لهذا تصيير الهواتف الذكية المحتوى وفق نافذة العرض أوسع من نافذة العرض الفعلية للجهاز (عادة 980 بكسل) ومن ثم تقلّص الصفحة بعد تصييرها لتلائم شاشة الجهاز. ويعني هذا أن المواقع المتجاوبة لن تعمل كما هو متوقع إن كان اتساع نافذة العرض التي يتعامل معها الجهاز هي 980 بكسل. فالتخطيط الذي تريده عند النقطة الحدِّية{}media screen and (max-width: 600px)@ مثلًا لن يُصيّر كما هو متوقع. يأتي الحل لهذه المشكلة باستخدام الوسم <meta> الذي يعرف نافذة العرض كما في الشيفرة السابقة والذي يمنع متصفح الهاتف من تصيير المحتوى على أساس اتساع 980 بكسل، بل وفقًا لنافذة العرض الفعلية للجهاز، ويضبط المقياس افتراضيًا ليكون كمقياس الصفحة الأصلي. عندها ستعمل استعلامات الوسائط كما هو متوقع. هل نحتاج فعلًا استعلامات الوسائط؟ تقدم لك تقنيات مثل الصندوق المرنflexbox وتخطيط الشبكة grid والتخطيط متعدد الأعمدة multicol وسيلة لإنشاء صفحات ويب مرنة ومتجاوبة دون الحاجة إلى استعلامات الوسائط. ومن الأفضل التفكير في تصميمك إن كان يحتاج فعلًا إلى هذه الاستعلامات أو لا، فقد ترغب مثلًا بعرض مجموعة من البطاقات اتساعها على الأقل 200 بكسل بقدر ما تتسع له الحاوية، هذا الأمر سهل الإنجاز باستخدام تخطيط الشبكة دون استعلامات وسائط كما يلي: <ul class="grid"> <li> <h2>Card 1</h2> <p>…</p> </li> <li> <h2>Card 2</h2> <p>…</p> </li> <li> <h2>Card 3</h2> <p>…</p> </li> <li> <h2>Card 4</h2> <p>…</p> </li> <li> <h2>Card 5</h2> <p>…</p> </li> </ul> .grid { list-style: none; margin: 0; padding: 0; display: grid; gap: 20px; grid-template-columns: repeat(auto-fill, minmax(200px, 1fr)); } .grid li { border: 1px solid #666; padding: 10px; } افتح هذا المثال باستخدام المتصفح أو اطلع على الشيفرة المصدرية. إن فتحت المثال في متصفحك، حاول أن تغيير اتساع نافذة المتصفح لترى كيف يتغير عدد الأعمدة في الصفحة. والمثير في هذه الطريقة عدم اعتماد الشبكة على اتساع نافذة العرض بل على مقدار المساحة المتاحة للعنصر أو الحاوية. قد تجد كتابة مقال عن استعلامات الوسائط ثم التوصية باستخدام تقنيات أخرى أمرًا غريبًا، لكن ما ستراه في الواقع التطبيقي هو تخطيطات ويب حديثة مدعومة باستعلامات وسائط للحصول على أفضل النتائج. الخلاصة تعلمنا في هذا المقال مبادئ استعلامات الوسائط وكيفية استخدامها عمليًا في إنشاء تصميمات تعتمد على قاعدة "الهاتف المحمول أولًا". بإمكانك استخدام الأمثلة والشيفرات المصدرية التي عرضناها كنقطة انطلاق وتتمرن بعدها على تطبيق استعلامات الوسائط المختلفة كأن تغير مثلًا حجم قائمة التنقل إن اكتشفت أن الزائر يستخدم جهاز تأشير خشن (غير دقيق) بالاستفادة من الميزة pointer. يمكنك اختبار الاستعلامات أيضًا بإضافة مكونات مختلفة وتحري إن كان إضافة استعلامات وسائط أو استخدام أساليب التخطيط المختلفة كالصندوق المرن أو الشبكات هو الأفضل في جعل تلك المكونات متجاوبة. إذًا لا توجدغالبًا طريقة صحيحة وأخرى خاطئة، وما عليك فعله هو التجريب لتعرف ما هو الأنسب لتصميمك. ترجمة -وبتصرف- للمقال: Beginners guide to media queries اقرأ أيضًا المقال السابق: التصميم المتجاوب لصفحات الويب Responsive Web Design استعلامات الوسائط (Media Queries) في CSS مدخل إلى التصميم المتجاوب والتصميم المتكيف عرض محتوى صفحات الويب بتجاوب على الأجهزة المتعددة

تُعرَّف اﻷحداث أنها أفعال أو ظواهر تحدث في النظام الذي تبرمجه، ويخبرك بها هذا النظام كي تستجيب لها بطريقة مناسبة إن أردت. فلو نقر مثلًا مستخدم زرًا في صفحة ويب، قد ترغب في الاستجابة لهذا الحدث بعرض رسالة معينة. وما نناقشه في هذا المقال هي بعض المفاهيم المهمة المتعلقة باﻷحداث وكيفية عملها في المتصفح والتعامل معها في جافا سكريبت. ننصحك قبل أن تبدأ العمل معنا في هذه السلسلة أن تطلع على: أساسيات علوم الحاسب. أساسيات HTML. أساسيات عمل CSS أساسيات جافاسكريبت كما شرحناها في سلسلة المقالات السابقة. ما هي اﻷحداث؟ تُعرَّف اﻷحداث events أنها أفعال أو ظواهر تحدث في النظام الذي تبرمجه، ينتج عن النظام (أو يحرّض) إشارة من نوع ما عند وقوع هذا الفعل أو الظاهرة، ويزوّدك بآلية لتحديد اﻹجراءات التي تتُخذ تلقائيًا (تشغيل شيفرة معينة) عند وقوعها. تقع اﻷحداث ضمن نافذة المتصفح وُربط أغلب اﻷحيان بعنصر محدد ضمن النافذة، قد يكون العنصر مفردًا أو مجموعة من العناصر أو صفحة HTML حُمِّلت ضمن النافذة الحالية أو نافذة المتصفح بأكملها. وستجد أنواعًا مختلفة من اﻷحداث التي تقع مثل: اختيار المستخدم عنصرًًا أو النقر عليه أو تحريك مؤشر الفأرة فوقه. اختيار المستخدم مفتاحًا من لوحة المفاتيح. تغيير المستخدم حجم نافذة المتصفح أو إغلاقها. إنهاء تحميل صفحة ويب. تشغيل فيديو أو إيقافه أو انتهائه. وقوع خطأ. إذًا هناك الكثير من اﻷحداث التي يمكن ترصدها. ولكي تستجيب لحدث ما، نربطه بما يُدعى معالج حدث event handler، وهو كتلة من الشيفرة (دالة جافاسكريبت عادة) تُنفَّذ عندما يقع الحدث. وعندما تُعرف كتلة برمجية كهذه كي تعمل استجابة لوقوع حدث ما، نقول أننا سجلنا معالج حدث. وتجدر الملاحظة أن معالج الحدث يُسمى أحيانًا مترصد حدث event listener، وسنتستخدم المصطلحين معًا ويعملان معًا. فالمترصد هو من يكتشف وقوع الحدث والمعالج هو الشيفرة التي تُنفّذ استجابة له. ملاحظة: لا تُعد أحداث الويب جزءًا من بنية جافاسكريبت، بل كجزء من الواجهة البرمجية المدمجة مع المتصفح. مثال: التعامل مع حدث النقر على عنصر لدينا في المثال التالي صفحة HTML تضم زرًا <button> واحدًا: <button>Change color</button> سنعود إليه لاحقًا بعد كتابة شيفرة جافا سكريبت في القسم التالي، لكن ما يهمنا حاليًا هو إضافة معالج حدث "النقر click" إلى الزر وسيتفاعل المتصفح مع هذا الحدث بانتقاء لون عشوائي للصفحة: const btn = document.querySelector("button"); function random(number) { return Math.floor(Math.random() * (number + 1)); } btn.addEventListener("click", () => { const rndCol = `rgb(${random(255)}, ${random(255)}, ${random(255)})`; document.body.style.backgroundColor = rndCol; }); سيكون خرج المثال كالتالي: See the Pen js-events-1 by Hsoub Academy (@HsoubAcademy) on CodePen. استخدام التابع ()addEventListener رأينا في المثال السابق أن العناصر التي يمكنها إطلاق حدث، تمتلك التابع ()addEventListener وهو اﻵلية التي ننصح بها ﻹضافة معالج حدث. لنلق نظرة أقرب إلى شيفرة المثال السابق: const btn = document.querySelector("button"); function random(number) { return Math.floor(Math.random() * (number + 1)); } btn.addEventListener("click", () => { const rndCol = `rgb(${random(255)}, ${random(255)}, ${random(255)})`; document.body.style.backgroundColor = rndCol; }); سيحرّض المستخدم عندما ينقر على الزر <button> حدثًا، لذلك عرّفنا دالة ()addEventListener نستدعيها عند وقوع الحدث ونمرر لها معاملين هما: القيمة النصية "click"ونحدد فيها أن الحدث الذي نترصده هو حدث النقر. ويمكن للأزرار أن تطلق العديد من اﻷحداث مثل mouseover عندما يحرّك المستخدم الفأرة فوق الزر أو keydown عندما يضغط على مفتاحًا ويكون تركيز الدخل على الزر. دالة نستدعيها عند وقوع الحدث، وفي حالتنا تولّد هذه الدالة لون RGB عشوائي وتضبط قيمة الخاصية background-color للعنصر <body> على قيمة اللون تلك. ولا بأس أن تفصل دالة الحدث باسم خاص بها كالتالي: const btn = document.querySelector("button"); function random(number) { return Math.floor(Math.random() * (number + 1)); } function changeBackground() { const rndCol = `rgb(${random(255)}, ${random(255)}, ${random(255)})`; document.body.style.backgroundColor = rndCol; } btn.addEventListener("click", changeBackground); ترصّد اﻷحداث ستجد العديد من اﻷحداث التي يمكن للزر أن يطلقها، ولكي نختبر ذلك، انسخ الملف إلى جهازك وافتحه ضمن المتصفح. يمثل الملف نسخة عن مثال اللون العشوائي السابق. حاول اﻵن تغيير الحدث click إلى القيم المختلفة التالية على التوالي وراقب النتيجة: focus و blur: يتغير لون خلفية الصفحة عندما يتلقى الزر تركيز الدخل أو يفقد. حاول أن تنقل تركيز الدخل إلى الزر باستخدام المفتاح Tab ثم اضغط على المفتاح مجددًا ﻹبعاد تركيز الدخل. تُستخدم هذه اﻷحداث لعرض معلومات عن ملء نموذج بالبيانات عندما ينتقل التركيز إلى حقل نصي أو زر، أو لعرض رسالة خطأ عند ملئ أحد حقول النموذج بقيمة خاطئة. dblclick: يتغير اللون عندما تنقر الزر نقرًا مزدوجًا. mouseover أو mouseout: يتغير لون الخلفة عندما تمرر مؤشر الفأرة فوق الزر أو عندما يبتعد مؤشر الفأرة عن الزر. وبعض اﻷحداث مثل متاح تقريبًا لجميع العناصر، بينما يكون بعضها مخصصًا لحالات محددة. فالحدث play متاح مثلًا لبعض العناصر مثل العنصر <video. إزالة مترصد حدث عندما تضيف مترصد حدث باستخدام الدالة ()addEventListener، بإمكانك إزالته باستخدام التابع removeEventHandler. ستزيل الشيفرة التالية معالج الحدث ()changeBackgroud: btn.removeEventListener("click", changeBackground); كما يزال المعالج بتمرير إشارة إيقاف AbortSignal إلى الدالة ()addEventListener ومن ثم استدعاء التابع ()abort العائد للمتحكم controller الذي يمتلك إشارة اﻹيقاف لاحقًا. const controller = new AbortController(); btn.addEventListener("click", () => { const rndCol = `rgb(${random(255)}, ${random(255)}, ${random(255)})`; document.body.style.backgroundColor = rndCol; }, { signal: controller.signal } // تمرير إشارة إيقاف إلى المعالج ); عندها يمكن إزالة معالج الحدث الذي تنتجه الشيفرة السابقة كالتالي: controller.abort(); // يزيل أي أو كل معالج حدث مرتبط بهذا المتحكم لا حاجة في البرامج الصغيرة والقديمة لإزالة معالجات اﻷحداث غير المستخدمة، لكن في البرامج اﻷضخم واﻷعقد سيزيد ذلك فعالية البرنامج. كما يمكن الاستفادة من فكرة إزالة معالج الحدث في استخدام الزر نفسه مثلًا لأداء إجراءات مختلفة في ظروف مختلفة، وكل ما عليك فعله هو إضافة وإزافى معالج الحدث المطلوب. إضافة أكثر من مترصد لنفس الحدث إن أردت استدعاء الدالة ()addEventListener أكثر من مرة وتزويدها بأكثر من معالج حدث لنفس الحدث، يمكنك استخدام أكثر من معالج كالتالي: myElement.addEventListener("click", functionA); myElement.addEventListener("click", functionB); وهكذا ستُنفَّذ كلا الدالتين في المعالجين السابقين عندما يُنقر الزر. عُد إلى موسوعة حسوب إن أردت الاطلاع على ميزات وخيرات أخرى مفيدة للدالة ()addEventListener. آليات اخرى لاستخدام مترصد الحدث ننصح دومًا باستخدام ()addEventListener لتسجيل معالجات اﻷحداث، فهي الطريقة اﻷقوى وتتلائم جيدًا مع البرامج المعقدة. مع ذلك، هنالك طريقتان إضافيتين لتسجيل معالج الحدث قد تصادفهما وهما استعمال الخاصية الموافقة للحدث أو معالج الحدث السطري inline event handler. خاصيات معالج الحدث للكائنات التي تطلق أحداثًا مثل اﻷزرار خاصيات تبدأ أسماؤها بالسابقة on يليها اسم معالج الحدث، مثل الخاصية onclick. تُدعى هذه الخاصيات بخاصيات معالج الحدث. ولكي تترصد حدثًا، أسند دالة معالج الحدث إلى هذه الخاصية كما في المثال التالي: const btn = document.querySelector("button"); function random(number) { return Math.floor(Math.random() * (number + 1)); } btn.onclick = () => { const rndCol = `rgb(${random(255)}, ${random(255)}, ${random(255)})`; document.body.style.backgroundColor = rndCol; }; وتستطيع أيضًا إسناد اسم الدالة إلى الخاصية كالتالي إن كانت دالة المعالج مسماة: const btn = document.querySelector("button"); function random(number) { return Math.floor(Math.random() * (number + 1)); } function bgChange() { const rndCol = `rgb(${random(255)}, ${random(255)}, ${random(255)})`; document.body.style.backgroundColor = rndCol; } btn.onclick = bgChange; ولا يمكن بالطبع إسناد أكثر من معالج حدث إلى حدث ما باستخدام الخاصيات، إذ يمكنك مثلًا استدعاء الدالة (click',handler')addEventListener من قبل عنصر عدة مرات وبتمرير دوال معالجة مختلفة كوسيط ثانِ: element.addEventListener("click", function1); element.addEventListener("click", function2); لكن ذلك مستحيل التنفيذ باستخدام الخاصيات لأن الإسناد الثاني سيلغي اﻷول: element.onclick = function1; element.onclick = function2; معالجات الأحداث السطرية لا تستخدم هذه الطريقة، لكنك قد تصادفها: <button onclick="bgChange()">Press me</button> إليك شيفرة جافاسكريبت function bgChange() { const rndCol = `rgb(${random(255)}, ${random(255)}, ${random(255)})`; document.body.style.backgroundColor = rndCol; } ظهرت هذه الطريقة في مراحل مبكرة وتضمنت استخدام سمات HTML التي تحدد معالج الحدث (المعالجات السطرية inline event handler) كما تعرضه الشيفرة السابقة. وتحمل هذه السمة حرفيًا شيفرة جافاسكريبت التي تريد تنفيذها عند وقوع الحدث. نستدعي في المثال السابق دالة معرّفة ضمن العنصر <script> في نفس الصفحة، كما يمكنك إدراج شيفرة جافاسكريبت مباشرة ضمن السمة كالتالي: <button onclick="alert('Hello, this is my old-fashioned event handler!');"> Press me </button> قد تجد سمات HTML تكافئ العديد من خاصيات معالجات اﻷحداث، لكن لا ينبغي استخدامها لأنها ممارسة عملية سيئة. وقد يبدو استخدام معالج أحداث ضمن السمة سهلًا عند تنفيذ أمر سريع، لكنها ستغدو صعبة اﻹدارة وغير فعّالة. والسبب في ذلك من ناحية أولى أن دمج توصيف الملف HTML مع جافاسكريبت أمر غير عملي لما يسببه صعوبة في قراءة وفهم الصفحات، لهذا ينبغي فصل شيفرة جافاسكريبت في ملف خاص بها وهذا عمليًا أمر جيد ﻹمكانية إدراج نفس الملف في صفحات مختلفة. وحتى لو استخدمت ملفًا واحدًا، لا يُعد استخدام معالجات الأحداث السطرية فكرة جيدة، فقد ينفع الأمر إن كان هناك زر واحد، لكن ماذا لو ضمت الصفحة 100 زر؟ عليك حينها إضافة 100 سمة إلى الملف، وستكون إدارتها وصيانتها كابوسًا. أما عند استخدام جافاسكريبت، ستتمكن من إضافة دالة معالج الحدث إلى كل اﻷزرار في الصفحة مهما كان عددها وباستخدام شيفرة كهذه: const buttons = document.querySelectorAll("button"); for (const button of buttons) { button.addEventListener("click", bgChange); } ومن ناحية أخرى لا تسمح الكثير من إعدادات الخوادم باستخدام شيفرة جافاسكريبت سطرية، لأسباب تتعلق باﻷمان. لهذا لا يجب استخدام سمات HTML المتعلقة بمعالجات اﻷحداث، فهي قديمة واستخدامها عادة سيئة. كائنات الحدث قد تجد ضمن دالة الحث معاملات خاصة تحمل أسماء مثل event أو evt أو e، تُدعى هذه المعاملات كائنات حدث event object، وتمرر تلقائيًا إلى المعالجات لتزويدها بميزات ومعلومات إضافية. لنُعِد على سبيل المثال كتابة مثال اﻷلون العشوائية السابق مع بعض الاختلاف: const btn = document.querySelector("button"); function random(number) { return Math.floor(Math.random() * (number + 1)); } function bgChange(e) { const rndCol = `rgb(${random(255)}, ${random(255)}, ${random(255)})`; e.target.style.backgroundColor = rndCol; console.log(e); } btn.addEventListener("click", bgChange); ملاحظة: يمكنك إيجاد الشيفرة الكاملة لهذا المثال على جت-هب (جرّب الشيفرة مباشرة أيضًا). لاحظ كيف أضفنا هنا كائن أحداث e في الدالة، ثم استخدمنا ضمن الدالة الخاصية target للكائن كالتالي e.target لضبط لون خلفية الصفحة، حيث تشير هذه الخاصية دائمًا إلى العنصر الذي يقع عليه الحدث. لذا نضبط في هذا المثال خلفية لونية عشوائية للزر وليس للصفحة لأن target تستهدف الزر فقط. ملاحظة: بإمكانك استخدام أي اسم تريده لكائن الحدث، لكن عليك استخدام اسم تتذكره عند استخدامه ضمن دالة الحدث. يستخدم المطورون عادة أسماء مثل event أو evt أو e لأنها قصيرة وسهلة التذكر. والأهم أن تحافظ على تناسق التسميات سواء في مشاريعك الشخصية أو المشتركة. خاصيات إضافية لكائن اﻷحداث لبعض كائنات الأحداث خاصيات إضافية تتعلق بالطبيعة الخاصة لكل حدث. إذ يقع الحدث keydown مثلًا عندما يضغط المستخدم على مفتاح، لهذا يضم كائن اﻷحداث الموافق له keyboardEvent الخاصية key التي تعطيك الزر الذي ضغطه المستخدم: const textBox = document.querySelector("#textBox"); const output = document.querySelector("#output"); textBox.addEventListener("keydown", (event) => { output.textContent = `You pressed "${event.key}".`; }); حاول استخدام لوحة المفاتيح لكتابة شيء ما وراقب ما يحدث: See the Pen js-events-2 by Hsoub Academy (@HsoubAcademy) on CodePen. إيقاف السلوك الافتراضي تضطر في بعض المواقف إلى منع الحدث من تنفيذ وظيفته الافتراضية. ومن اﻷمثلة الشائعة عن ذلك حالة نموذج ويب web form مثل نموذج تسجيل مستخدم جديد. فعندما تملأ الحقول وتنقر زر "تسليم submit"، سيكون السلوك الافتراضي هو رفع البيانات إلى صفحة محددة على الخادم لمعالجتها، ويُعاد توجيه المتصفح لعرض رسالة تشير إلى نجاح التسليم ضمن صفحة جديدة أو في نفس الصفحة. وتكمن المشكلة إن لم تُسلم البيانات بشكل صحيح، لهذا عليك كمطوّر منع تسليم البيانات إلى الخادم وإعطاء رسالة خطأ تشير إلى طبيعة الخطأ وما عليك تصحيحه. تتيح بعض المتصفحات ميزة التدقيق التلقائي للبيانات، وطالما أن هذا اﻷمر قد لا يحدث، ننصحك ألا تعتمد عليه بل تنفيذ آلية تحقق خاصة بك. لنلق نظرة على المثال التالي: إليك أولًا ملف htmL بسيط تحتاجه لإدخال الاسم اﻷول واﻷخير للمستخدم: <form> <div> <label for="fname">First name: </label> <input id="fname" type="text" /> </div> <div> <label for="lname">Last name: </label> <input id="lname" type="text" /> </div> <div> <input id="submit" type="submit" /> </div> </form> <p></p> إليك ثانيًا شيفرة جافاسكريبت التي نتحقق فيها من الحدث submit بشكل مبسط (يُطلق هذا الحدث ضمن النموذج <form> عندما يُرسل إلى الخادم) وذلك إن كانت المربعات النصية في النموذج فارغة. فإن كانت كذلك، نستدعي الدالة ()preventDefault العائدة لكائن الحدث ﻹيقاف عملية اﻹرسال ومن ثم نعرض رسالة خطأ في الفقرة النصية أسفل النموذج ﻹبلاغ المستخدم بالخطأ: const form = document.querySelector("form"); const fname = document.getElementById("fname"); const lname = document.getElementById("lname"); const para = document.querySelector("p"); form.addEventListener("submit", (e) => { if (fname.value === "" || lname.value === "") { e.preventDefault(); para.textContent = "You need to fill in both names!"; } }); من الواضح أنها طريقة ضعيفة في التحقق، فهي لن تمنع المستخدم من إدخال فراغات أو أرقام في حقول النموذج، لكنها مناسبة لمثالنا. سيكون الخرج كالتالي: See the Pen js-events-3 by Hsoub Academy (@HsoubAcademy) on CodePen. ملاحظة: يمكنك إيجاد الشيفرة الكاملة لهذا المثال على جت-هب (جرّب الشيفرة مباشرة أيضًا). رفع اﻷحداث يُقصد برفع اﻷحداث bubbling كيفية تعامل المتصفح مع اﻷحداث المستهدفة لعناصر متداخلة. إعداد مترصد لعنصر أب تأمل صفحة ويب لها الهيكلية التالية: <div id="container"> <button>Click me!</button> </div> <pre id="output"></pre> إن الزر هنا داخل العنصر <div> الذي يمثل العنصر اﻷب له. ما الذي سيحدث إن أضفنا معالج حدث نقر إلى العنصر اﻷب ثم نقرنا الزر؟ const output = document.querySelector("#output"); function handleClick(e) { output.textContent += `You clicked on a ${e.currentTarget.tagName} element\n`; } const container = document.querySelector("#container"); container.addEventListener("click", handleClick); لاحظ كيف يطلق العنصر اﻷب الحدث عندما ينقر المستخدم الزر: You clicked on a DIV element إن اﻷمر منطقي، فالزر ضمن العنصر <div> وعندما تنقر هذا العنصر فانت تنقر على الزر ضمنًا. مثال عن رفع الحدث ما الذي قد يحدث إن أضفنا مترصد الحدث إلى الزر وليس إلى العنصر اﻷب؟ <body> <div id="container"> <button>Click me!</button> </div> <pre id="output"></pre> </body> لنجرّب إضافة حدث نقر إلى الزر (الموجود ضمن <div> وكلاهما ضمن العنصر <body>? const output = document.querySelector("#output"); function handleClick(e) { output.textContent += `You clicked on a ${e.currentTarget.tagName} element\n`; } const container = document.querySelector("#container"); const button = document.querySelector("button"); document.body.addEventListener("click", handleClick); container.addEventListener("click", handleClick); button.addEventListener("click", handleClick); See the Pen js-events-3 by Hsoub Academy (@HsoubAcademy) on CodePen. سترى أن العناصر الثلاث جميعها ستطلق الحدث عندما ينقر المستخدم على الزر: You clicked on a BUTTON element You clicked on a DIV element You clicked on a BODY element في هذه الحالة: يُطلق حدث النقر على الزر أولًا. يليه حدث النقر على العنصر اﻷب (العنصر <div>). يليه حدث النقر على العنصر اﻷب للعنصر <div> (العنصر <div>). نصف ذلك برفع الحدث من العنصر الأعمق إلى الأب اﻷول. يمكن ان يكون هذا السلوك مفيدًا وقد يسبب مشاكل غير متوقعة، سنرى مثالًا عن هذه المشاكل في فقرات لاحقة وسنجد لها حلًا. مثال عن مشغّل فيديو تضم صفحتنا في هذا المثال فيديو أُخفي عمدًا وزر عنوانه "Display vedio". ونريد ان نظهر السلوك التفاعلي التالي: عندما ينقر المستخدم على الزر، يُعرض الصندوق الذي يضم الفيديو، لكنه لا يُشغّل المقطع. عندما ينقر المستخدم على الفيديو، يبدأ العرض. عندما ينقر المستخدم في أي مكان في الصندوق خارج الفيديو يختفي الصندوق. إليك شيفرة HTML: <button>Display video</button> <div class="hidden"> <video> <source src="https://interactive-examples.mdn.mozilla.net/media/cc0-videos/flower.webm" type="video/webm" /> <p> Your browser doesn't support HTML video. Here is a <a href="rabbit320.mp4">link to the video</a> instead. </p> </video> </div> تتضمن الشيفرة: زر <button>. عنصر حاوية <div> له السمة "class="hidden. عنصر <video> ضمن العنصر <div>. أما شيفرة جافاسكريبت فهي كالتالي: const btn = document.querySelector("button"); const box = document.querySelector("div"); const video = document.querySelector("video"); btn.addEventListener("click", () => box.classList.remove("hidden")); video.addEventListener("click", () => video.play()); box.addEventListener("click", () => box.classList.add("hidden")); تضيف الشيفرة ثلاثة مترصدين للحدث 'click': اﻷول للزر <button> الذي يعرض الحاوية التي تضم الفيديو. والثاني للفيديو <video> لكي يُشغّله. والثالث للحاوية <div> لكي يخفي الفيديو. راقب كيف يجري اﻷمر: See the Pen js-events-5 by Hsoub Academy (@HsoubAcademy) on CodePen. سترى عند النقر على الزر كيف يظهر الصندوق والفيديو، لكن عند النقر على الفيديو سيعمل ويختفي الصندوق مجددًا. ولأن الفيديو داخل الحاوية، سيسبب نقره تنفيذ كلا معالجي اﻷحداث وظهور السلوك السابق. إصلاح المشكلة باستخدام الدالة ()stoppropogation قد يسبب رفع اﻷحداث كما رأينا سابقًا بعض المشاكل، لكن بالطبع توجد طريقة لمنع اﻷمر. إذ يُقدّم كائن اﻷحداث Event دالة تُدعى ()stopPropogation والتي تمنع عند استدعائها من داخل معالج الحدث من رفع الحدث إلى عناصر أعلى. ولكي نصلح المشكلة التي ظهرت معنا في المثال السابق، عدّل شيفرة جافاسكريبت كالتالي: const btn = document.querySelector("button"); const box = document.querySelector("div"); const video = document.querySelector("video"); btn.addEventListener("click", () => box.classList.remove("hidden")); video.addEventListener("click", (event) => { event.stopPropagation(); video.play(); }); box.addEventListener("click", () => box.classList.add("hidden")); كل ما فعلناه هنا هو استدعاء الدالة ()stopPropogation العائدة لكائن اﻷحداث داخل معالج الحدث الذي يتعامل مع الحدث 'click' الخاص بالعنصر <video>. سيمنع ذلك الحدث من الارتفاع إلى الصندوق. جرّب أن تنقر على الزر ثم على الفيديو: See the Pen js-events-6 by Hsoub Academy (@HsoubAcademy) on CodePen. التقاط الحدث إن الشكل اﻵخر لانتقال اﻷحداث هو التقاط الحدث event capture. واﻷمر مشابه لرفع الحدث لكن بترتيب معكوس. فبدلًا من اطلاق الحدث أولًا من قبل العنصر اﻷدنى في التسلسل الهرمي ثم ينتقل الحدث صعودًا إلى العنصر اﻷعلى مستوىً، يحدث العكس ويطلق الحدث العنصر اﻷعلى مستوى ويهبط وصولًا إلى العنصر اﻷدنى مستوىً. هذا الخيار معطّل افتراضيًا وعليك أن تمرر الخيار capture إلى الدالة ()addEventListener. يعرض المثال التالي نفس المثال السابق عن رفع اﻷحداث لكن سنستخدم فيه الخيار capture. إليك شيفرة HTML: <body> <div id="container"> <button>Click me!</button> </div> <pre id="output"></pre> </body> وشيفرة جافاسكريت: const output = document.querySelector("#output"); function handleClick(e) { output.textContent += `You clicked on a ${e.currentTarget.tagName} element\n`; } const container = document.querySelector("#container"); const button = document.querySelector("button"); document.body.addEventListener("click", handleClick, { capture: true }); container.addEventListener("click", handleClick, { capture: true }); button.addEventListener("click", handleClick); See the Pen js-events-7 by Hsoub Academy (@HsoubAcademy) on CodePen. تُعكس في هذه الحالة الرسائل التي تُعرض عند تنفيذ الشيفرة، حيث يطلق العنصر <body> الحدث أولًا يليه العنصر <div> من ثم الزر <button>: You clicked on a BODY element You clicked on a DIV element You clicked on a BUTTON element لكن لماذا نربك أنفسنا برفع الحدث أو التقاطه؟ يعود اﻷمر إلى الزمن الذي كانت فيه المتصفحات أقل توافقية بكثير مع بعضها، فاستخدم المتصفح نيتسكيب التقاط اﻷحداث واستخدم إنترنت إكسبلورر رفع اﻷحداث. وعندما حاولت منظمة W3C وضع معيار لهذا السلوك لكنها انتهت بإضافتها معًا، وهذا ما تتبناه المتصفحات اﻷحدث. وتستخدم معظم المتصفحات حاليًا رفع الأحداث افتراضيًا، وهذا أمر منطقي في معظم اﻷوقات. تفويض اﻷحداث لقد رأينا في الفقرات السابقة المشكلة التي ولدها رفع الحدث وكيفية إصلاحه. ومع أن رفع اﻷحداث مزعج أحيانًا لكنها قد تكون شديدة الفائدة. فهي تمكّن من استخدام تفويض اﻷحداث event delegation تحديدًا. فلو أردنا تنفيذ شيفرة محددة عندما يتفاعل المستخدم مع أي عنصر ابن ضمن عدد كبير من اﻷبناء، نهيئ مترصد أحداث للعنصر اﻷب ثم نرفع اﻷحداث التي تقع إلى العنصر اﻷب بدلًا من ضبط مترصد حدث لكل عنصر ابن على حدى. لنعد إلى مثالنا الأول التي نغيّر فيها لون خلفية الصفحة عند النقر على الزر، ولنفترض أن الصفحة مقسمة إلى 16 قسمًا ونريد إعطاء كل قسم لونًا عشوائيًا: إليك شيفرة HTML: <div id="container"> <div class="tile"></div> <div class="tile"></div> <div class="tile"></div> <div class="tile"></div> <div class="tile"></div> <div class="tile"></div> <div class="tile"></div> <div class="tile"></div> <div class="tile"></div> <div class="tile"></div> <div class="tile"></div> <div class="tile"></div> <div class="tile"></div> <div class="tile"></div> <div class="tile"></div> <div class="tile"></div> </div> إليك شيفرة CSS بسيطة لتحديد موضع وأبعاد اﻷقسام: .tile { height: 100px; width: 25%; float: left; } يمكننا اﻵن باستخدام جافاسكريبت إضافة معالج أحداث لكل قسم، لكن الخيار اﻷبسط والأكثر فعالية هو إعداد معالج حدث نقر للعنصر اﻷب ومن ثم الاعتماد على رفع الحدث للتأكد من تنفيذ معالج الحدث عندما ينقر المستخدم على قسم ما: function random(number) { return Math.floor(Math.random() * number); } function bgChange() { const rndCol = `rgb(${random(255)}, ${random(255)}, ${random(255)})`; return rndCol; } const container = document.querySelector("#container"); container.addEventListener("click", (event) => { event.target.style.backgroundColor = bgChange(); }); سيكون الخرج كالتالي: See the Pen js-events-8 by Hsoub Academy (@HsoubAcademy) on CodePen. ملاحظة: نستخدم في هذا المثال الخاصية event.target للحصول على العنصر الذي كان هدفًا للحدث. لكن إذا أردنا الوصول إلى العنصر الذي يعالج الحدث (وهو في حالتنا العنصر اﻷدنى مستوى) يمكن استخدام الخاصية event.currentTarget. ملاحظة: يمكنك إيجاد الشيفرة الكاملة لهذا المثال على جت-هب (جرّب الشيفرة مباشرة أيضًا). اﻷحداث ليست فقط لصفحات الويب لا تخص اﻷحداث صفحات الويب فقط، فلكل لغات البرمجة نموذجًا من نوع ما للتعامل مع اﻷحداث ويختلف تعامل كل نموذج مع هذه النماذج بشكل مختلف عن أسلوب جافاسكريبت. وفي واقع اﻷمر يختلف نموذج جافا سكربت عند التعامل مع أحداث صفحات الويب مع نموذجها عند التعامل مع اﻷحداث في بيئة أخرى. ونجد مثلًا بيئة Node.js وهي بيئة تنفيذية شعبية لجافاسكريبت تساعد المطوّرين على بناء تطبيقات للشبكات وتطبيقات الخادم، أن نموذجها الخاص بالأحداث يعتمد على مترصدي اﻷحداث listeners لترقب وقوع الحدث ومصدري اﻷحداث emitters لبث اﻷحداث دوريًا. قد لا يبدو اﻷمر مختلفًا جدًا، لكن الشيفرة مختلفة تمامًا. إذ تُستخدم دوال مثل ()on لتسجيل مترصد حدث، و ()once لتسجيل مترصد أحداث مرة واحدة ثم إلغاء تسجيله بعد تنفيذه مباشرة. يمكنك الاطلاع على توثيق أحداث الاتصال وفق بروتوكول HTTP لأمثلة أوضح. بإمكانك استخدام جافاسكريبت لبناء إضافات قابلة للعمل في بيئات مختلفة باستخدام تقنية تُدعى موّسعات الويب WebExtension. إن نموذج اﻷحداث مشابه لنموذج أحداث الويب مع اختلاف بسيط، هو أن خاصيات مترصد اﻷحداث تُكتب باستخدام أسلوب سنام الجمل (مثل onMessage بدلًا من onmessage) والحاجة إلى دمجه مع الدالة addListener. لا حاجة حاليًا لاستيعاب أي شيء عن البيئات اﻷخرى، لكننا أردنا توضيح فكرة أن اﻷحداث قد تختلف من بيئة برمجة إلى أخرى. الخلاصة لقد تعلمّت اﻻن ما يجب عليك تعلّمه عن أحداث الويب في هذه المرحلة المبكرة من مسيرتك، وكما ذكرنا سابقًا، لا تُعد اﻷحداث جزءًا بنيويًا من جافاسكريبت بل تُعرّف ضمن الواجهة البرمجية للمتصفح. كما ينبغي أن تدرك أن سياق استخدام جافا سكريبت يتطلب نموذجًا مختلفًا لمعالجة اﻷحداث ابتداءًا بالواجهات البرمجية للويب إلى تقنيات أخرى مثل موسّعات ويب الخاصة بالمتصفحات وجافاسكريبت المخصصة للعمل على الخوادم مثل Node.js. لا نتوقع منك أن تستوعب كل هذه النواحي حاليًا، لكنها تساعدك بالتأكيد على فهم أساسيات اﻷحداث مع تقدّمك في مسيرة تطوير الويب. و إن استعصى عليك شيء لا تتردد في طرح أية أسئلة ضمن نقاش الصفحة أو في قسم الأسئلة والأجوبة في أكاديمية حسوب. ترجمة -وبتصرف- للمقال Introduction to events اقرأ أيضًا المقال السابق: الدوال التي تعيد قيمًا في جافا سكريبت فهم الأحداث في جافاسكربت معالجة الأحداث في جافا سكريبت الأحداث المتعلقة بدورة حياة صفحة HTML وكيفية التحكم بها عبر جافاسكربت

نلقي نظرة في هذا المقال على الصياغة اﻷساسية لكائن جافا سكريبت كما نستذكر بعض الميزات التي ناقشناها سابقًا لنشدد على حقيقة أن العديد من الميزات التي اطلعنا عليها وتعاملنا معها في لغة جافا سكريبت هي في الواقع كائنات، ابتداءً من المميزات البنيوية للغة مثل المصفوفات إلى الواجهات البرمجية للمتصفحات APIs المبنية على أساس جافا سكريبت. وبإمكانك أيضًا بناء كائنات خاصة بك لتغليف مجموعة من الدوال والمتغيرات ضمن حزمة أكثر فعالية تعمل كحاوية بيانات. ولا بد أن تتفهم طبيعة جافا سكريبت القائمة على الكائنات إن أردت التعمق أكثر في تعلم هذه اللغة، لهذا نزوّدك ضمن هذا المقال والمقالات التالية بمعلومات مهمة عن الكائنات البرمجية وصياغتها بشيء من التفصيل ثم ننتقل إلى شرح طريقة بناء كائنات خاصة بك. ننصحك قبل أن تبدأ العمل معنا في هذه السلسلة أن تطلع على: أساسيات HTML أساسيات عمل CSS أساسيات جافا سكريبت أساسيات الكائنات الكائن object هو مجموعة مترابطة من البيانات أو الوظائف، فهو يتألف عادة من من عدة متغيرات ودوال (تُدعى المتغيرات ضمن الكائن خاصيات properties والدوال methods). وحتى نستوعب مفهوم الكائنات سنعمل على المثال التالي. أنشئ أولًا نسخة من الملف oojs.html على حاسوبك. ويتضمن هذا الملف العنصر <script> الذي سنكتب ضمنه الشيفرة. سنستخدم هذه الصفحة كأساس لاستكشاف الصياغة اﻷساسية للكائن في جافا سكريبت. وعليك أن تفتح طرفية جافا سكريبت الخاصة بأدوات مطوري ويب وتجعلها جاهزة لكتابة التعليمات. وكما هو الحال في الكثير من اﻷشياء في جافا سكريبت، يبدأ إنشاء الكائن بتعريف وتهيئة بعض المتغيرات. لهذا جرّب إدخال السطر التالي تحت السطر الموجود أصلًا في ملف التمرين ثم احفظ التغييرات وأعد تحميل الصفحة: const person = {}; افتح اﻵن طرفية جافا سكريبت ثم اكتب person ضمنها ثم اضغط المفتاح Enter. من المفترض أن تحصل على نتيجة مشابهة للتالي: [object Object] Object { } { } تهانينا! لقد أنشأت للتو كائنًا في جافا سكريبت. لقد أنجز العمل بالفعل، لكن الكائن فارغ كما تلاحظ ولا يمكن أن يفيدنا كثيرًا. لهذا سنعدّل الكائن ضمن شيفرة جافا سكريبت في ملف التمرين كالتالي: const person = { name: ["Bob", "Smith"], age: 32, bio: function () { console.log(`${this.name[0]} ${this.name[1]} is ${this.age} years old.`); }, introduceSelf: function () { console.log(`Hi! I'm ${this.name[0]}.`); }, }; جرّب إدخال بعض التعليمات كما يلي في طرفية جافا سكريبت وذلك بعد حفظ التغييرات وإعادة تحميل الصفحة: person.name; person.name[0]; person.age; person.bio(); // "Bob Smith is 32 years old." person.introduceSelf(); // "Hi! I'm Bob." يضم الكائن بعض البيانات اﻵن كما يحتوي على بعض الوظائف التي يمكن الوصول إليها من خلال صياغة بسيطة واضحة. ما الذي يحدث فعلًا في مثالنا؟ لقد أنشأنا كائنًا مكوّنًا من عدة أعضاء members لكل منها اسم ( مثال name و age) وقيمًا مثل ['Bob, 'Smiths] و 32. يفصل بين كل زوج (اسم/قيمة) فاصلة ,، وبين كل اسم وقيمة نجد نقطتين متعامدتين :. وتتبع صياغة الكائن الشكل التالي دائمًا: const objectName = { member1Name: member1Value, member2Name: member2Value, member3Name: member3Value, }; قد تكون قيمة أعضاء الكائن أي شيء، وفي مثالنا السابق ضم الكائن person أعدادًا ومصفوفة ودالتين. إن أول عضوين كما رأينا يضمان بيانات عن الكائن ويُشار إليهما كخاصيات properties، كما يُشار إلى الدالتين اللتان تسمحان للكائن بتنفيذ بعض العمليات على البيانات بالتوابع أو الدوال التابعة للكائن methods. وعندما يكون عضو الكائن دالة، باﻹمكان استخدام صياغة أبسط من bio:function، ويكفي أن نكتب ()bio كالتالي: const person = { name: ["Bob", "Smith"], age: 32, bio() { console.log(`${this.name[0]} ${this.name[1]} is ${this.age} years old.`); }, introduceSelf() { console.log(`Hi! I'm ${this.name[0]}.`); }, }; وسنستخدم من اﻵن وصاعدًا الصيغة المختصرة في تعريف الدوال. ندعو الكائنات التي تُبنى كما شرحنا سابقًا بالكائنات الحرفية literal object لأننا كتبنا حرفيًا كل أعضائها عند إنشائها. وهي كائنات مختلفة عن تلك التي تُنسخ عن اﻷصناف، والتي سنلقي عليها نظرة لاحقًا. من الشائع أيضًا إنشاء الكائنات كنسخ عن الكائنات الحرفية، وخاصة عندما نريد نقل سلسلة من البيانات المهيكلة المترابطة مثل إرسال طلب إلى خادم لوضع البيانات ضمن قاعدة بيانات. فإرسال كائن واحد أكثر فعالية من إرسال البيانات بشكل مستقل ومن اﻷسهل التعامل معها موازنة بالتعامل مع مصفوفة عندما تريد تحديد كل عنصر باسمه بشكل مستقل. طريقة النقطة Dot notation للوصول إلى أعضاء الكائن لقد وصلنا في مثالنا السابق إلى خاصيات وتوابع الكائن باستخدام العامل . ويسمى هذا الأسلوبالتدوين النقطي أو الاستدعاء النقطي dot notation. حيث يسلك اسم الكائن person سلوك فضاء الأسماء namespace. ولا بد من كتاب اسم الكائن أولًا للوصول إلى أي عضو من أعضاءه ومن ثم تكتب النقطة ومن ثم العضو الذي تريد الوصول إليه، وقد يكون العضو عنصرًا أو مصفوفة أو استدعاء أحد توابع الكائن. person.age; person.bio(); الكائنات والخاصيات على شكل كائنات يمكن للخاصية بحد ذاتها أن تكون كائنًا، جرّب مثلًا أن تغيّر العضو name من الشكل التالي: const person = { name: ["Bob", "Smith"], }; ليصبح بالشكل: const person = { name: { first: "Bob", last: "Smith", }, // … }; وللوصول إلى هذه العناصر لا بد من ربطها بالكائن الرئيسي بكتابة نقطة أخرى. جرّب كتابة الشيفرة التالية في طرفية جافا سكريبت: person.name.first; person.name.last; فإن فعلت ذلك، عليك العودة إلى الشيفرة وتغيير كل شيفرة من الشكل: name[0]; name[1]; إلى name.first; name.last; وإلا لن تعمل التوابع. استخدام طريقة اﻷقواس في الوصول إلى أعضاء الكائن باﻹمكان الوصول إلى أعضاء الكائن باستخدام طريقة اﻷقواس المربعة Bracket notation فبدلًا من استخدام النقطة كما في المثال التالي: person.age; person.name.first; يمكننا استخدام الأقواس كما في الكود التالي: person["age"]; person["name"]["first"]; يبدو اﻷمر مشابهًا للوصول إلى عناصر مصفوفة، هو من ناحية المبدأ اﻷمر ذاته، فبدلًا من الوصول باستخدام دليل المصفوفة index، تستخدم الاسم المرتبط بقيمة العنصر. لهذا السبب تًدعى الكائنات أحيانًا مصفوفات ترابطية associative arrays، فهي ترتبط بالقيم النصية بنفس الطريقة التي ترتبط فيها المصفوفة بدليلها. يُفضّل استخدام طريقة النقطة على طريقة اﻷقواس عمومًا لأنها أكثر وضوحًا وأسهل قراءة. لكن ستجد بعض الحالات التي تستخدم فيها اﻷقواس المربعة مثل إسناد قيمة خاصية على شكل كائن إلى متغيّر، فلن تستطيع في هذه الحالة استخدام النقطة للوصول إلى القيمة، لكن باﻹمكان استخدام الأقواس المربعة. في المثال التالي، يمكن للدالة أن تستخدم الطريقة person[propertyName] للوصول إلى القيمة المخزنة في الخاصية proertyName: const person = { name: ["Bob", "Smith"], age: 32, }; function logProperty(propertyName) { console.log(person[propertyName]); } logProperty("name"); // ["Bob", "Smith"] logProperty("age"); // 32 ضبط قيم أعضاء الكائن كل ما تعلمناه حتى اللحظة هو الحصول على قيمة أعضاء الكائن object members، لكن باﻹمكان أيضًا ضبط قيمة هذه الأعضاء بالتصريح عن العضو الذي تريد ضبطه (باستخدام طريقة النقطة أو اﻷقواس المربعة) كالتالي: person.age = 45; person["name"]["last"] = "Cratchit"; جرّب إدخال التعليمتين التاليتين ضمن طرفية جافا سكريبت، ولاحظ كيف تغيرت القيمة: person.age; person["name"]["last"]; لا يقتصر ضبط قيم أعضاء الكائن على تغيير القيمة الموجودة للخاصيات أو التوابع، بل يمكنك إنشاء عناصر جديدة كليًا. جرّب اﻵن ما يلي في الطرفية: person["eyes"] = "hazel"; person.farewell = function () { console.log("Bye everybody!"); }; اختبر اﻵن العناصر الجديدة: person["eyes"]; person.farewell(); // "Bye everybody!" من إيجابيات استخدام طريقة اﻷقواس المربعة أنه باﻹمكان استخدامها في ضبط قيمة اﻷعضاء ديناميكيًا إضافة إلى تغيير أسماء الأعضاء أيضًا. لنفترض أننا نريد منح المستخدم القدرة على تخزين أنواع مخصصة من القيم في بيانات اﻷشخاص وذلك بكتابة اسم العضو وقيمته ضمن مربعي إدخال نصي منفصلين. باﻹمكان إنجاز اﻷمر كالتالي: const myDataName = nameInput.value; const myDataValue = nameValue.value; نضيف بعدها هذا العضو الجديد إلى الكائن person كالتالي: person[myDataName] = myDataValue; ولاختبار اﻷمر، جرّب إضافة الأسطر التالية إلى شيفرتك، أسفل قوس إغلاق الكائنن person: const myDataName = "height"; const myDataValue = "1.75m"; person[myDataName] = myDataValue; جرّب حفظ التغييرات وإعادة تحميل الصفحة ثم إدخال التالي ضمن مربع اﻹدخال النصي: person.height; إن إضافة خاصية إلى الكائن باستخدام اﻷسلوب السابق لن يكون ممكنًا باستخدام طريقة النقطة والتي تقبل فقط الاسم الحرفي للعضو ولا تقبل قيمة متغير يشير إلى الاسم. لماذا استخدمت الكلمة المحجوزة this لربما قد لاحظت شيئًا غريبًا في أسلوبنا في الشيفرة السابقة، ألق نظرة اﻵن على هذا المثال: introduceSelf() { console.log(`Hi! I'm ${this.name[0]}.`); } لربما تتساءل ماذا فعلت الكلمة this؟ تشير هذه الكلمة المحجوزة إلى الكائن الحالي الذي كُتبت الشيفرة ضمنه، فهي في مثالنا تكافئ الكائن person. لماذا إذًا لا نستخدم person وحسب؟ في الواقع، لا فائدة من استخدام الكلمة this كثيرًا في حال أنشأت كائن حرفي وحيد، لكن إن أنشأت أكثر من كائن حرفي، يساعدك ذلك في استخدام نفس تعريف التابع لكل كائن أنشأته. لنوضح ذلك من خلال المثال التالي: const person1 = { name: "Chris", introduceSelf() { console.log(`Hi! I'm ${this.name}.`); }, }; const person2 = { name: "Deepti", introduceSelf() { console.log(`Hi! I'm ${this.name}.`); }, }; في هذه الحالة، ينتج عن تنفيذ التعليمة ()person1.introduceSelf الخرج التالي "Hi! I'm Chris."، بينما ينتج عن تطبيق نفس التابع على كائن آخر ()person2.introduceSelf من نفس النوع خرج آخر مناسب للكائن "Hi! I'm Deepti". وعلى الرغم من أن الشيفرة نفسها في الحالتين، لكن أهميتها لن تظهر عند كتابة كائنات حرفية يدويًا، بل عندما تبدأ باستخدام الدوال البانية constructors ﻹنشاء أكثر من كائن من تعريف واحد له وهذا ما نناقشه تاليًا. مقدمة إلى الدوال البانية Constructors لا بأس باستخدام الكائنات الحرفية عندما تريد استخدام كائن واحد، لكن إن كان عليك إنشاء أكثر من عنصر سيغدو استخدام العناصر الحرفية غير ملائم. إذ علينا كتابة نفس الشيفرة لكل كائن على حدى، وإن كان علينا تغيير بعض الخاصيات كإضافة الخاصية height، لا بد من تذكرّ تغيير كل الكائنات التي أنشأتها. من الأفضل استخدام شكل أو نموذج للكائن يضم كافة التوابع والخاصيات اللازمة، ومن ثم إنشاء العدد الذي يلزمنا من هذا الكائن وفق هذا الشكل بتعديل قيم الخواص المختلفة. إليك نسخة أولى من الشكل الذي نتحدث عنه وهو على شكل دالة: function createPerson(name) { const obj = {}; obj.name = name; obj.introduceSelf = function () { console.log(`Hi! I'm ${this.name}.`); }; return obj; } تُنشئ الدالة وتعيد كائنًا جديدًا في كل مرة نستدعيها، ويضم هذا الكائن عضوين هما: الخاصية: name. التابع: ()introduceSelf. تأخذ الدالة ()createPersonمعاملًا وحيدًا هو name لضبط قيمة الخاصية name، لكن تبقى قيمة التابع ()introduceSelf نفسها لجميع الكائنات التي تنشأها الدالة. ويُعد هذا اﻷسلوب من أكثر الطرق شيوعًا في إنشاء الكائنات. بإمكانك اﻵن إنشاء العدد الذي تريده من الكائنات، بإعادة استخدام الدالة: const salva = createPerson("Salva"); salva.name; salva.introduceSelf(); // "Hi! I'm Salva." const frankie = createPerson("Frankie"); frankie.name; frankie.introduceSelf(); // "Hi! I'm Frankie." ستعمل الشيفرة السابقة جيدًا لكنها طويلة بعض الشيء. إذ أنشأنا كائنًا فارغًا ثم هيأناه وأعدناه، لكن الطريقة اﻷفضل تقضي باستخدام دالة بانية، وهي دالة نستدعيها باستخدام الكلمة المحجوزة new. وعندما نستدعي دالة بانية فإنها: تنشئ كائنًا جديدًا. تربط this بالكائن الجديد، وستتمكن عندها من اﻹشارة إلى الكائن الجديد من خلالها ضمن شيفرة الدالة البانية. تعيد الكائن الجديد. تبدأ أسماء الدوال البانية عادة بحرف كبير وتسمى باسم نوع الكائن الذي تنشؤه، لهذا سنعيد كتابة مثالنا ليصبح بالشكل التالي: function Person(name) { this.name = name; this.introduceSelf = function () { console.log(`Hi! I'm ${this.name}.`); }; } ولكي نستدعي الدالة ()Person كدالة بانية نستخدم الكلمة new: const salva = new Person("Salva"); salva.name; salva.introduceSelf(); // "Hi! I'm Salva." const frankie = new Person("Frankie"); frankie.name; frankie.introduceSelf(); // "Hi! I'm Frankie." لقد استخدمت الكائنات كثيرًا فيما مضى لربما تساءلت أثناء العمل على الأمثلة السابقة بأن استخدام النقطة كان مألوفًا، والسبب أنك استخدمتها طوال فترة تعلم جافا سكريبت عبر سلسلة مقالتنا. فكل مرة عملنا فيها مع مثال يستخدم واجهة المتصفح البرمجية أو كائنات جافا سكريبت، استخدمنا فيها الكائنات لأنها ميزات بنيت باستخدام الطريقة نفسها التي بنينا فيها الكائنات المخصصة في مثالنا اﻷخير، لكنها بالطبع أكثر تعقيدًا. فعندما تستخدم التابع النص كما في المثال التالي: myString.split(","); فأنت تستخدم التوابع التي يوفرّها الكائن String. وفي كل مرة تنشئ فيها سلسلة نصية في شيفرتك، سيتولد هذا النص تلقائيًا كنسخة عن الكائن String، ويشترك معه بالعدبد من الخاصيات والتوابع. وعندما تحاول الوصول إلى كائن المستند باستخدام شيفرة كالتالي: const myDiv = document.createElement("div"); const myVideo = document.querySelector("video"); فأنت تستخدم في الواقع التوابع التي يقدّمها الكائن أو الواجهة البرمجية Document، وعند كل تحميل لصفحة الويب تُنشئ نسخة جديدة عن هذا الكائن تُدعى document تمثّل هيكلية الصفحة بأكملها ومحتواها وغير ذلك من الميزات مثل عناوين URL. أي باختصار، سيمتلك الكائن الذي أنشأته عدة توابع وخاصيات يشترك فيها مع الكائن الأساسي Document. وهذا الأمر مشابه للكثير من الكائنات والواجهات البرمجية المضمنة في لغة جافا سكريبت مثل المصفوفات Array والمكتبة Math. لاحظ أن الكائنات والواجهات البرمجية الأصلية أو المدمجة في جافا سكريبت لا تنشأ من تلقاء نفسها بل عليك إنشاؤها بنفسك في كل مرة تحتاجها، مثل الواجهة البرمجية للتنبيهات Notifications API التي تسمح للمتصفحات الحديثة بإطلاق تنبيهات، حيث تتطلب هذه الواجهة منك أن تنشئ نسخة جديدة باستخدام الدالة البانية لكل تنبيه تريد إطلاقه. جرّب إدخال السطر التالي إلى طرفية جافا سكريبت: const myNotification = new Notification("Hello!"); الخلاصة لقد أنهينا هذه المقال التي يمهّد لاستخدام الكائنات في جافا سكريبت، ولا بد أنك امتلكت بقراءته فكرة عن عمل الكائنات، بما في ذلك إنشاء كائنات بسيطة. ومن المهم إدراك أهمية الكائنات كبنى لتخزين البيانات والوظائف المترابطة. فلو حاولت تتبع جميع الخاصيات والتوابع في الكائن person الذي بنيناه في مثالنا شكل متغيرات ودوال منفصلة ستجد أنها طريقة غير مجدية ومحبطة، وستزيد مخاطر التضارب بين المتغيرات والدوال التي تمتلك نفس اﻷسماء. إذ تساعد الكائنات في حفظ المعلومات ضمن حاويات خاصة بها لتقليل مثل هذه المخاطر. ترجمة -وبتصرف- للمقال JavaScript object basics اقرأ أيضًا المقال السابق: مدخل إلى اﻷحداث في جافاسكريبت مدخل إلى جافاسكريبت كائنية التوجه (Object-Oriented JavaScript) لغة البرمجة بالكائنات Object-Oriented Programming برمجة الكائنات Objects في جافاسكريبت مختصر البرمجة كائنية التوجه OOP وتطبيقها في بايثون

بعد أن اطلعنا في مقال سابق على أبسط أساسيات النصوص في جافا سكريبت، سننتقل في هذا المقال إلى مناقشة العمليات المهمة التي يمكن تنفيذها على النصوص والتوابع الأصلية التي توفرها جافا سكريبت لتحقيق ذلك مثل إيجاد طول سلسلة نصية وضم أو فصل سلسلة نصية وتبديل محرف بآخر وغيرها. ننصحك قبل المتابعة في قراءة هذا المقال بالاطلاع على بعض المقالات السابقة مثل: أساسيات علوم الحاسوب أساسيات HTML أساسيات عمل CSS السلاسل النصية والكائنات إن معظم اﻷشياء في جافا سكربت هي كائنات objects، فعندما ننشئ سلسلة نصية كما في المثال التالي: const string = "This is my string"; يصبح المتغير قالبًا لكائن نصي وكنتيجة يمكن تطبيق عدد كبير من الخاصيات والتوابع عليه. وللاطلاع على هذه الخاصيات والتوابع يمكنك مراجعة توثيق موسوعة حسوب للكائن String. لا حاجة طبعًا أن تربك نفسك بهذه التوابع في بداية رحلتك في تعلم البرمجة، لكنك ستستخدم بعضها مرارًا لهذا من الجيد أن تلقي نظرة عليها. إيجاد طول سلسلة نصية بإمكانك إنجاز اﻷمر باستخدام الخاصية length، إليك مثالًا: const browserType = "mozilla"; browserType.length; يُفترض أن يعيد المتصفح القيمة 7 لأن عدد محارف السلسلة "mozilla" هو 7. ولهذا اﻷمر فائدته، وكمثال على ذلك، تصوّر أنك ترد ترتيب سلسلة من اﻷسماء وفقًا لطول هذه اﻷسماء، أو أنك تريد إعلام المستخدم أن النص الذي أدخله في الحقل أطول مما هو مسموح. استخلاص محرف محدد من سلسلة نصية بإمكانك عمومًا إعادة محرف محدد من سلسلة نصية باستدعاء المتغير الذي يضمها وبعده قوسان مربعان []يحويان رقم المحرف الذي تريده، فلو أردت مثلًا إعادة المحرف الأول من سلسلة نصية يمكنك كتابة التالي: browserType[0]; وتذكر أن الفهرسة تبدأ من الصفر وليس من 1. ولكي تعيد آخر محرف من أي سلسلة نصية يمكن استخدام الخاصية length وفق التقنية التالية: browserType[browserType.length - 1]; وبما أن طول السلسة "mozilla" هو 7، سيكون رقم المحرف اﻷخير منها هو 6 لأن العد يبدأ من 0. لهذا استخدمنا في الكود أعلاه الأمر length-1. التحقق من وجود سلسلة نصية ضمن أخرى قد ترغب أحيانًا في إيجاد سلسلة نصية ضمن أخرى أطول، لهذا يمكن أن تستخدم التابع ()includes الذي يأخذ معاملًا واحدًا وهو السلسلة النصية التي تبحث عنها. ويعيد التابع القيمة true إن وجد هذه السلسلة و false إن لم يجدها. const browserType = "mozilla"; if (browserType.includes("zilla")) { console.log("Found zilla!"); } else { console.log("No zilla here!"); } وقد ترغب أيضًا بمعرفة إذا ما بدأت سلسلة نصية أو انتهت بسلسلة محددة، لهذا ستحتاج إلى التابعين ()startsWith و ()endsWith ويأخذ كلا التابعين معاملًا واحدًا هو السلسلة التي تبحث عنها في بداية او نهاية سلسلة أطول: const browserType = "mozilla"; if (browserType.startsWith("zilla")) { console.log("Found zilla!"); } else { console.log("No zilla here!"); } const browserType = "mozilla"; if (browserType.endsWith("zilla")) { console.log("Found zilla!"); } else { console.log("No zilla here!"); } إيجاد موقع سلسلة فرعية ضمن سلسلة أطول نستخدم لهذا الغرض التابع ()indexOf الذي يأخذ معاملين اﻷول هو السلسلة التي تبحث عنها والثاني اختياري ويشير إلى موقع بداية البحث. يعيد التابع موقع أول ظهور للسلسلة النصية، لكن إن لم يجدها يعيد القيمة 1-. const tagline = "MDN - Resources for developers, by developers"; console.log(tagline.indexOf("developers")); // 20 في مثالنا السابق يبدأ البحث من الموقع 0، ولو عددت المحارف بما فيها المسافات الفارغة من البداية فسيكون أول ظهور للسلسلة النصية "developers" في الموقع 20. console.log(tagline.indexOf("x")); // -1 يعيد البحث السابق القيمة 1- لأن المحرف x غير موجود ضمن السلسلة. طالما أنك تعلمت كيفية إيجاد الظهور اﻷول لسلسلة فرعية ضمن سلسلة أطول، فكيف ستجد ظهورات أخرى؟ يمكنك ذلك بتمرير قيمة أعلى من قيمة الظهور السابق للوسيط الثاني للتابع. const firstOccurrence = tagline.indexOf("developers"); const secondOccurrence = tagline.indexOf("developers", firstOccurrence + 1); console.log(firstOccurrence); // 20 console.log(secondOccurrence); // 35 نبلغ التابع في هذه الحالة أن يبدأ البحث عن النص بدءًا من الموقع 21 (firstOccurrence + 1) وأعاد القيمة 35 وهو موقع الظهور الثاني. استخلاص سلسلة نصية فرعية من سلسلة أطول وذلك باستخدام التابع ()slice الذي يُمرر له معاملان هما: موقع بداية الاستخلاص. موقع نهاية الاستخلاص ولا يؤخذ المحرف في آخر موقع للاستخلاص. إليك مثالًا: const browserType = "mozilla"; console.log(browserType.slice(1, 4)); // "ozi" إن المحرف الموجود في الموقع 1 هو "o" وفي الموقع 4 هو "l" لهذا يكون النتيجة هي السلسلة "ozi" التي تبدأ بالمحرف "o" وتنتهي قبل المحرف "l". أما إذا أردت استخلاص جميع المحارف التي تأتي بعد محرف معين، فلا تحدد قيمة للمعامل الثاني، بل مرر فقط موقع المحرف الذي تريد أن تبدأ الاستخلاص عنده. جرّب اﻵن ما يلي: browserType.slice(2); // "zilla" تُعيد الشيفرة السابقة النص "zilla" لأن المحرف في الموقع 2 هو "z" ولم نحدد قيمة للمعامل الثاني فستكون النتيجة جميع المحارف من نقطة بداية الاستخلاص حتى نهاية السلسلة. **ملاحظة للتابع ()slice خيارات أخرى يمكنك الاطلاع عليها في توثيق التابع ضمن موسوعة حسوب. تغيير حالة الحروف يغيّر التابع ()toLowerCase جميع حروف السلسلة إلى حروف صغيرة والتابع ()toUpperCase إلى حروف كبيرة، وهذا مفيد مثلًا إن أردت تسوية حالة جميع الحروف التي يدخلها مستخدم قبل تخزينها في قاعدة بيانات. جرّب أن تدخل اﻷسطر التالية لترى ما يحدث: const radData = "My NaMe Is MuD"; console.log(radData.toLowerCase()); console.log(radData.toUpperCase()); تحديث أجزاء من النص يمكن استبدال سلسلة فرعية من نص بسلسلة أخرى باستخدام التابع ()replace. ولتجريب الأمر نحاول أن نستبدل في المثال التالي السلسلة التي مررناها كمعامل أول للتابع بالسلسلة التي تمثل المعامل الثاني: const browserType = "mozilla"; const updated = browserType.replace("moz", "van"); console.log(updated); // "vanilla" console.log(browserType); // "mozilla" وتجدر الملاحظة أن التابع ()replace مثل العديد من توابع الكائن النصي لا يغير الكائن الذي استدعاه بل يعيد سلسلة نصية جديدة، لكن إن أردت تحديث المتغير اﻷصلي browserType، فعليك تنفيذ الشيفرة التالية مثلًا: let browserType = "mozilla"; browserType = browserType.replace("moz", "van"); console.log(browserType); // "vanilla" كما عليك أن تصرح عن browserType في هذه الحالة باستخدام letوليس const ﻷن الثابت لا يمكن تحديث قيمته. وانتبه إلى أن التابع ()replace يستبدل السلسلة عند أول ظهور فقط، لكن إن أردت استبدال كل حالات الظهور، عليك استخدام التابع ()replaceAll let quote = "To be or not to be"; quote = quote.replaceAll("be", "code"); console.log(quote); // "To code or not to code" تطبيقات عملية سندفعك في هذا القسم إلى بذل جهدك في العمل مع السلاسل النصية. ففي كل تمرين مصفوفة من السلاسل النصية وحلقة تعالج قيم كل سلسلة ومن ثم تعرضها على شكل قائمة نقطية. لا حاجة لفهم المصفوفات والحلقات حاليًا لأننا سنفصلها لاحقًا، وكل ما عليك فعله هو كتابة شيفرة برمجية تعرض السلاسل النصية بالشكل الذي نريده. لكل تطبيق زر إعادة ضبط "Reset" يمكنك استخدامه إن ارتكبت خطأً ليعيد كل شيء إلى ما كان عليه، وزر "Show solution" للاطلاع على الحل إن لم تتمكن من إيجاده. فلترة رسائل المعايدة عليك في هذا التمرين وضع رسائل المعايدة بعيد الميلاد على شكل قائمة، لها ضع الاختبار المناسب في البنية الشرطية ()if واختبر كل سلسلة نصية واطبعها ضمن القائمة إن كانت رسالة عيد ميلاد. See the Pen string -methods1 by Hsoub Academy (@HsoubAcademy) on CodePen. تصحيح حالة بداية الكلمات نقدم في هذا التمرين أسماء مدن في المملكة المتحدة لكن حالة بداية حروف بدايات الكلمات غير صحيحة في بعضها. لهذا عليك تغيير حالة الحروف في كل كلمة إلى حروف صغيرة ما عدا الحروف اﻷولى. إليك أحد الطرق لتنفيذ اﻷمر: حول حالة جميع الحروف في السلسلة النصية الموجودة في المتغير إلى حروف صغيرة وخزنها في متغير جديد. استخلص الحرف اﻷول من السلسلة وخزّنه في متغير آخر. استبدل الحرف اﻷول من المتغير الذي أنشأته في الخطوة 2 بقيمة المتحول الذي أنشأته في الخطوة 2 بعد تحويل قيمته إلى حروف كبيرة. غيّر قيمة المتغير result كي تساوي نتيجة الخطوة 3. ملاحظة وتلميح: ليس من الضروري أن يكون معامل توابع السلاسل النصية نصًا بل قد يكون عددًا أو متغيرًا أو تابعًا آخر. See the Pen string-methods2 by Hsoub Academy (@HsoubAcademy) on CodePen. إنشاء نص جديد من أجزاء قديمة تتكون المصفوفة في هذا التمرين من عدة سلاسل نصية تتضمن معلومات عن محطات القطار شمال إنجلترا. وتمثل السلاسل النصية بيانات تضم رمز المحطة المكوّن من ثلاثة حروف متبوعًا بمجموعة بيانات تفهمها اﻵلة يليها فاصلة منقوطة يليها اسم المحطة المقروء بالنسبة للبشر مثلMAN675847583748sjt567654;Manchester Piccadilly لهذا نريد استخلاص رمز المحطة واسمها ووضعهما في سلسلة جديدة لها الشكل التالي: MAN: Manchester Piccadilly. ننصحك بتجريب الخطوات التالية: استخلص رمز المحطة المكون من ثلاثة حروف وخزنه في متغير جديد. جد موقع الفاصلة المنقوطة. استخدم موقع الفاصلة المنقوطة في استخلاص اسم المحطة المقروء بالنسبة للبشر وخزّنه في متغير آخر. ضم قيمتي آخر متغيرين مع سلسلة من حروف مناسبة لتحصل على الصيغة النهائية. غيّر قيمة المتغير result كي تساوي النتيجة النهائية. See the Pen Untitled by Hsoub Academy (@HsoubAcademy) on CodePen. الخلاصة لا يمكن أن نتغاضى عن أهمية التعامل مع النصوص في البرمجة بشكل عام وفي جافا سكريبت بشكل خاص لأن النصوص تتعامل مع الويب المبني على التخاطب مع البشر. وقد قدمنا في هذا المقال أهم توابع التعامل مع النصوص التي تلزمك حاليًا، والتي ستكون ركيزة تساعدك على فهم المواضيع اﻷكثر تعقيدًا في المستقبل. ترجمة -وبتصرف- للمقال Useful string methods اقرأ أيضًا المقال السابق: أساسيات التعامل مع النصوص في جافا سكريبت الدليل الشامل لتعلم جافا سكريبت السلاسل النصية (strings) في جافاسكربت تصميم النّصوص البرمجيّة: تنظيم JavaScript توابع الأنواع الأولية (primitives methods) في جافاسكربت

يُعد مفهوم التصميم المتجاوب للويب responsive web design واختصارًا RWD نهجًا يسمح للصفحة أن تغيّر تخطيطها ومظهرها لتلائم الاتساعات المختلفة لشاشات الأجهزة والدقات المختلفة لها، وضمان الاستخدام الأمثل للمحتوى. لهذا سنساعدك في هذا المقال على فهم بعض التقنيات التي تحتاجها لتتقن التصميم المتجاوب. ننصحك قبل المتابعة في قراءة هذا المقال أن: تطلع على أساسيات HTML. تفهم أساسيات عمل CSS. تُعد عناصر HTML متجاوبة أساسًا وقابلة للانسياب وفقًا لتوجه نافذة العرض. فلو أنشأت صفحة ويب باستخدام شيفرة HTML فقط دون تنسيقات CSS وغيّرت أبعاد المتصفح، سيغيّر المتصفح عندها انسياب العناصر لتلائم نافذة العرض. قد يبدو الأمر للوهلة الأولى بأن التجاوب الأساسي الذي يقدمه المتصفح هو كل ما نحتاجه، إلا أن النصوص ذات الأسطر الطويلة مثلًا والتي تعرض بأكملها ضمن الشاشات الواسعة قد تكون صعبة القراءة. فإن قللنا اتساع السطر باستخدام تنسيقات CSS بإنشاء أعمدة أو إضافة حشوات حول المحتوى، قد يبدو حينها الموقع منكمشًا بالنسبة لمستخدمي الأجهزة أو المتصفحات قليلة الاتساع. لن تعمل أيضًا فكرة صفحة ويب ثابتة الحجم بتثبيت اتساع الصفحة لأنه سيؤدي إلى ظهور أشرطة التمرير ضمن نافذة عرض الأجهزة قليلة الاتساع ومساحة فارغة مبالغ فيها في الأجهزة التي تتمتع بشاشات واسعة. لهذا ظهر مفهوم التصميم المتجاوب للويب كنهج موجّه للتعامل مع مجموعة واسعة من الأجهزة بمختلف الأبعاد، إذ يسمح هذا النهج بالتكيف التلقائي مع الشاشات سواء عّرض محتوى الصفحة ضمن جهاز لوحي أو جوّال أو تلفاز أو ساعة. والتصميم المتجاوب كما أشرنا هو نهج وليس تقانة منفصلة، يصف مجموعة من الممارسات التطبيقية المستخدمة في بناء تخطيطات لمواقع الويب يسمح لها بالتجاوب مع أي جهاز يعرض محتواها. استخدم مصطلح الويب المتجاوب أول مرة من قبل إيثان ماركوتي عام 2010 في وصف الشبكات الانسيابية fluid grid والصور الانسيابية fluid image واستعلامات الوسائط media query التي تُستخدم في بناء محتوى متجاوب. لقد اقتُرح حينها استخدام الخاصية float للتخطيطات واستخدام استعلامات الوسائط لتحري اتساع شاشة الجهاز ووضع نقاط محددة (تتعلق بالأبعاد المفترضة للأجهزة) يتغير عندها التخطيط. ضُبطت أيضًا الصور الانسيابية كي لا يتجاوز اتساعها اتساع الحاوية باستخدام القاعدة ;max-width: 100%. وهكذا تصغر الصورة عندما يضيق العمود الذي يضمها لكن حجمها لايزيد عن الحجم الأصلي إن زاد اتساع العمود. وبهذا الطريقة تتغير أبعاد الصورة لتتسع إلى المحتوى دون طفحان ودون أن يزداد حجمها عن الحجم الأصلي وتتشوه عند ازدياد حجم الحاوية عن حجم الصورة. إن طرق تخطيط صفحات الويب العصرية باستخدام CSS متجاوبة بطبيعتها، ومنذ بدأت فكرة الويب المتجاوب ظهرت ميزات وأدوات لتسهيل تصميم مواقع الويب المتجاوبة. لهذا سنشير في بقية هذا المقال إلى الميزات المختلفة التي قد ترغب في معرفتها لإنشاء مواقع ويب متجاوبة. استعلامات الوسائط تسمح لك هذه الاستعلامات بتنفيذ اختبارات (كأن تكون شاشة المستخدم أكثر اتساعًا من قيمة محددة أو دقة محددة) وانتقاء تنسيق CSS مناسب للصفحة بما يتلائم مع حاجة المستخدم. يختبر الاستعلام التالي مثلًا إن كانت صفحة الويب معروضة كشاشة وسائط screen media (أي لا يمكن طباعتها كمستند) وإن كان اتساع نافذة العرض على الأقل 80rem. إن قواعد التنسيق الموجودة ضمن المحدد container. ستُطبق فقط إن تحقق الشرطين السابقين: @media screen and (min-width: 80rem) { .container { margin: 1em 2em; } } بإمكانك إضافة عدة استعلامات وسائط في صفحة التنسيقات لتعدّل تخطيطك وفقًا لنتائج تلك الاستعلامات، وبما يتلائم مع المقاسات المختلفة للشاشات. تُدعى النقاط التي تُطبق فيها استعلامات الوسائط ويتغير تخطيط الصفحة بنقاط الانتقال breakpoints. من أكثر المقاربات شيوعًا في استخدام استعلامات الوسائط هي استخدام تخطيط عمود وحيد للشاشات الضيقة (مثل شاشات الجوّال) ثم تبني تخطيط من عدة أعمدة عندما تتحقق من خلال الاستعلامات أن اتساع الشاشة أصبح ملائمًا لذلك. يُعرف تصميم الصفحات لتلائم أجهزة الجوال بمصطلح "الجوّال أولًا mobile first". من الممارسات المفضلة عند استخدام نقاط الانتقال تعريف الأبعاد بصفتها وحدات نسبية relative unites بدلًا من الوحدات المطلقة لكل جهاز. سترى أيضًا عدة مقاربات تنسيق ضمن كتلة الاستعلام منها ربط ملفات تنسيق بصفحة الويب من خلال العنصر <link> وفقًا لأبعاد مختلفة للمتصفح أو استخدم متغيرات مخصصة لضبط بعض الخاصيات وتخزين القيم الملائمة لها عند كل نقطة انتقال. تساعد استعلامات الوسائط في التصميم المتجاوب لكنها ليست ضرورية، إذ يمكن استخدام الشبكات المرنة والوحدات النسبية والقيم العظمى والصغرى للخاصيات دون الحاجة إلى استعلامات الوسائط. تقنيات التخطيطات المتجاوبة تُبنى المواقع المتجاوبة باستخدام الشبكات المرنة، بمعنى أنك لن تحتاج استهداف كل الاتساعات المحتملة للأجهزة بتخطيطات منفصلة لضمان دقة العرض. إذ تسمح لك الشبكات المرنة بتغيير ميزة أو إضافة نقطة انتقال لتغيير التصميم في الحالات التي يُعرض فيها المحتوى بشكل سيء. فلكي تضمن مثلًا أن طول الأسطر في نص لن يزيد إلى الحد الذي يعيق القراءة وذلك عندما تكون الشاشة واسعة، بإمكانك استخدام الأعمدة columns؛ وإن انكمش صندوق النص ليعرض مثلًا كلمتين فقط في السطر عندما تضيق الشاشة بإمكانك وضع نقطة انتقال لتغيير التخطيط. تتمتع عدة تخطيطات مثل التخطيط المتعدد الأعمدة وتخطيط الصندوق المرن وتخطيط الشبكة بقدرتها على التجاوب افتراضيًا. إذ تفترض جميعها أنك تحاول بناء شبكة مرنة وتساعدك على تنفيذ الأمر بأبسط الطرق. تخطيط متعدد الأعمدة تستطيع في هذه الحالة تحديد قيمة للخاصية column-count لتشير إلى العدد الأعظمي للأعمدة التي تريد توزيع المحتوى ضمنها. وعندها يحسب المتصفح عندها الاتساع المناسب لكل عمود وبما يناسب اتساع شاشة العرض. .container { column-count: 3; } بينما لو خصصت قيمة للخاصية column-width ستخصص في هذه الحالة أدنى اتساع للعمود، وسينشئ حينها المتصفح أكبر قدر ممكن من الأعمدة بهذا الاتساع بما يلائم اتساع الحاوية، وإن بقيت مساحة فارغة (بقية مساحة أقل من مساحة عمود) سيقسمها بالتساوي بين تلك الأعمدة. وهكذا سيتغير عدد الأعمدة بتغير المساحة المتوفرة. .container { column-width: 10em; } وكذلك الأمر، بإمكانك استخدام الخاصية المختصرة columns لتزويد المتصفح بأعلى عدد من الأعمدة وأدنى اتساع لكل منها. وهذا ما يضمن مثلًا ألا يصبح طول سطر الكتابة أكبر مما يسمح بتجربة قراءة مقبولة -وذلك عندما يزداد اتساع الشاشة- أو قصيرًا جدًا عندما تضيق الشاشة. الصندوق المرن تتقلص العناصر المرنة في تخطيط الصندوق المرن وتتمدد مغيرة مقدار المساحات المتاحة بين العناصر وفقًا للمساحة الكلية للحاوية المرنة. وبتغيير قيم الخاصيتين flex-grow و flex-shrink بإمكانك تحديد سلوك العناصر عندما تزيد المساحة الفارغة المحيطة بها أو تقل. سيأخذ كل عنصر مرن في مثالنا التالي نفس المساحة ضمن الحاوية المرنة باستخدام القاعدة flex: 1 وقد أشرنا إلى هذا الموضوع بتفصيل أوفى في المقال الذي يتحدث عن تخطيط الصندوق المرن. .container { display: flex; } .item { flex: 1; } ملاحظة: في مثال عن استخدام الصندوق المرن (اطلع على الشيفرة المصدرية)، بنينا تخطيطًا متجاوبًا بسيطًا يتضمن نقاط انتقال إلى الوضع متعدد الأعمدة عندما يزداد شاشة العرض وتقييدًا لأبعاد المحتوى الرئيسي باستخدام الخاصية max-width، إليك هذا المثال (اطلع على الشيفرة المصدرية أيضًا). شبكة CSS تسمح لك الواحدة fr في تخطيط الشبكة توزيع المساحة الفارغة المتاحة بين مسارات الشبكة. سنرى في مثالنا التالي كيف ننشئ شبكة حاوية بثلاث مسارات قياس كل منها 1fr وستكون النتيجة ثلاثة أعمدة يشغل كل منها جزءًا من المساحة المتاحة في الحاوية. يمكنك الاطلاع على تفاصيل أوفى عن استخدام الشبكة في مقال تخطيط صفحات ويب باستخدام خاصيات الشبكة في CSS .container { display: grid; grid-template-columns: 1fr 1fr 1fr; } ملاحظة: إن النسخة المتجاوبة المبنية على تخطيط الشبكة أبسط لأنه بالإمكان تعريف الأعمدة ضمن الصنف wrapper. ألق نظرة على المثال على github (كما يمكنك الاطلاع على الشيفرة المصدرية أيضًا) الصور المتجاوبة لكي تضمن أن حجم الصورة لن يزيد عن حجم الحاوية، يمكنك استخدام المقاربة التالية: img, picture, video { max-width: 100%; } تُطبق هذه القاعدة على الوسائط المتعددة كي لا تطفح خارج الحاوية. ولا بد من إدراك أن استخدام صورة كبيرة الحجم ثم تصغيرها لتلائم الشاشات الضيقة سيهدر حزمة البيانات نظرًا لتزيل صورة أكبر من المطلوب. يساعد استخدام العنصر <picture> مع السمتين srcset و sizes للعنصر <img> في تقديم صور تتلائم مع نوافذ عرض مختلفة ودقات مختلفة. إذ يمكنك مثلًا إضافة صورة مربعة الشكل لأجهزة الجوال ونفس الصورة لكن على شكل مستطيل للحواسب المكتبية. ستتمكن باستخدام العنصر <picture> من تقديم قياسات مختلفة مع تلميحات (على شكل بيانات وصفية توضّح حجم الشاشة ودقة الصورة و الطريقة الأمثل لعرضها) يختار بعدها المتصفح الصورة الأكثر ملائمة لكل جهاز ليضمن المستخدم تنزيل الصورة ذات الحجم الأنسب للجهاز الذي يستخدمه. ومع استخدام مع الخاصية max-width لا حاجة بعد ذلك لاستخدام استعلامات الوسائط لتغيير أبعاد الشاشة، وستتمكن من استهداف نوافذ عرض مختلفة بصور تختلف في نسب أبعادها. كما يمكنك توجيه الصورة فنيًا (وضع رؤية فنية) باستخدام أحجام مختلفة للصورة ذاتها، باقتصاص الصورة أو استخدام أخرى بأبعاد مختلفة. يمكنك الاطلاع على مشكلة الرؤية الفنية ضمن مقال "استخدام الصور المتجاوبة في صفحات الويب" على أكاديمية حسوب. خطوط الكتابة المتجاوبة يُقصد بتجاوب خطوط الكتابة هو تغيير حجم الخط من خلال استعلامات الوسائط أو باستخدام وحدات قياس مرتبطة بنافذة العرض. استخدام استعلامات الوسائط للحصول على خطوط كتابة متجاوبة سنرى في مثالنا التالي عنوانًا من المستوى الأول ضُبط حجم الخط فيه على 4rem، ويعني ذلك أن الحجم سيكون أربعة أضعاف الحجم الأساسي للخط المستخدم. وهذا في الواقع حجم كبير لعنوان من المستوى الأول، ولا نحتاجه سوى في شاشة العرض الواسعة، لهذا أنشأنا أولًا عنوانًا بحجم أصغر، وبعدها استخدمنا استعلامًا يلغي الحجم الصغير ويستبدله بالحجم الأكبر إن كان اتساع الشاشة أكبر من 1200px html { font-size: 1em; } h1 { font-size: 2rem; } @media (min-width: 1200px) { h1 { font-size: 4rem; } } عدّلنا مثال الشبكة المتجاوبة السابق كي يتضمن أيضًا نوعًا متجاوبًا باستخدام الطريقة الموضّحة سابقًا. بإمكانك ملاحظة تبدّل حجم الخط في العنوان عندما يتغير التخطيط إلى تخطيط عمودين. في الهواتف المحمولة سيكون العنوان أصغر حجمًا: في الحواسب المكتبية سنرى الحجم الأكبر للعنوان: وكما رأينا في هذه المقاربة، لم نستخدم استعلامات الوسائط لتغيير تخطيط الصفحة، ويمكن استخدام الأسلوب ذاته في تغيير أي عنصر ليكون أسهل استخدامًا أو جاذبيةّ ضمن شاشات مختلفة الأبعاد. استخدام وحدات قياس نوافذ العرض للحصول على خطوط كتابة متجاوبة يمكن استخدام وحدات نافذة العرض vw في التصميم المتجاوب لخطوط الكتابة دون الحاجة إلى ضبط نقاط انتقال في استعلامات الوسائط. فالقيمة 1vw هي واحد في المئة من اتساع نافذة العرض، وبالتالي أيًا كانت شاشة العرض فستكون أبعاد حجم الكتابة مضبوطةً بالنسبة لها. h1 { font-size: 6vw; } تظهر المشكلة عند تكبير وتصغير النصوص فلن يتمكن من ذلك طالما أن حجم خط الكتابة منسوب إلى حجم نافذة العرض. وبالتالي لا يجب استخدام هذه الوحدات بمفردها. من الحلول المتاحة للمشكلة استخدام الدالة ()calc. إذ يمكنك إضافة القيمة المقدرة بواحدة vw إلى قيمة ثابتة مثل وعندها تحسب الدالة السابقة القيمة الجديدة مع بقاء النص قابلًا للتصغير والتكبير. فالقيمة vw تضاف إلى القيمة الناتجة عن التكبير أو التصغير. h1 { font-size: calc(1.5rem + 3vw); } وهكذا لا نحتاج سوى تحديد حجم الخط سوى مرة واحدة بدلًا من ضبط قيم لكل شاشة عرض باستخدام استعلامات الوسائط. سيزداد حجم النص الآن أو يقل وفقًا لاتساع شاشة العرض. الوسم <meta> الخاص بنافذة العرض إن ألقيت نظرة على الشيفرة المصدرية لصفحة متجاوية سترى عادة الوسم <meta> ضمن الترويسة كالتالي: <meta name="viewport" content="width=device-width,initial-scale=1" /> يجبر هذا الوسم متصفحات الهاتف المحمول أن تضبط اتساع نافذة العرض لتكون نفسها اتساع الجهاز، ومن ثم ضبط حجم الصفحة لتكون 100% من الحجم المحدد لها، وهكذا ستُعرض الصفحة بالشكل الأمثل على هذه الأجهزة. لماذا نحتاج إلى هذا الوسم؟ لأن متصفحات الهواتف المحمولة لا تكون صادقة تمامًا فيما يخص اتساع نافذة العرض. عندما ظهرت الهواتف الذكية، لم تُعرض معظم المواقع بالشكل الأفضل ضمنها. لهذا ضبطت الهواتف الذكية اتساع نافذة العرض على 980 بكسل وصيّرت الصفحة وفقًا لهذا القيمة ومن ثم عرضتها كنسخة مصغّرة عن نسخة الحواسب. وهكذا كان على المستخدمين تكبير وتصغير الصفحة للوصول إلى النقطة التي يريدون، وكان المظهر بالطبع سيئًا. وباستخدام السمة width=device-width تلغى القيمة الافتراضية للهاتف المحمول وتستبدل بالقيمة الحقيقية لنافذة العرض. ودون هذه السمة، قد لا يعمل التصميم المتجاوب الذي يعتمد على استعلامات الوسائط ونقاط الانتقال كما ينبغي ضمن أجهزة الهاتف المحمول، فإن كنت تستهدف مثلًا نقطة انتقال عند الاتساع 480 بكسل أو أقل واعتبر الهاتف أن استاع نافذة عرضه هي 980 بكسل فلن يرى المستخدم أبدًا تأثير نقاط الانتقال. الخلاصة يشير مصطلح التصميم المتجاوب إلى تصميم موقع أو تطبيق يتجاوب مع البيئة التي يُعرض فيها. وتُستخدم في ذلك مجموعة من ميزات CSS و HTML وبعض التقنيات الأخرى التي أصبحت أساسية الآن عند بناء مواقع الويب. فلن تجد حاليًا على الأغلب موقعًا يُعرض على هاتف محمول بنفس تخطيط الحواسب المكتبية لكن بشكل مصغّر أو أن تستخدم أشرطة التمرير الجانبية للوصول إلى مكان ما في الصفحة، لأن تصميم الويب المعاصر قد انتقل كليًا إلى نهج التجاوب. وقد أضحى من السهل أيضًا إنجاز تصاميم متجاوبة بالاستفادة من طرق تخطيط الصفحات التي تعلمناها في مقالات سابقة. فلو كنت حديث العهد بتطوير الويب، ستجد الكثير من الأدوات التي لم تكن موجودة في البدايات. لهذا من الأفضل أن تتحقق من تاريخ أي مادة تعليمية تستخدمها. وعلى الرغم من أهمية بعض المواد القديمة، إلا أن الميزات الجديدة في CSS و HTML تزوّدك بتصاميم أنيقة ومفيدة، أيًا كان الجهاز الذي يستعرض موقعك. ترجمة -وبتصرف- للمقال: Responsive design اقرأ أيضًا المقال السابق: التخطيط متعدد الأعمدة باستخدام CSS أساسيات تصميم الويب المتجاوب فلسفة تصميم الويب المتجاوب استخدام الصور المتجاوبة في صفحات الويب عرض محتوى صفحات الويب بتجاوب على الأجهزة المتعددة مدخل إلى التصميم المتجاوب والتصميم المتكيف

تعرفنا في المقال السابق على بعض اﻷساسيات في علم اﻹلكترونيات مثل الجهد الكهربائي وشدة التيار وتعلمنا استخدام بعض العناصر اﻹلكترونة الساكنة passive component في تكوين بعض الدوائر البسيطة وقياس قيم الجهد والتيار باستخدام المقياس الكهربائي متعدد الوظائف (اﻵفو). نتابع في هذا المقال استعراض مفاهيم أخرى أساسية في تكوين الدوائر الإلكترونية ونلقي الضوء على بعض العناصر اﻹلكترونية التي تُدعى بالعناصر الفعّالة Active Components. ما تحتاجه لإكمال التمارين العملية في هذا المقال إليك قائمة بالعناصر الإلكترونية والتجهيزات اللازمة لإكمال التطبيقات العملية: بطارية جهدها 5 فولط. مقاومات قيمها 1.2، 2.2، 6.8، 10، 22 كيلو أوم مؤشرات ضوئية (ليد) تعمل عند جهد 5 فولط أو أقل (ثلاثة ويفضل من ألوان مختلفة). مكثفة سعتها 470 ميكرو فاراد وأخرى 330 ميكرو فاراد جهدها 16 فولط. ديودات من طراز 1N4007 (يكفي اثنان). ترانزستورات قطبية من الطراز 2N2222. ترانزيستور ذات أثر حقلي من النوع MOSFET وطراز 2N2905A (ثلاثة تكفي). لوحة اختبار مثقبة (إن أردت فاﻷمر اختياري) مقياس كهربائي متعدد الوظائف AV multi-meter. ترتيب العناصر اﻹلكترونية في الدوائر نشرح في هذا القسم طريقة توصيل العناصر اﻹلكترونية والهيكلية اﻷساسية للدوائر بشكل مبسط دون الخوض في التفاصيل لأنها تتطلب معارف رياضية متقدمة. الوصل على التسلسل والوصل على التفرّع وهما طريقتان لوصل العناصر في الدائرة اﻹلكترونية سنشرحهما بشكل مبسط: الوصل على التسلسل عندما نصل طرفي عنصرين معًا، ونترك طرفيهما اﻵخرين كي توصلا مع بقية عناصر الدائرة ندعو هذا الوصل وصلًا تسلسليًا. وقد نصل عنصرين أو أكثر وفق هذه الطريقة فيتكون فرع في الدائرة الكهربائية يمر في عناصره تيار ذو شدة محددة ويهبط الجهد عند طرفي كل عنصر ليكون الجهد الكلي بين طرفي هذه العناصر المتسلسلة هو مجموع هبوطات الجهود. الوصل على التفرع أو التوازي إذ وصلت رجلي عنصر أو طرفي عنصر مع بعضهما ثم وصلت كذلك الطرفين اﻵخرين مع بعضهما فإن هذا الوصل هو وصل على التفرع. وقد نصل عنصرين أو أكثر بهذه الطريقة فتتكون عدة فروع في الدائرة عددها هو عدد هذه العناصر الموصولة على التفرع. يكون هبوط الجهد متماثلًا في الفروع إذ وصل طرفاها إلى منيع التغذية الكهربائي بينما سيتوزع التيار على هذه الفروع حسب طبيعة كل فرع. وصل العناصر على التفرع إلى اليمين وعلى التسلسل إلى اليسار هيكلية الدائرة اﻹلكترونية تتكون الدائرة اﻹلكترونية بأبسط أشكالها من مصدر تغذية كهربائي وعنصر إلكتروني أو أكثر بحيث يخرج التيار الكهربائي من مصدر التغذية ويعود إليه. وعند ترتيب العناصر في الدائرة سواء على التسلسل أو التفرع أو بطريقة مختلطة نميّز فيها الأقسام التالية: العقدة: وهي نقطة التقاء ثلاثة فروع أو أكثر ولها قاعدة مهمة جدًا بخصوص التيارات المارة فيها وتنص أن مجموع شدات التيارات الداخلة إلى عقدة تساوي مجموع شدات التيارات الخارجة منها. أي إذا دخل على عقدة تيار شدته 3 أمبير وتفرّع إلى فرعين سيكون مجموع الشدتين في الفرعين الناتجين هو أيضًا 3 أمبير. الفرع: هو جزء من الدائرة مكون من عنصر واحد أو عدة عناصر موصولة على التسلسل. الحلقة: وهي دائرة فرعية محددة بعقدتين أو أكثر. وصل بعض العناصر على التسلسل والتفرع لكل عنصر إلكتروني وظيفة محددة وبالتالي طريقة ربط محددة في الدارة، وهكذا تبدأ الفروع والحلقات والعقد بالظهور لهيكلة الدائرة وتزداد صعوبة الحسابات الكهربائية. لكننا سنبقي اﻷمور في مقالنا بسيطة قدر اﻹمكان مبتعدين عن أية حسابات رياضية صعبة. وصل العناصر الإلكترونية على التسلسل والتفرع وصل منابع التغذية توصل منابع التغذية الكهربائية على التسلسل والتفرع لزيادة الجهد الكلي في الدائرة أو زيادة شدة التيار الذي يمكن للعناصر استجراره منها. عند وصل منبعي تغذية أو أكثر على التسلسل بوصل القطب الموجب للأولى مع السالب للثاني حصلنا على مصدر تغذية جهده الكلي يساوي مجموع جهدي المنبعين. فلو وصلنا بطاريتين جهد كل منهما 1.5 فولط على التسلسل سنحصل على مصدر تغذية جهده 3 فولط. وعند وصل منبعي تغذية على التفرع بوصل القطبين الموجبين معًا والسالبين معًا بحيث تكون اﻷقطاب المشتركة هي من تغذي الدائرة الكهربائية، سيتمكن مصدر التغذية الجديد من استجرار تيار أكبر لعناصر الدائرة، أو على اﻷقل تغذية الدائرة لفترة أطول. وصل المقاومات اتبع القواعد البسيطة التالية: وصل مقاومات على التسلسل يعطي مقاومة جديدة قيمتها مجموع قيم المقاومات السابقة. فلو كان لديك مقاومات قيمها 2 كيلو أوم فقط وتحتاج إلى مقاومة 6 كيلو أوم، صل عندها ثلاثًا منها على التسلسل. وصل مقاومتين لهما القيمة ذاتها على التفرع يعطي مقاومة قيمته نصف قيمة إحداهما ووصل ثلاثة لها القيمة ذاتها سيعطي مقاومة لها ثُلث قيمة إحداها وهكذا. فلو كان لديك مقاومات قيمها 3 كيلو أوم وتحتاج إلى مقاومة قيمتها 1 كيلو أوم صل ثلاثة منها على التفرع. وصل المكثفات اتبع القواعد البسيطة التالية: وصل مكثفتين لهما القيمة ذاتها على التسلسل يعطي مكثفة سعتها نصف سعة إحداهما ووصل ثلاثة لها السعة ذاتها سيعطي مكثفة لها ثُلث سعة إحداها وهكذا. فلو كان لديك مكثفات قيمها 10 ميكروفاراد وتحتاج إلى مكثفة سعتها 5 ميكروفاراد صل اثنتين منها على التسلسل. وصل مكثفات على التفرع يعطي مكثفة جديدة سعتها مجموع سعات تلك المكثفات. فلو كان لديك مكثفات سعاتها 1 ميكروفاراد فقط وتحتاج إلى مكثفة سعتها 4 فاراد ، صل عندها أربعةً منها على التفرع. وصل الديودات اتبع القواعد البسيطة التالية: توصل الديودات على التسلسل (مهبط>مصعد>مهبط>مصعد) لأسباب عديدة منها ضمان الحماية عند تيارات أعلى ومنها تخفيض الجهد أكثر بين طرفي الوصلة إذ يخفض كل ديود الجهد بحدود 0.6 فولط (وفق مادة تصنيعه). توصل الديودات على التفرع عندما لا تريد أن يؤثر توصيله على شدة التيار الذي يصل العنصر اﻹلكتروني التالي. تتوزع شدات التيار في الفروع الخارجة من عقدة كلًا حسب مقاومته المرجع المشترك (اﻷرضي) هذا المصطلح شائع كثيرًا ومربك كثيرًا، لهذا سنشرح اﻷمر بالبساطة الممكنة دون أية تعريفات مدرسية. تعمل الدوائر اﻹلكترونية بين نقطتين لهما جهد مختلف وتتحرك الشحنات من الجهد اﻷعلى إلى اﻷدنى. لكن عندما تضم الدوائر عددًا كبيرًا من العناصر وقد تضم أيضًا عدة مصادر تغذية نحتاج إلى نقطة مرجعية لنقيس الجهد عند أية نقطة من الدائرة بالنسبة لها تُدعى هذه النقطة بالمرجع المشترك أو اﻷرضي وقد تكون نقطة من الدائرة أو خارجها ونعتبر أن قيمة جهدها هو الصفر . لا تكترث كثيرًا اﻵن لهذا الموضوع، ففي معظم دوائرك التي ستغذيها من مصدر تغذية محدد اعتبر أن اﻷرضي هو القطب السالب لمصدر التغذية وأرح نفسك، وإن رأيت في أحد المراجع رمز المرجع المشترك وأردت تطبيق الدائرة الموجودة، صل اﻷرضي بالقطب السالب. نظرة ثانية إلى العناصر اﻹلكترونية: عناصر إلكترونية فعّالة العناصر الفعّالة Active Components هي عناصر تقدم الطاقة الكهربائية للدائرة أو تستهلك جزءًا من الطاقة لتؤدي وظيفتها أو تعمل على تضخيم اﻹشارات الكهربائية. من اﻷمثلة عنها مصادر التغذية التي تحدثنا عنها في مقالنا السابق وسنتحدث اليوم عن أحد أهم العناصر الفعالة وهو الترانزيستور Transistor. الترانزيستوارت الترانزيستور هو عنصر إلكتروني فعال يُستخدم كمفاتيح إلكترونية يمكن التحكم بها كهربائيًا أو كمضخمات لزيادة قوة اﻹشارة الكهربائية. تُستخدم هذه العناصر بكثرة في الدوائر اﻹلكترونية وهي اﻷساس في تصنيع الكثير الكثير من الدوائر المتكاملة Integrated circuits واختصارًا IC. آلية عمل الترانزستور إن الفكرة اﻷساسية خلف تصنيع الترانزستور هو استخدام تيار كهربائي صغير جدًا أو جهد كهربائي صغير جدًا كي نفتح الطريق أما التيار الكهربائي اﻷساسي للمرور ضمن العنصر المطلوب أو إيقافه. و الترانزيستورات أنواع مختلفة وفقًا لطبيعة تصنيعه وتجميع أحزاءه، ونميّز النوعين الرئيسيين التاليين: الترانزستورات القطبية: وتستخدم تيارًا صغيرًا للتحكم بمرور تيار كهربائي أكبر (التيار الرئيسي) يغذي العنصر المطلوب. يتكون هذا الترانزيستور من غلاف يخرج منه ثلاثة أرجل يُدعى أحدها مجمّع Collector والثاني قاعدة Base والثالث باعث Emitter. تغلق هذه الترانزيستورات بشكل طبيعي الطريق أما التيار الرئيسي لكن بمجرد مرور تيار صغير بين القاعدة والباعث تفتح الطريق أمام التيار الرئيسي ويتناسب عندها شدة التيار الرئيسي المار في العنصر الذي نريد التحكم به طردًا مع شدة التيار المار بين الباعث والقاعدة. ولهذه الترانزيستورات نموذجان، اﻷول هو الترانزيستور NPN ويفتح إن كان جهد القاعدة أكبر من جهد الباعث واﻵخر هو الترانزيستور PNP ويفتح إن كان جهد القاعدة أقل من جهد الباعث. الترانزستورات ذات اﻷثر الحقلي: لا حاجة في هذه الترانزيستورات إلى مرور تيار كهربائي بين أحد الرجلين حتى تعمل بل تحتاج إلى تطبيق جهد بسيط. تتكون هذه الترانزيستورات من ثلاثة أرجل أيضًا هي المصرف Drain ورمزه D واﻵخر بوابة Gate ورمزه G والثالث منبع Source ورمزه S. لهذه الترانزيستورات أنواع وتقنيات تصنيع مختلفة أكثرها فعند تطبيق جهد بسيط على البوابة يمر يفتح الترانزيستور للتيار الرئيسي الطريق كي يمر من المصرف إلى المنبع أو يغلق الطريق أمامه. وهذه هي الميزة الرئيسية الترانزستورات الحقلية عن القطبية فهي قد تكون في الوضع الطبيعي مغلقة أو مفتوحة وعند تطبيق جهد على البوابة تُفتح أو تُغلق الطريق امام التيار الرئيسي. لهذا السبب نجد تصنيفات أخرى له ومن الضروري الانتباه إليها لأن لكل منها فائدته في الدائرة وسنوضحها في الجدول التالي: الترانزيستور من النوع المعزِّز Enhancing الترانزيستور من النوع المبدد Depletion معزز بقناة N: يكون مغلق بشكل طبيعي لكن عند تطبيق جهد موجب صغير على البوابة يفتح مبدد بقناة N: يكون مفتوحًا بشكل طبيعي لكن عند تطبيق جهد سالب صغير على البوابة يُغلق معزِّز بقناة P: يكون مغلق بشكل طبيعي لكن عند تطبيق جهد سالب صغير على البوابة يفتح مبدد بقناة P: يكون مفتوحًا بشكل طبيعي لكن عند تطبيق جهد موجب صغير على البوابة يُغلق إلى اليمين ترانزيستور قطبي وإلى اليسار ترانزستور حقلي MOSFET استخدامات الترانزيستور للترانزستورات تطبيقات عملية كثيرة لكننا سنهتم فقط بعملها كمفاتيح إلكترونية، ولهذا الغرض فإن أكثر التوصيلات شيوعًا تكون على الشكل التالي: يوصل العنصر اﻹلكتروني (سواء مؤشر ضوئي أو غيره) والذي نريد التحكم بمرور التيار ضمنه بين الطرف الموجب لمصدر التغذية والمجمّع أو المصرف بينما يتصل الباعث أو المنبع مع الطرف السالب لمصدر التغذية أو المرجع المشترك (الأرضي). لكن ولأن الترانزيستور وظيفة أخرى لا نحتاجها هنا وهي وظيفة التضخيم، فمن اﻷفضل وصل مقاومة بين الباعث أو المنيع والمرجع المشترك كي نحدد شدة التيار التي يحتاجها العنصر اﻹلكتروني الذي نتحكم به. أما عن كيفية تطبيق الجهد على البوابة أو تمرير تيار التحكم (التيار الصغير) بين القاعدة و الباعث فهذا أمر يعود لك وفقًا لطبيعة الدائرة التي تصممها. تطبيق عملي: دارة تغذية مؤقتة لحفظ معلومات الدائرة في الذواكر ستجد مع تمرسك في تصميم الدوائر اﻹلكترونية أنك تحتاج إلى عناصر إلكترونية خاصة تُدعى الذواكر وتُستخدم لحفظ حالة الدائرة اﻹلكترونية عند إطفاء الدائرة أو عند حدوث خلل في التغذية الرئيسية كأن تحفظ قيمة عداد معين أو تخزّن توقيتًا مهمًا وغيرها. ومن غير المجدي الكتابة إلى الذاكرة في كل لحظة لأنها سترهق الذاكرة وتقصر عمرها الافتراضي الذي يقدر بعدد محدد من عمليات القراءة والكتابة. لهذا تزوّد الدوائر المماثلة بنظام تغذية ثانوي (بطارية ليثيوم دائرية عادةً) يعمل فقط ولفترة قصيرة جدًا عند انقطاع التغذية الرئيسية وذلك لتخزين حالة الدائرة. سنحاول في هذا التمرين تنفيذ مشروع لتحقيق الهدف ذاته. وفيه نحاكي مصدر تغذية رئيسي وآخر ثانوي عن طريق تشكيل مسريين موجبين ومسريين سالبين يمثلان مصدري تغذية منفصلين ثم نستخدم مكثفة تشحن من مصدر التغذية الرئيسي وعند انقطاع التغذية الرئيسية تفرّغ شحنتها مما يؤدي إلى مرور تيار في قاعدة ترانزستور ثنائي القطبية لفترة صغيرة حتى ينتهي تفريغها وخلال فترة التفريغ يمرر الترانزيستور التيار من مصدر التغذية الثانوي إلى مؤشر ضوئي يحاكي الذواكر ليضيء مستغلًا طاقة المنبع الثانوي كما تستغله عناصر الذاكرة لتخزين حالة الدائرة. نحتاج في هذا التطبيق إلى: مكثفة مستقطبة سعتها 330 ميكروفاراد جهدها 16 فولط. ترانزيستور قطبي من لطراز 2N2222. ديود من طراز 1N4007. مؤشران ضوئيان أخضر وأحمر جهد تشغيلهما لا يزيد عن 5 فولط. مقاومتين 2 كيلو أوم وأخرى قيمتها 10 كيلو أوم. منبع تغذية جهده 5 فولط. لوحة اختبار مثقبة. استخدم العناصر السابقة لتشكيل الدائرة التالية: دائرة إلكترونية على لوحة مثقبة تضم مكثف وديود وترانستور وبطارية ومقاومات ومؤشرات ضوئية صل رجل المقاومة 10 كيلو أوم إلى المسرى الموجب اليميني (الذي يمثل مصدر التغذية الرئيسي) والرجل اﻷخرى إلى الرجل اﻷطول للمؤشر الضوئي اﻷخضر ثم صل رجل المؤشر اﻷخرى إلى المسرى السالب. صل الرجل السالبة للمكثفة مع المسرى السالب ثم صل الرجل الموجبة مع مقاومة 2 كيلو أوم ثم صل الرجل اﻷخرى للمقاومة مع قاعدة الترانزيستور حتى تفرّغ المكثفة شحنتها عبر قاعدة الترانزيستور وتسمح له بتمرير التيار من مصدر التغذية الثانوي. صل مهبط الديود مع قاعدة الترانزيستور أيضًا ومصعده مع المسرى الموجب اليميني. إن الغاية من ذلك منع تيار شحن المكثفة من المرور عبر قاعدة الترانزيستور وفتح الترانزيستور فهذا يؤدي إلى تشغيل مصدر الطاقة الثانوي دون مبرر. في هذه الحالة يطبق الديود جهدًا موجبًا على القاعدة يعادل تمامًا جهد شحن المكثف فلن يمر تيار في القاعدة عندها ولن يفتح الترانزيستور. صل باعث الترانزيستور مع رجل مقاومة 2 كيلو أوم وصل الرجل اﻷخرى مع المسرى السالب ونستخدم هذه المقاومة لتحديد شدة التيار التي ستمر بالمؤشر الضوئي اﻷحمر الذي يحاكي الذواكر. صل أخيرًا الرجل الأطول للمؤشر الضوئي اﻷحمر مع المسرى الموجب اليساري (الذي يمثل التغذية الثانوية) والرجل اﻷخرى مع مجمع الترانزيستور، إذ يمر في هذا الفرع التيار الثانوي. صل القطب الموجب للبطارية بسلك مع المسرى الموجب اليميني وبسلك آخر مع المسرى الموجب اليساري ثم صل القطب السالب مع المسرى السالب المشترك (يمثل هنا مرجع مشترك). ستلاحظ أن المؤشر اﻷخضر سيضيء وفي نفس الوقت تُشحن المكثفة، ولن يضيء المؤشر اﻷحمر لأن الترانزستور الذي يتحكم بتيار التغذية الثانوي مغلق. اسحب السلك الذي يصل قطب البطارية الموجب مع المسرى اليميني محاكيًا انقطاع التغذية الرئيسية، عندها سبطفىء المؤشر اﻷخضر ويعمل المؤشر اﻷحمر لفترة حوالي 10 -20 ثانية ثم ينطفئ محاكيًا استخدام التيار الثانوي لفترة معينة كافية للذواكر بإنجاز عملها. هل يمكنك تفسير ما يحدث؟ مدخل إلى الدوائر الإلكترونية التماثلية والرقمية يُعد مفهومي المقدار التماثلي والرقمي أمرًا مهمًا في فهم التطبيقات المتقدمة لعلم اﻹلكترونيات، وقد لا تحتاج إلى التعمق في هذه المفاهيم حاليًا لكن من المفيد إلقاء نظرة عليهما. المقادير التماثلية نقول عن مقدار أنه تماثلي Analogue إذا تغيّرت قيمته تدريجيًا مع الوقت زيادة أو نقصانًا كزيادة شدة اﻹضاءة أو انخفاضها وتغير قيمة المقاومة تدريجيًا من قيمة إلى أخرى وارتفاع حرارة جهاز أو انخفاضها وهكذا. وتتميز هذه المقادير بأن تغيرها تدريجي بين القيمة العليا والدنيا. تُدعى الدوائر اﻹلكترونية التي تعطي خرجًا تماثليًا بالدوائر التماثلية، مثل الدوائر التي تتحكم بشدة اﻹضاءة أو شدة الصوت أو الحرارة. تطبيق عملي: إضاءة متفاوتة سنستفيد في هذا التطبيق من ترانزستورات حقلية نتحكم فيها بالتيار الذي يستجره المؤشر الضوئي بتغيير الجهد الموجب المطبق على بوابة كل منها. لهذا شكل الدائرة البسيطة التالية من ثلاث مقاومات 2 كيلو وواحدة 1 كيلو وثلاث ترانزستورات حقلية كالتي أرنا إليها في بداية الفقرة: دائرة إلكترونية على لوحة مثقية تضم ترانزستورات ومقاومات ومؤشرات ضوئية وبطارية لا تصل بوابة الترانزستور اﻷول (الرجل في المنتصف وحولها نقطة عادة) مع أي شيء وصل منبعه بمقاومة 2 كيلو أوم ومنها إلى المسرى السالب. صل الرجل اﻷطول للمؤشر الضوئي اﻷول مع المسرى الموجب واﻷخرى مع مصرف الترانزيستور. ضع هذه الدارة إلى يمين اللوحة المثقبة. صل بوابة الترانزستور الثاني مع مقاومة 1 كيلو أوم ثم صلها مع منبع التغذية الموجب. صل بعد ذلك منبعه ومصرفه بنفس طريقة الوصل السابقة. ضع هذه الدارة في الوسط. صل بوابة الترانزستور الثالث مع المسرى الموجب مباشرة، ثم صل منبعه ومصرفه كما في الحالتين السابقتين تمامًا. صل قطبي البطارية إلى المساري المناسبة، وراقب ما يحدث؟ هل تستطيع تحديد نوع الترانزستور الحقلي؟ المقادير الرقمية نقول عن مقدار أنه رقمي Digital إذا أخذ إحدى قيمتين فقط عليا ودنيا ولا يكون الانتقال بينهما تدريجيًا بل لحظيًا مثل تشغيل وإطفاء مؤشر ضوئي. تُستخدم القيمة الرقمية للتحقق من حالة شيء ما إن كان موصولًا أو مفصولًا. وتُبنى النظم المنطقية على أساس المقادير المنطقية فلو كانت قيمة الجهد عند نقطة ما 5 فولط مثلًا كانت القيمة المنطقية الموافقة هي 1 وإن كانت أقل من 1 فولط تكون القيمة المنطقية الموافقة 0 وهكذا. تطبيق عملي: بوابة AND منطقية باستخدام الترانزيستورات القطبية بوابة AND (معناها وَ بالعربية) هي عنصر إلكتروني يوصل التيار إلى خرجه إذا طبق على جميع مداخلها إشارة (تيار كهربائي طبعًا) أي حتى يعمل مثلًا المؤشر الضوئي الموصول إلى خرجها لا بد من تطبيق جهد ثابت على كل مداخلها. لتصميم بوابة AND ترانزيستورية ذات مدخلين ومخرج وتعمل كعنصر رقمي، شكّل الدائرة اﻹلكرتونية التالية من ترانزستورين قطبيين ومقاومتين أكبر من 20 كيلو أوم (كي لا نستهلك تيارًا كبيرًا) ومؤشر ضوئي: دائرة إلكترونية على لوحة مثقبة تضم ترانزيستورات ومقاومات ومؤشر ضوئي وبطارية صل مجمع الترانزستور الأول مع المسرى الموجب وصل باعثه مع مجمع الثاني ثم صل باعث الثاني مع الرجل اﻷطول للمؤشر الضوئي ورجله اﻷقصر مع مقاومة 2 كيلو أوم ومنها إلى المسرى السالب. يكون عندها باعث الترانزيستور الثاني هي مخرج البوابة أو رجل الخرج لها. صل قاعدة كل منهما بمقاومة أكبر من 20 كيلو أوم ثم صلهما إلى المسرى الموجب. تمثل القاعدتين مداخل البوابة أو أرجل الدخل. صل البطارية إلى اللوحة، ماذا سيحدث؟ سيعمل الضوء لأن كلا المدخلين متصلان بجهد محدد. افصل اﻵن أي مقاومة منهما أو كلاهما عن المسرى الموجب و ينطفئ المؤشر. ما يحدث أن وصل قاعدة الترانزيستور اﻷول إلى جهد موجب سيمرر التيار من باعثه إلى مجمع الثاني وإن وصلت قاعدة الترانزيستور الثاني أيضًا إلى جهد موجب سيمرر التيار بدوره إلى المؤشر. وسيؤدي فصل أي من القاعدتين إلى عدم مرور التيار إلى المؤشر الضوئي. تهانينا لقد صممت اﻵن ابسط دائرة متكاملة لها ثلاثة أرجل مدخلين ومخرج، هل يمكنك إضافة بوابة دخل إضافية؟ الخلاصة أكملنا في هذا المقال ما بدأناه في المقال السابق من حيث التوسع قليلًا في شرح مفاهيم جديدة في الدوائر اﻹلكترونية والتعرف على الترانزيستورات وهي عناصر فعّالة شديدة الأهمية من خلال عدة تطبيقات عملية مفيدة تمهد لنا الطريق لمفهوم الدارات المتكاملة التي سنناقشها في مقال لاحق. اقرأ أيضًا المقال السابق: أساسيات في عالم الإلكترونيات: التيار والجهد والعناصر الساكنة طريقة عمل الرابط الديناميكي مع المكتبات في معمارية الحاسوب ما هي لوحة أردوينو Arduino؟ تصميم وتنفيذ آلة موسيقية باستخدام لوحة راسبيري باي بيكو

بدأنا في المقال السابق شرح طريقة إنشاء دوال خاصة بك في جافا سكريبت وسنتعلم في مقال اليوم أحد المفاهيم الأساسية حول الدوال وهي إعادة قيم من الدالة. إذ تعيد بعض الدول قيمًا هامة عند اكتمال تنفيذها، بينما لا تعيد دوال أخرى أي شيء. لذلك من المهم فهم القيم التي تعيدها الدوال وكيفية استغلالها وكيفية إعداد الدوال المخصصة التي بنيتها كي تعيد قيمًا مفيدة. ننصحك قبل أن تبدأ العمل معنا في هذه السلسلة أن تطلع على: أساسيات علوم الحاسب. أساسيات HTML. أساسيات عمل CSS أساسيات جافا سكريبت ما هي القيم المُعادة Return values القيمة المعادة هي ما يحمله معناها تمامًا، أي القيم التي تُعيدها الدوال عندما يكتمل تنفيذها. ومن المؤكد أنك واجهت هذا النوع من القيم مرات عدة لكنك لم تفكر بها صراحة. سنعيد طرح مثال من المقال السابق: const myText = "The weather is cold"; const newString = myText.replace("cold", "warm"); console.log(newString); // Should print "The weather is warm" // the replace() string function takes a string, // replaces one substring with another, and returns // a new string with the replacement made تُستدعى الدالة ()replace للتعامل مع النص myText وتُمرر لها قيمتان: النص الذي نريد إيجاده ('cold'). النص الذي نستبدله به ('warm'). عندما ينتهي تنفيذ الدالة تعيد قيمة جديدة هي نص جديد بعد تنفيذ عملية الاستبدال. وتُخزّن النتيجة في الشيفرة السابقة والتي تتضمن هذه القيمة المعادة في المتغير newString. إن عُدت إلى توثيق الدالة ()replace في موسوعة حسوب ستجد معلومات كافية ومفيدة من المعلومات حول القيم المعادة وسنحاول اﻹشارة عليها ما أمكن في هذا المقال. ولا تعيد بعض الدوال أية قيم (يُيشار في توثيق هذه الدوال عادة إلى القيمة المعادة على الشكل غير محدد undefined أو لا توجد قيمة void). فلا تعيد مثلًا الدالة displayMessage التي بنيناها في المقال السابق أية قيمة عند تنفيذها، بل تعرض فقط صندوق الرسائل على الشاشة. تُستخدم القيم المعادة عمومًا عندما تكون الدالة خطوة متوسطة لحساب شء ما. إذ لا بد من استخدام الدالة لحساب قيمة ما تُستخدم لحساب القيمة النهائية. فبعد أن تحسب الدالة القيمة المطلوبة تعيدها ثم تُخزّن في متغيّر. بعدا يمكنك حساب هذا المتغير في حسابات أخرى. استخدام القيمة المعادة في دوال بنيتها كي تعيد قيمة من دالة مخصصة، استخدم التعليمة return. لقد رأينا ذلك سابقًا في المثال. إذ ترسم الدالة 100 دائرة عشوائية ضمن العنصر <canvas> في ملف HTML: function draw() { ctx.clearRect(0, 0, WIDTH, HEIGHT); for (let i = 0; i < 100; i++) { ctx.beginPath(); ctx.fillStyle = "rgba(255,0,0,0.5)"; ctx.arc(random(WIDTH), random(HEIGHT), random(50), 0, 2 * Math.PI); ctx.fill(); } } وضمن كل تكرار للحلقة، تُستدعى الدالة ()random لتوليد قيم عشوائية لإحداثيات الدائرة x و y ولنصف القطر على التتالي. تأخذ الدالة ()random معاملًا واحدًا (عدد صحيح) وتعيد عددًا عشوائيًا صحيحًا بين 0 وهذا العدد. وسيبدو اﻷمر كالتالي: function random(number) { return Math.floor(Math.random() * number); } كما يمكن كتابة الدالة كالتالي: function random(number) { const result = Math.floor(Math.random() * number); return result; } لكن بالطبع النسخة اﻷولى أسرع وأصغر. نعيد نتيجة الحسابات Math.floor(Math.random() * number) كل مرة نستدعي فيها الدالة، وتظهر هذه القيمة في مكان استدعاء الدالة ومن ثم تتابع الشيفرة. ctx.arc(random(WIDTH), random(HEIGHT), random(50), 0, 2 * Math.PI); فلو أعادت الاستدعاءات الثلاث للدالة ()random القيم بالترتيب 500 و 200 و 35 سيكون تنفيذ السطر في الواقع كما لو كان على الشكل: ctx.arc(500, 200, 35, 0, 2 * Math.PI); تُستدعى الدوال ()random في سطر الشيفرة السابق أولًا ومن ثم توضع نتيجة تنفيذها (القيم المعادة) مكانها ثم يُنفّذ السطر. تطبيق عملي: تابع خاص يعيد قيمة نحاول في هذا التطبيق بناء دالة خاصة بنا تعيد قيمة، لهذا اتبع الخطوات التالية: انسخ الملف إلى حاسوبك، وهي صفحة بسيطة تضم عنصر إدخال نصي <input> وفقرة نصية <p>. كما يوجد عنصر <script> لتخزين مرجع إلى كل من العنصرين السابقين في متغيرين. أضف دالة مفيدة ما إلى العنصر <script> تحت ما هو موجود: function squared(num) { return num * num; } function cubed(num) { return num * num * num; } function factorial(num) { if (num < 0) return undefined; if (num === 0) return 1; let x = num - 1; while (x > 1) { num *= x; x--; } return num; } لا غموض في شيفرة الدالتين ()squared و ()cubed اللتان تعيدان مربع ومكعب العدد الذي يُمرر إليهما، أما الدالة ()factorial فتعيد قيمة العاملي ! للعدد الذي يُمرر إليها (العاملي هو جداء تناقصي للعدد حتى الواحد). أضف طريقة لطباعة معلومات عن العدد الذي تدخله في مربع اﻹدخال النصي من خلال معالج الحدث التالي تحت الدوال الموجودة: input.addEventListener("change", () => { const num = parseFloat(input.value); if (isNaN(num)) { para.textContent = "You need to enter a number!"; } else { para.textContent = `${num} squared is ${squared(num)}. `; para.textContent += `${num} cubed is ${cubed(num)}. `; para.textContent += `${num} factorial is ${factorial(num)}. `; } }); احفظ التغييرات على الشيفرة وحمّل الصفحة من جديد في المتصفح. إليك بعض اﻹيضاحات حول معالج الحدث addEventListener في الخطوة الثالثة: بإضافة مترصد للحدث change ستُنفَّذ الدالة غير المسماة (المعامل الثاني لمترصد الحدث) في كل مرة يحدث فيها تغيير على عنصر اﻹدخال النصي، أي في كل مرة نكتب فيه قيمة جديدةً وتُرسل (مثل إدخال قيمة وإبعاد التركيز عن المربع النصي بالضغط على الزر Tab أو Return). تُخزّن القيمة الموجودة في المربع النصيinput عند تنفيذ الدالة غير المسماة في الثابت num. تطبع عبارة if رسالة خطأ إن لم تكن القيمة المدخلة عددًا. إذ تتحقق العبارة الشرطية إذا ما أعادت الدالة isNaN(num) القيمة true. وما تفعله هذه الدالة هو التحقق فيما لو كانت القيمة التي تمرر إليها عددًا أم لا، وتعيد true إن كانت بالفعل عددًا و false إن لم يكن كذلك. إن أعاد الشرط القيمة false، ستكون القيمة عددًا، وتطبع الدالة جملة ضمن الفقرة النصية توضح قيمة مربع ومكعب وعاملي العدد المدخل. إذ تستدعي العبارة الدوال ()squared و ()cubed و ()factorial لحساب القيم الموافقة. ملاحظة: إن كانت هناك أية مشاكل في تنفيذ هذا التمرين، وازن بين ما كتبته وبين النسخة الجاهزة من هذا التمرين على جت-هب (نفّذه مباشرة إن أردت!)، أو اطلب المساعدة. حان دورك اﻵن لكتابة الدالة الخاصة بك في جافا سكريبت نطلب منك اﻵن كتابة دالتين من تأليفك وأضفهما إلى المكتبة. نقترح عليك مثلًا دالة تحسب الجذر التربيعي لعدد وأخرى تحسب الجذر التكعيبي! أو محيط دائرة لها قطر معين! إليك بعض التلميحات المفيدة اﻷخرى عن الدوال: ألق نظرة على أمثلة أخرى لمعالجة اﻷخطاء في دالة. ومن الجيد عمومًا التحقق من قيمة أي معامل ضروري للدالة والتحقق من وجود نوع من القيم الافتراضية التي يأخذها هذا المعامل في حال كانت قيمة هذا المعامل خاطئة فهذا سيقلل احتمال ظهور اﻷخطاء. فكرّ بتأليف مكتبة من الدوال. فعندما تتقدم في مسيرتك البرمجية، سترى أنك تكرر الكثير من اﻷشياء مرات ومرات. لهذا سيفيدك كثيرًا وجود مكتبة خاصة بك من الدوال التي تنفّذ وظائف متنوعة تحتاجها باستمرار. وهكذا ستتمكن من نسخها ولصقها في الشيفرة الجديدة أو تدرجها في صفحة HTML عندما تحتاجها. الخلاصة وهكذا نكون قد أنهينا موضوع الدوال في جافا سكريبت وهي وكما لاحظت أمر شديدة الفائدة لأي مبرمج، وعلى الرغم من وجود الكثير من النقاط الأخرى التي يمكن التحدث عنها بخصوص الداوال لكنها يفترض أن تكون قد أصبحت مفهومة بالنسبة لك. إن وجدت أي شيء غير مفهوم، حاول مراجعة المقال مرة أخرى، ونرحب بأي تساؤل تطرحه في قسم التعليقات أسفل الصفحة. ترجمة -وبتصرف- للمقال Function return values اقرأ أيضًا المقال السابق: إنشاء دوال خاصة بك في جافا سكريبت الدوال Functions في جافاسكريبت الدوال وإعادة استخدام الشيفرة في جافا سكريبت نظرة تفصيلية على الدوال السهمية Arrow functions في جافاسكربت الميزات الجديدة في ES6: نطاق المتغيرات، الدوال السهمية والمعاملات المبدئية

التخطيط متعدد الأعمدة هو أسلوب لترتيب العناصر في صفحات الويب ضمن أعمدة كما تُرتب أعمدة الصحف، وهذا ما سنشرحه في هذا المقال. عليك قبل البدء في قراءة هذا المقال أن: تطلع على أساسيات HTML. تتفهم أساسيات عمل CSS. مثال تمهيدي نختبر في هذا المثال التخطيط المتعدد الأعمدة والذي يشار إليه في الإنجليزية اختصارًا multicol. بإمكانك متابعة العمل معنا بعد تنزيل نسختك من الملف المخصص للتمرين وإضافة شيفرة CSS في الأماكن المناسبة. سترى في نهاية القسم مثالًا عما ينبغي أن تكونه الشيفرة النهائية. تخطيط من ثلاث أعمدة يضم الملف شيفرة HTML بسيطة جدًا مؤلفة من عنصر تغليف <div> يمتلك صنف التنسيق container وضمن عنصر التغليف ستجد عنوانًا وبعض الفقرات. سنحوّل عنصر التنسيق السابق إلى حاوية من ثلاث أعمدة باستخدام واحدة من الخاصيتين column-count أو column-width. إذ تأخذ الخاصية الأولى قيمتها على شكل أعداد وتنشئ أعمدة بمقدار هذه القيمة. فإن أضفت الشفرة التالية إلى تنسيق الصفحة وأعدت تحميلها ستحصل على ثلاثة أعمدة. .container { column-count: 3; } للأعمدة التي تنشئها اتساع مرن وسيعمل المتصفح على تقدير الاتساع الذي يأخذه كل عمود. See the Pen Multiple-column-1 by Hsoub Academy (@HsoubAcademy) on CodePen. ضبط اتسع العمود باستخدام column-width عدّل شيفرة CSS كي تستخدم column-width كما يلي: .container { column-width: 200px; } سيعمل المتصفح في هذه الحالة على إنشاء أكبر عدد من الأعمدة بما يتناسب مع اتساع الحاوية، ثم يقسم المساحة المتبقية على الأعمدة. ويعني ذلك أنك لن تحصل بالضرورة على الاتساع الذي تريده ما لم يكن اتساع الحاوية قابلًا للقسمة على هذا الاتساع. See the Pen Multiple-column-2 by Hsoub Academy (@HsoubAcademy) on CodePen. تنسيق الأعمدة لا يمكن تنسيق الأعمدة التي تنشئها باستخدام خاصيات تعدد الأعمدة بشكل منفصل، فلن تجد طريقة لجعل عمود أكثر اتساع من آخر أو أن تغير لون أو خلفية أحد الأعمدة فقط دون البقية. وعمومًا، لديك طريقتين لتغيير طريقة عرض الأعمدة: column-gap: لتغيير حجم المسافة الفارغة بين عمودين. column-rule: لإضافة فاصل بين عمودين. جرّب أن تغيّر في مثالنا حجم المسافة الفارغة بين الأعمدة باستخدام column-width وإسناد أية قيم تراها مناسبة إذ تقبل هذه الخاصية أية قيم لها واحدة الطول. أضف أيضًا فاصلًا بين الأعمدة باستخدام الخاصية column-rule التي تمثل خاصية مختصرة مشابهة للخاصية border وتضم ثلاثة خاصيات هي column-rule-color و column-rule-style و column-rule-width وتقبل نفس القيم التي تأخذها خاصيات border. .container { column-count: 3; column-gap: 20px; column-rule: 4px dotted rgb(79, 185, 227); } حاول أن تضيف أعمدة بتنسيقات وألوان مختلفة: See the Pen Multiple-column-3 by Hsoub Academy (@HsoubAcademy) on CodePen. من الجدير بالملاحظة هنا أن الفواصل لا تملك اتساعًا مخصصًا بها، بل تستقر في المسافة الفارغة بين الأعمدة التي حددتها باستخدام column-gap. لهذا ستحتاج إلى زيادة أبعاد المسافة الفارغة بين الأعمدة حتى تزيد اتساع الفواصل. الأعمدة المتمددة بالإمكان أن تجعل عنصرًا يمتد على جميع الأعمدة، وفي هذه الحالة ينتقل المحتوى إلى سطر جديد في النقطة التي يظهر فيها العمود الممتد ثم يكمل تحته ضمن مجموعة جديدة من الأعمدة. وحتى يمتد العنصر على جميع الأعمدة يجب أن تضبط قيمة الخاصية column-span على all. ملاحظة: من غير الممكن أن تجعل عنصرًا يمتد على عدد معين من الأعمدة، فإما أن يتمدد على كل الأعمدة all أو أن لا يتمدد أبدًا none. See the Pen Multiple-column-4 by Hsoub Academy (@HsoubAcademy) on CodePen. الأعمدة وتجزئة المحتوى يُجزّأ محتوى التخطيط متعدد الأعمدة، ويسلك أساسًا سلوك محتوى صفحات متعددة الوسائط كما يُلاحظ عند طباعة صفحة ويب. فعندما تحوّل المحتوى إلى حاوية متعددة الأعمدة فأنت تجزئ هذا المحتوى إلى أعمدة، ولكي يحدث ذلك لا بد للمحتوى من الانتقال إلى أسطر جديدة. الصناديق المجزأة يحدث انتقال المحتوى إلى أسطر جديدة أحيانًا في أماكن قد تسيء إلى تجربة القراءة. ولتوضيح الأمر، استخدمنا في المثال التالي تخطيطًا متعدد الأعمدة لتوزيع سلسلة من الصناديق لكلٍ منها عنوان ونص. سيظهر العنوان منفصلًا عن النص إذا حدث التجزئة بينهما. <div class="container"> <div class="card"> <h2>I am the heading</h2> <p> Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Nulla luctus aliquam dolor, eu lacinia lorem placerat vulputate. Duis felis orci, pulvinar id metus ut, rutrum luctus orci. Cras porttitor imperdiet nunc, at ultricies tellus laoreet sit amet. Sed auctor cursus massa at porta. Integer ligula ipsum, tristique sit amet orci vel, viverra egestas ligula. </p> </div> <div class="card"> <h2>I am the heading</h2> <p> Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Nulla luctus aliquam dolor, eu lacinia lorem placerat vulputate. Duis felis orci, pulvinar id metus ut, rutrum luctus orci. Cras porttitor imperdiet nunc, at ultricies tellus laoreet sit amet. Sed auctor cursus massa at porta. Integer ligula ipsum, tristique sit amet orci vel, viverra egestas ligula. </p> </div> <div class="card"> <h2>I am the heading</h2> <p> Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Nulla luctus aliquam dolor, eu lacinia lorem placerat vulputate. Duis felis orci, pulvinar id metus ut, rutrum luctus orci. Cras porttitor imperdiet nunc, at ultricies tellus laoreet sit amet. Sed auctor cursus massa at porta. Integer ligula ipsum, tristique sit amet orci vel, viverra egestas ligula. </p> </div> <div class="card"> <h2>I am the heading</h2> <p> Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Nulla luctus aliquam dolor, eu lacinia lorem placerat vulputate. Duis felis orci, pulvinar id metus ut, rutrum luctus orci. Cras porttitor imperdiet nunc, at ultricies tellus laoreet sit amet. Sed auctor cursus massa at porta. Integer ligula ipsum, tristique sit amet orci vel, viverra egestas ligula. </p> </div> <div class="card"> <h2>I am the heading</h2> <p> Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Nulla luctus aliquam dolor, eu lacinia lorem placerat vulputate. Duis felis orci, pulvinar id metus ut, rutrum luctus orci. Cras porttitor imperdiet nunc, at ultricies tellus laoreet sit amet. Sed auctor cursus massa at porta. Integer ligula ipsum, tristique sit amet orci vel, viverra egestas ligula. </p> </div> <div class="card"> <h2>I am the heading</h2> <p> Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Nulla luctus aliquam dolor, eu lacinia lorem placerat vulputate. Duis felis orci, pulvinar id metus ut, rutrum luctus orci. Cras porttitor imperdiet nunc, at ultricies tellus laoreet sit amet. Sed auctor cursus massa at porta. Integer ligula ipsum, tristique sit amet orci vel, viverra egestas ligula. </p> </div> <div class="card"> <h2>I am the heading</h2> <p> Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Nulla luctus aliquam dolor, eu lacinia lorem placerat vulputate. Duis felis orci, pulvinar id metus ut, rutrum luctus orci. Cras porttitor imperdiet nunc, at ultricies tellus laoreet sit amet. Sed auctor cursus massa at porta. Integer ligula ipsum, tristique sit amet orci vel, viverra egestas ligula. </p> </div> </div> .container { column-width: 250px; column-gap: 20px; } .card { background-color: rgb(207, 232, 220); border: 2px solid rgb(79, 185, 227); padding: 10px; margin: 0 0 1em 0; } See the Pen Multiple-column-5 by Hsoub Academy (@HsoubAcademy) on CodePen. ضبط الانتقال إلى سطر جديد مع الخاصية break-inside للتحكم بهذا الأمر، يمكننا استخدام خاصيات التجزئة التي تتحكم بانتقال المحتوى إلى سطر جديد في التخطيط متعدد الأعمدة. فلو استخدمنا مثلًا الخاصية break-inside بعد إسناد القيمة avoid لها ضمن المحدد card. الذي ينسّق الحاوية التي تضم العنوان والنص، سيمنع هذا من تجزئة المحتوى ضمن الحاوية. .card { break-inside: avoid; background-color: rgb(207, 232, 220); border: 2px solid rgb(79, 185, 227); padding: 10px; margin: 0 0 1em 0; } إن إضافة هذه الخاصية تُبقي الصندوق كما هو جزءًا واحدًا ولن يتجزأ المحتوى ضمنه بين الأعمدة. See the Pen Multiple-column-6 by Hsoub Academy (@HsoubAcademy) on CodePen. الخلاصة إلى هنا تكون قد وصلت لنهاية هذا المقال الذي تعلمت من خلاله طريقة استخدام الميزات الأساسية للتخطيط متعدد الأعمدة في CSS، وهي أداة مفيدة أخرى يمكنك استعمالها في تنفيذ تصاميم صفحات موقعك الإلكتروني عند اختيار طريقة التخطيط الملائمة لعملك. ترجمة -وبتصرف- للمقال: Multi-column layout اقرأ أيضًا المقال السابق: ضبط تموضع العناصر في صفحات ويب باستخدام CSS مدخل إلى تخطيط صفحات الويب باستخدام CSS مفاهيم أساسية في التعامل مع تخطيط الشبكة Grid Layout نبذة عن الطرق الجديدة في تصميم صفحات CSS تخطيط الصندوق المرن Flexbox في صفحات الويب

نلقي الضوء في هذا المقال على طرق التعامل مع السلاسل النصية Strings، التي تمثل في لغة جافا سكريبت وفي لغات البرمجة عمومً الأجزاء المقتطفة من نص ما، ونناقش ما عليك معرفته بشكل أساسي حول السلاسل النصية مثل إنشائها وتجاوز إشارات التنصيص (استخدامها كما هي دون أية دلالات) وضم أو دمج عدة سلاسل نصية مع بعضها البعض. ننصحك قبل المتابعة في قراءة هذا المقال بالاطلاع على بعض المقالات السابقة مثل: أساسيات علوم الحاسب. أساسيات HTML. أساسيات عمل CSS. قوة الكلمات! الكلمات هي أساس التواصل البشري والويب وسط معرفي مبني أساسًا على النصوص وقد صممت لتعزز التواصل بين البشر وتبادل المعلومات، لهذا من المهم جدًا التحكم بطريقة عرض تلك النصوص. تتيح لك لغة التوصيف HTML بناء هيكل المحتوى النصي وإعطاءه دلالاته بينما تنسّق CSS هذا المحتوى وتعززه ويتمثل دور لغة جافا سكريبت في تقديمها لطرق مختلفة للتعامل مع النصوص واﻷعداد وتقديم ميزات مهمة مثل القدرة على عرض رسائل وعرض نوافذ لإدخال البيانات وترتيب العناصر كما نريد وغيرها الكثير. وما عرضناه من برامج حتى اﻵن في سلسلة مقالاتنا التي بدأناها بالتعرف على لغة جافا سكريبت تتضمن شكلًا من أشكال التعامل مع النصوص. التصريح عن السلاسل النصية قد تجد بداية أن طريقة التعامل مع النصوص في جافا سكريبت تتشابه مع طريقة التعامل مع اﻷعداد تقريبًا، لكن عندما تتعمق أكثر ستلاحظ بعض الاختلافات الواضحة. سنبدأ إذًا بإدخال بعض اﻷسطر في طرفية جافا سكريبت في متصفحك (اضغط "Ctrl" + "Shift" + "k" في فايرفكس): const string = "The revolution will not be televised."; console.log(string); عرّفنا في الأسطر السابقة متغيّرًا وهيأناه بإسناد قيمة نصية له ثم أعدنا هذه القيمة. لاحظ أن الاختلاف الوحيد عند تهيئة متغير نصي هو إحاطة القيمة بإشارتي تنصيص، وإن لم تفعل ذلك سترى رسالة خطأ. جرّب ما يلي: const badString1 = This is a test; const badString2 = 'This is a test; const badString3 = This is a test'; لن تعمل الأسطر السابقة، لأن أي قيمة نصية دون إشارتي تنصيص حولها سيفترضها المتصفح أسماءً لمتغيرات أو خاصيات أو كلمات محجوزة وما شابه. وعندما لا يجد المتصفح ما افترضه سيعرض رسالة خطأ (مثل "missing; before statement" بمعنى "إغفال ; قبل التصريح"). وعندما يرى المتصفح بداية السلسلة النصية لكنه لا يرى نهايتها التي تشير إليها علامة التنصيص الثانية سيعرض رسالة خطأ تشير إلى أنك لم تُنهي السلسلة النصية كما يجب ("unterminated string literal"). فإن واجهتك رسائل خطأ مشابهة لما ذكرناه فعد إلى شيفرتك البرمجية وتحقق من إشارات التنصيص حول السلاسل النصية. const badString = string; console.log(badString); سيعمل هذا المثال فقط إن صرحت بداية عن المتغير string، وسيكون للثابت badString قيمة string نفسها. علامة التنصيص المفردة والمزدوجة والمائلة بإمكانك أن تختار علامة التنصيص المفردة (') أو المزدوجة (") أو المائلة (```) لإحاطة السلسلة النصية. إليك مثالًا: const single = 'Single quotes'; const double = "Double quotes"; const backtick = `Backtick`; console.log(single); console.log(double); console.log(backtick); ولا بد من استخدام نفس إشارة التنصيص في بداية ونهاية السلسلة وإلا سترى رسالة خطأ: const badQuotes = 'This is not allowed!"; وبإمكانك عمومًا استخدام العلامات المزدوجة أو المفردة وفقًا لرغبتك الشخصية فلكلاهما العمل نفسه ومن اﻷفضل من الناحية العملية اختيار أحد اﻷسلوبين واتباعه في كامل مشروعك. وتُدعى السلاسل النصية المعرّفة بعلامة التنصيص المائلة بالقوالب المفسّرة template literals وهي مشابه من الناحية العامة للسلاسل النصية العادية مع بعض الميزات الخاصة: بإمكانك إدراج شيفرة جافا سكريبت ضمنها. بإمكانك التصريح عن القوالب المفسّرة على عدة أسطر. إدراج شيفرة جافا سكريبت ضمن نص بإمكانك تغليف شيفرة جافا سكريبت لعرض نتيجتها ضمن سلسلة نصية ضمن القالب {}$. إليك مثالًا: const name = "Chris"; const greeting = `Hello, ${name}`; console.log(greeting); // "Hello, Chris" استخدم نفس التقنية أيضًا لضم متغيرين معًا: const one = "Hello, "; const two = "how are you?"; const joined = `${one}${two}`; console.log(joined); // "Hello, how are you?" تُدعى عملية ضم السلاسل النصية بهذه الطريقة بتجاوز أو دمج النصوص concatenation سياق عملية التجاور لنلق نظرة على عملية التجاور من خلال المثال التالي: <button>Press me</button> <div id="greeting"></div> const button = document.querySelector("button"); function greet() { const name = prompt("What is your name?"); const greeting = document.querySelector("#greeting"); greeting.textContent = `Hello ${name}, nice to see you!`; } button.addEventListener("click", greet); See the Pen str-in-js by Hsoub Academy (@HsoubAcademy) on CodePen. استخدمنا في الشيفرة السابقة الدالة ()window.prompt التي تطلب من المستخدم اﻹجابة عن سؤال ضمن نافذة منبثقة يعرضها المتصفح، ويُخزّن النص الذي يكتبه ضمن متغيّر وهو name في حالتنا. ونعرض بعد ذلك نصًا يُظهر الاسم وقد أُدرج ضمن رسالة ترحيبية. دمج السلاسل النصية باستخدام "+" يمكن استخدام اﻷسلوب مع القوالب المفسّرة وليس مع السلاسل النصية النمطية، لكن باﻹمكان ضم سلسلتين نمطيتين باستخدام العامل +: const greeting = "Hello"; const name = "Chris"; console.log(greeting + ", " + name); // "Hello, Chris" لكن القوالب المفسرة تسهّل قراءة الشيفرة: const greeting = "Hello"; const name = "Chris"; console.log(`${greeting}, ${name}`); // "Hello, Chris" تضمين عبارات برمجية ضمن السلاسل النصية وذلك باستخدام القوالب المفسّرة كما هو حال المتغيرات وستدرج نتيجة تنفيذ العبارة البرمجية ضمن السلسلة النصية: const song = "Fight the Youth"; const score = 9; const highestScore = 10; const output = `I like the song ${song}. I gave it a score of ${ (score / highestScore) * 100 }%.`; console.log(output); // "I like the song Fight the Youth. I gave it a score of 90%." النص متعدد اﻷسطر تفسّر القوالب المفسّرة محرف الانتقال إلى سطر جديد وبالتالي يمكن استخدامها لكتابة السلسلة النصية على أكثر من سطر واحد لتسهيل قرائتها ولن يُعتبر الانتقال إلى سطر جديد نهاية عبارة برمجية ولن يولد ذلك أية أخطاء: const newline = `One day you finally knew what you had to do, and began,`; console.log(newline); /* One day you finally knew what you had to do, and began, */ ولتنفيذ الفكرة نفسها باستخدام السلاسل النصية النمطية لا بد من استخدام محرف الانتقال إلى سطر جديد (n\) ضمن السلسلة النصية وفي المكان الذي ينبغي الانتقال يه إلى السطر الجديد. إليك مثالًا: const newline = "One day you finally knew\nwhat you had to do, and began,"; console.log(newline); /* One day you finally knew what you had to do, and began, */ تضمين إشارة التنصيص ضمن سلسلة نصية طالما أننا نستخدم إشارات التنصيص لتحديد بداية ونهاية سلسلة نصية، فما الذي سنفعله إن احتجنا إلى وضع إشارة التنصيص ضمن نص أي أن تكون جزءًا من السلسلة النصية؟ نعرف طبعًا أنه أمر غير ممكن بالطريقة النمطية التالية: const badQuotes = "She said "I think so!""; ومن إحدى الطرق المتبعة لحل المشكلة استخدام نوع من علامات التنصيص ضمن السلسلة وآخر لتحديد بدايتها ونهايتها كالتالي: const goodQuotes1 = 'She said "I think so!"'; const goodQuotes2 = `She said "I'm not going in there!"`; أما الخيار اﻵخر فهو تجاوز escape إشارة التنصيص ضمن النص ويقصد بذلك إهمال وظيفتها كبداية أو نهاية السلسلة واعتبارها محرفًا عاديًا أي اعتبارها كنص وليس جزءًا من الشيفرة. لتنفيذ ذلك في جافا سكريبت نضع شرطة مائلة عكسية \ قبل المحرف الذي نريد تجاوزه. إليك مثالًا: const bigmouth = 'I\'ve got no right to take my place…'; console.log(bigmouth); بإمكانك استخدام نفس التقنية ﻹضافة محارف خاصة أخرى إلى النص. اﻷعداد مقابل السلاسل النصية ما الذي سيحدث إن حاولت ضم عدد إلى سلسلة نصية؟ لنجرّب ذلك: const name = "Front "; const number = 242; console.log(`${name}${number}`); // "Front 242" قد نتوقع ظهور رسالة خطأ لكن ذلك لا يحدث! في هذه الحالة يحوّل المتصفح اﻷعداد إلى نص تلقائيًا ومن ثم يضمها إلى النص. فإن كانت لديك متغير عددي تريد تحويل قيمته إلى نص أو نصي تريد تحويل قيمته إلى عدد، ستتمكن من ذلك باستخدام الدالتين String و Number. تحوّل الدالة ()Number القيمة التي تمرر إليها إلى عدد إن كان ذلك ممكنًا، جرّب ذلك: const myString = "123"; const myNum = Number(myString); console.log(typeof myNum); // number تحوّل الدالة ()Stringالقيمة التي تمرر إليها إلى نص، جرّب ذلك: const myNum2 = 123; const myString2 = String(myNum2); console.log(typeof myString2); // string ستجد أن هاتان الدالتان غاية في الأهمية في بعض المواضع، فعندما يُدخل المستخدم عددًا في حقل نصي على سبيل المثال، سيعامل العدد معاملة السلسلة النصية. لكن إن أردت استخدامه كعدد ﻹضافته إلى عدد آخر، لا بد من تمريره إلى الدالة ()Number لتتولى أمر تحويله إلى عدد. الخلاصة قدمنا في هذا المقال الأساسيات البسيطة للتعامل مع النصوص في جافا سكريبت وسنتابع في مقال قادم العمل شرح المزيد من التوابع الأصلية المضمنة في لغة جافا سكريبت والمخصصة للتعامل مع النصوص. ترجمة -وبتصرف- للمقال Handling text-strings in JavaScript اقرأ أيضًا المقال السابق: العمليات الرياضية على اﻷعداد في جافا سكريبت السلاسل النصية (strings) في جافاسكربت تصميم النّصوص البرمجيّة: تنظيم JavaScript توابع الأنواع الأولية (primitives methods) في جافاسكربت

آخر ما يلزمنا ﻹكمال اللعبة ثنائية الأبعاد تفادي الزواحف التي بدأنا العمل عليها في مقال سابق هو بناء واجهة المستخدم user interface المخصصة عرض أشياء مهمة مثل النتيجة أو عبارة "انتهت اللعبة" وزر ﻹعادة اللعب. لهذا سننشىء في مقال اليوم مشهدًا جديدًا ثم نضيف عقدة من النوع CanvasLayer (واجهة مستخدم) باسم HUD وهي اختصار للكلمات "Heads-up display" بمعنى "شاشة المقدمة" والتي تعرض معلومات عن اللعبة وتظهر على شكل طبقة فوق نافذة عرض اللعبة. إنشاء واجهة اللعبة تسمح لك العقدة CanvasLayer في محرك الألعاب جودو GODOT برسم عناصر واجهة المستخدم على طبقة فوق بقية مشاهد اللعبة، وبالتالي لن تغطيها أية عناصر أخرى كاللاعب أو اﻷعداء. في لعبتنا الحالة، نحتاج لأن تعرض الواجهة HUD المعلومات التالية: النتيجة وتغيّرها ScoreTimer رسالة مثل انتهت اللعبة أو استعد للعب زر ابدأ لكي تبدأ اللعب إن الصنف اﻷساسي لهذه العقدة هو Control، وسنحتاج في واجهتنا لنوعين من عناصر التحكم Control هما عنوان Label وزر Button، لهذا عليك إنشاء ثلاث عقد أبناء للعقدة HUD كالتالي: عنوان Label باسم ScoreLabel عنوان Label باسم Message زر Button باسم StartButton مؤقت Timer باسم MessageTimer انقر على العنوان ScoreLabel ثم اكتب رقمًا في الحقل Text ضمن الفاحص، وكما تلاحظ، فإن الخط المستخدم افتراضيًا للعقدة Control صغير وغير مناسب، لذلك سنستخدم خطًا موجودًا ضمن المجلد "font" يُدعى "Xolonium-Regular.ttf" كالتالي: في نافذة الفاحص وتحت اللوحة انقر على Theme Overridesثم Fonts ثم Font ثم اختر "تحميل" واختر الملف "Xolonium-Regular.ttf": زد حجم الخط إلى 64 في الحقل "Font Size" ثم كرر نفس العملية على العنوان اﻵخر وعلى الزر في المشهد. ملاحظة: للعقدة Control موقع وأبعاد لكنها تمتلك أيضًا ما يُعرف بالمربط Anchor الذي يحدد نقطة اﻷصل، وهي النقطة المرجعية لحواف العقدة. رتب العقد كما في لقطة الشاشة التالية، وبإمكانك سحب العقد إلى المكان الذي تريده يدويًا أو استخدم المربط لضبط الموقع بدقة أكبر: العنوان ScoreLabel أضف النص 0 اضبط المحاذاة اﻷفقية Horizontal Alignment والعمودية Vertical Alignment على Center. اختر القيمة Center Top لضبط المربط (الخاصية Anchor Preset). الرسالة Message أضف النص "تفادي الزواحف". اضبط المحاذاة اﻷفقية Horizontal Alignment والعمودية Vertical Alignment على Center. اضبط قيمة "نمط الالتفاف التلقائي Autowrap Mode" على Word وإلا سيبقى النص على نفس السطر. اضبط قيمة الخاصية Size X الموجودة على المسار Control>Layout>Transform على القيمة 480 اختر القيمة Center لضبط المربط (الخاصية Anchor Preset). الزر StartButton أضف النص "ابدأ". اضبط قيمة الخاصية Size X الموجودة على المسار Control>Layout>Transform على القيمة 200 والخاصية Size Y على القيمة 100. اختر القيمة Center Bottom لضبط المربط (الخاصية Anchor Preset). ا ضبط قيمة الخاصية Position Y الموجودة على المسار Control>Layout>Transform على القيمة 580. وأخيرًا، اضبط الخاصية Wait Time في المؤقت MessageTimer على 2، والخاصية One Shot على "فعّال ON" ثم أضف السكربت التالي إلى HUD: extends CanvasLayer # Notifies `Main` node that the button has been pressed signal start_game نريد اﻵن عرض رسالة مؤقتة مثل " استعد!" لهذا سنضيف الشيفرة التالية: func show_message(text): $Message.text = text $Message.show() $MessageTimer.start() علينا أيضًا معالجة الحالة التي يخسر فيها اللاعب، لهذا ستعرض الشيفرة التالية رسالة "انتهت اللعبة" لمدة ثانيتين ثم تعود إلى الشاشة الرئيسية وتعرض بعد توقف صغير الزر "ابدأ": func show_game_over(): show_message("Game Over") # Wait until the MessageTimer has counted down. await $MessageTimer.timeout $Message.text = "Dodge the\nCreeps!" $Message.show() # Make a one-shot timer and wait for it to finish. await get_tree().create_timer(1.0).timeout $StartButton.show() تُستدعى الدالة اﻷخيرة عندما يخسر اللاعب. ملاحظة: إن أردت أن توقف اللعبة لفترة وجيزة، بإمكانك استخدام الدالة ()create_timer العائدة لشجرة المشاهد بدلًا من استخدام عقدة مؤقت. وهذه الدالة مفيدة جدًا في إضافة تأخير زمني في الحالات المشابهة لحالتنا التي نرغب فيها الانتظار قليلًا قبل عرض زر "إبدأ". أضف الشيفرة التالية اﻵن لتحديث النتيجة: func update_score(score): $ScoreLabel.text = str(score) صل اﻹشارة ()timeout العائدة للمؤقت MessageTimer واﻹشارة ()pressed العائدة للزر StartButton ثم عدل الشيفرة لتصبح كالتالي: func _on_start_button_pressed(): $StartButton.hide() start_game.emit() func _on_message_timer_timeout(): $Message.hide() ربط المشهد HUD بالمشهد الرئيسي Main بعد أن انتهينا من إنشاء المشهد HUD سنعود إلى المشهد الرئيسي Main. انشئ نسخة من المشهد HUDضمن المشهد الرئيسي كما نسخنا مشهد اللاعب سابقًا. ويجب أن تبدو شجرة المشاهد كالتالي حتى يكون كل شيء في مكانه الصحيح: علينا اﻵن وصل وظائف المشهد HUD إلى السكربت الرئيسي، ويتطلب ذلك بعد اﻹضافات إلى المشهد الرئيسي. صل اﻹشارة start_game للمشهد HUD إلى الدالة ()new_game في المشهد الرئيسي بالنقر على نسخة HUD في المشهد الرئيسي ثم الانتقال إلى "عقدة" في الشريط الجانبي واختيار اﻹشارة start_game ثم النقر عليها نقرًا مزدوجًا لتظهر نافذة "قم بوصل اﻹشارة إلى الدالة" ثم النقر على زر "Pick" في أسفلها واختيار الدالة ()new_game. تأكد من وجود اﻷيقونة الخضراء إلى جوار ()func new_game في السكربت الرئيسي، ولا تنس إزالة الاستدعاء ()new_game من الدالة ()ready_ ﻷننا لا نريد أن تبدأ اللعبة تلقائيًا. عدّل الشيفرة الموجودة ضمن الدالة ()new_game لتعرض الرسالة "استعد!": $HUD.update_score(score) $HUD.show_message("Get Ready") كما عليك استدعاء دالة HUD الموافقة للدالة ()game_over في السكربت الرئيسي: $HUD.show_game_over() أضف أخيرًا الشيفرة التالية إلى الدالة ()on_score_timer_timeout_ كي يبقى عداد النتيجة متزامنًا مع التغيرات: $HUD.update_score(score) أصبحت اﻵن جاهزًا للعب! انقر على زر تشغيل المشهد، وإذا طُلب منك اختيار المشهد اﻷساسي اختر main.tscn. إزالة الزواحف القديمة عندما تنتهي اللعبة وتحاول اللعب مجددًا ستبقى الزواحف من اللعبة القديمة موجودة على الشاشة ومن اﻷفضل أن تختفي جميعها قبل البدء بلعبة جديدة. إذًا لابد من طريقة ﻹخبار الزواحف بتدمير نفسها، وذلك باستخدام الميزة "المجموعات group". اختر المشهد ثم اختر العقدة الرئيسية وانقر على نافذة "عقدة" إلى جوار الفاحص وهو نفس المكان الذي تجد فيه اﻹشارات. انقر على العنوان "مجموعات" ثم اكتب اسمًا للمجموعة الجديدة وليكن "mobs" ثم انقر "أضف" وستظهر المجموعة الجديدة تحت الصندوق النصي: أضف السطر التالي إلى الدالة ()new_game في السكربت الرئيسي: get_tree().call_group("mobs", "queue_free") تستدعي الدالة ()call_group تابعًا محددًا (المعامل الثاني لها) باسمه وتطبقه على كل عناصر المجموعة المختارة (المعامل الأول)، وفي حالتنا يحذف كل زاحف نفسه. وضع اللمسات اﻷخيرة على اللعبة اكتملت اللعبة حاليًا من ناحية الوظيفة، وما سنفعله تاليًا هو بعض اﻹضافات لتحسين المظهر العام لها. الخلفية قد يجد البعض أن الخلفية الرمادية غير جذابة لذا دعونا نغير اللون. ومن الطرق المتبعة نجد العقدة ColorRect التي يجب وضعها تحت العقدة Main مباشرة كي تُرسم خلف جميع العقد. ولهذا العقدة خاصية واحدة هي Color. اختر اللون الذي تريده ثم انقر على Layout>Anchor Preset واختر "على كامل المستطيل"، كما يمكنك تنفيذ العملية من خلال شريط اﻷدوات أعلى نافذة العرض. بإمكانك أيضًا استخدام صورة في الخلفية إن أردت لكنك ستحتاج إلى عقدة من نوع TextureRect. إضافة تأثيرات صوتية للعبة مقاطع الصوت والموسيقى من أكثر العوامل التي تزيد من جاذبية تصميم الألعاب الإلكترونية، لهذا وضعنا في المجلد "art" الخاص بلعبتنا ملفين صوتيين الأول هو "House In a Forest Loop.ogg" لموسيقى الخلفية واﻵخر "gameover.wav" لخسارة اللاعب. وعلينا اﻵن إضافة عقدتين من النوع AudioStreamPlayer كأبناء للعقدة Main وتسميتهما باسم Music و DeathSound. انقر بعد ذلك على الخاصية Stream لكل منهما ثم "تحميل" واختر المقطع الصوتي الموافق. تُدرج المقاطع الصوتية تلقائيًا وتكون الخاصية Loop غير مفعلة لها بصورة افتراضية. فإن أردت أن تشغل الموسيقى دون توقف، فانقر على السهم المجاور لاسم الملف الصوتي في الخاصية stream ثم اختر "اجعله فريدًا" وانقر بعدها على المربع الذي يضم اسم العقدة الصوتية أعلى حاوية الفاحص واختر "stream" ثم فعّل قيمة الخاصية Loop. ولتشغيل الموسيقى أضف التابع ()Music.play$ إلى الدالة ()new_game والتابع ()Music.stop$ إلى الدالة ()game_over ثم أضف أخيرًا التابع ()DeathSound.play$ إلى الدالة ()game_over. اختصارات لوحة المفاتيح طالما أن التحكم باللعبة سيكون عن طريق لوحة المفاتيح، فمن الملائم جدًا أن نبدأ اللعبة بالضغط على أحد مفاتيحها. يمكن إنجاز اﻷمر بالاستفادة من الخاصية "Shortcut" للزر Button. لهذا سننشئ إجراء دخل يربط مفتاحًا بالزر "Start". انقر على مشروع>إعدادات الشروع ثم انقر على النافذة الفرعية "خريطة اﻹدخال" في النافذة التي تظهر. انشئ بعد ذلك وبنفس الطريقة التي أنشأت بها سابقًا إجراءات الحركة اﻷربعة إجراءًا جديدًا باسم start_game واربطه بالمفتاح Enter. وإن أردت أيضًا ربط أزرار أي أداة تحكم أخرى باﻹجراءات السابقة، تأكد من توصيل هذه اﻷداة ثم انقر اﻷيقونة "+" الموجودة إلى يمين كل إجراء ثم اضغط زر اﻷداة الذي تريد ربطه بهذا اﻹجراء. عد إلى الواجه HUD وانقر على الزر StartButton ثم ابحث عن الخاصية "Shortcut" ضمن "الفاحص" ثم انشئ اختصارًا جديدًا بالنقر على مربع النص المجاور واختيار "جديدة Shortcut" ثم النقر على الاختصار الجديد وفتح "Events" وإضافة حدث جديد بالنقر على "Array[InputEvent]". أنشئ حدث جديدة InputEventAction باسم start_game: وهكذا عندما يظهر زر "ابدأ" يمكن النقر عليه أو الضغط على المفتاح "Enter" لتبدأ اللعب! الخلاصة لقد انتهيت من تصميم أولى ألعابك ثنائية البعد وقد تعلمت إنشاء الشخصيات التي تتحكم بها والزواحف التي تتكاثر لتملأ الشاشة واستطعت حساب النتيجة وأنجزت طريقة لتبدأ اللعبة وتنهيها وتستخدم واجهة لها وأضفت مقاطع صوتية. تهانينا! لا زال هناك الكثير لتتعلمه بالطبع لتكون مطور ألعاب إلكترونية محترف، لكن خذ الآن قسطًا من الراحة واستمتع بإنجازك! ترجمة -وبتصرف- للمقالين: Heads_up display و Finishing up اقرأ أيضًا المقال السابق: إنشاء المشهد الرئيسي للعبة ثنائية الأبعاد في محرك الألعاب جودو Godot تعرف على أشهر لغات برمجة الألعاب كيف تصبح مبرمج ألعاب فيديو ناجح دليلك الشامل إلى بناء كاميرا خاصة بشاشات اللمس في محرّك اﻷلعاب جودو