نصائح لتحسين أداء تطبيقات لارافيل

تزايدت شعبية إطار العمل لارافيل Laravel بشكل كبير فهو اليوم واحد من أبرز أطر عمل لغة PHP، لا سيما في مجال تطوير تطبيقات الويب ومنصات التجارة الإلكترونية. سنشرح لكم في هذا المقال عدة نصائح وملاحظات لتحسين أداء التطبيقات المطورة بلارافيل.

أهمية تحسين تطبيقات لارافيل

أصبح إطار العمل لارافيل شائعًا جدًا في تطوير تطبيقات الأعمال التي تساعد في اتخاذ القرارات الإدارية بسرعة وفعالية. ولضمان أداء جيد لهذه التطبيقات، نحتاج لتحسينها والتأكد من تنفيذها للمهام بسرعة وسلاسة، لا سيما إذا كانت هذه التطبيقات تؤثر في اتخاذ قرارات مهمة.

يوفر تحسين أداء تطبيقات لارافيل جملة من الفوائد تشمل زيادة فعالية التطبيق وتعزيز الفرصة لوصوله إلى جمهور أوسع، وتوفير الوقت وتقليل الهدر في الموارد، إلى جانب تحسين التعامل مع حركة البيانات وإدارة الطلبات المتزايدة بكفاءة مع زيادة حجم التطبيق.

متطلبات العمل

سنفترض في هذه المقال أن لدينا تطبيق لارافيل مثبت على خادم تتوفر فيه الأمور التالية:

• الإصدار Laravel 9.0 من إطار العمل لارافيل
• الإصدار  PHP 8.0 من لغة PHP
• قاعدة البيانات MariaDB

نصائح لتحسين أداء تطبيقات لارفيل

فيما يلي نورد مجموعة من النصائح التي تساعد في تحسين أداء تطبيقات لارافيل.

التخزين المؤقت للإعدادات

يمكننا من خلال حفظ إعدادات التطبيق في ذاكرة التخزين المؤقت cache memory تسريع الوصول لهذه الإعدادات، بدلاً من تحميلها من الملفات في كل مرة نشغل فيها التطبيق وهذا الأمر يساهم في تحسين أداء التطبيق بشكل عام. 

لتنفيذ هذا الأمر في إطار العمل لارافيل نستخدم الأمر التالي:

php artisan config:cache

بمجرد تخزين الإعدادات في ذاكرة التخزين المؤقت، فإن أي تغييرات نجريها على هذه الإعدادات لن تؤثر على هذه النسخة في الذاكرة. فإذا أردنا تحديث الذاكرة المؤقتة لتخزن الإعدادات الجديدة، فعلينا تنفيذ الأمر السابق مرة أخرى.

ولمسح التخزين المؤقت للإعدادات نستخدم الأمر التالي:

php artisan config: clear

لا ينبغي استخدام أمر تخزين الإعدادات مؤقتًا أثناء تطوير التطبيق، لأن الإعدادات قد تتغير بصورة مستمرة طيلة مرحلة التطوير، وبإمكاننا استخدام أداة OPcache لتحسين التطبيق، فهو يخزّن شيفرة PHP الذاكرة المؤقتة، مما يلغي الحاجة لإعادة تصريف شيفرة PHP في كل مرة نطلبها من الخادم، ويساهم في تسريع التطبيق.

التخزين المؤقت للوجهات Routes

يفيد التخزين المؤقت للوجهات routes في لارافيل في تحسين التطبيقات، لا سيما تلك التي تحتوي عدد كبير من الوجهات والإعدادات. فمن خلال تخزين المصفوفة الخاصة بالوجهات في الذاكرة المؤقتة، سنتمكن من تحميلها بسرعة أكبر. لتنفيذ هذه الميزة، نستخدم الأمر التالي:

php artisan route: cache

لا ننسى تنفيذ هذا الأمر كلما تغير ملفات الإعدادات أو الوجهات لمشروعنا، وإلا سيحمّل لارافيل القيم المحفوظة سابقًا. 

لمسح التخزين المؤقت للوجهات routes نستخدم الأمر التالي:

php artisan route: clear

إزالة الخدمات غير المستخدمة

الغاية الأساسية لإطار لارافيل هي تسهيل عمل المطورين ولتحقيق هذه الغاية يحمّل إطار لارافيل عند تشغيله مجموعة متنوعة من الخدمات المدمجة والمحددة في الملف config/app.php. لكن قد لا يحتاج المطور للعديد من هذه الخدمات كخدمة التعامل مع قوالب العرض View Service وخدمة إدارة الجلسة Session Service، وسيفيدنا تعطيل الخدمات غير الضرورية في تحسين أداء التطبيق.

تحسين تحميل الملفات

يستدعي إطار لارافيل ملفات متعددة للتعامل مع الطلبات requests، وبالتالي قد يرتبط تطبيق لارافيل متوسط التعقيد بعدة ملفات، ومن النصائح البسيطة لتحسين الأداء التصريح عن كل الملفات التي يحتاجها التطبيق ضمن ملف واحد يُستدعى ويُحمّل لكل الطلبات.

نستخدم الأمر التالي لتطبيق هذه النصيحة:

php artisan optimize --force

تحسين الملحن Composer

الملحن Composer هو أداة مفيدة لإدارة الاعتماديات dependencies في تطبيقات PHP وكذلك في تطبيقات لارافيل. فعند تثبيت هذه الأداة، ستعمل على تحميل جميع اعتماديات بيئة التطوير الخاصة بإطار العمل، وبالرغم من أن هذه الاعتماديات مفيدة في تسريع عملية التطوير، لكن بمجرد اكتمال العمل على التطبيق وتحويله إلى بيئة الإنتاج، تصبح هذه الاعتماديات غير ضرورية وقد تؤثر سلبًا على أداء التطبيق وتبطئه.

يمكننا تحسين الأداء في بيئة الإنتاج بتنفيذ الأمر التالي الذي يثبيت الاعتماديات الضرورية فقط، ويتجنب تحميل الحزم غير المطلوبة:

composer install --prefer-dist --no-dev -o

تحديد المكتبات المضمّنة في التطبيق

من المميزات المفيدة في إطار لارافيل إمكانية تضمين العدد الذي نريده من المكتبات في التطبيق. لكن بالمقابل ستظهر الآثار السلبية لتلك الميزة في بطئ الأداء والتأثير سلبًا على تجربة المستخدمين. لذا، من المهم مراجعة جميع المكتبات التي نضمنّها في التطبيق، ونحذف المكتبات التي يمكننا الاستغناء عنها من الملف config/app.php لتسريع التطبيق. من المهم أيضًا مراجعة الملف composer.json. الذي يحتوي على قائمة بالاعتماديات أو المكتبات التي يعتمد عليها التطبيق والتأكد من أن لكل مكتبة استخدام فعلي في التطبيق وإلا من الأفضل إزالتها.

استخدام مصرّف JIT

يمكن لتطبيقات لارافيل الاستفادة بشكل كبير من تقنية المصرّف Just In Time أو JIT اختصارًا لتحسين سرعة المعالجة وتقليل وقت الاستجابة، خصوصًا في التطبيقات الكبيرة التي تحتاج لمعالجة معقدة. فعند تنفيذ شيفرة PHP، فهي تترجم أولاً إلى شيفرة البايت Bytecode ثم تنفذ، وهو ما يتطلب استخدامًا مكثفًا للموارد. ولتنفيذ ذلك، يحتاج تطبيق لارافيل لأدوات وسيطة مثل Zend Engine التي تعمل على تشغيل برامج فرعية Subroutines بلغة C تُنفّذ في كل مرة نشغّل فيها التطبيق.

المشكلة أن هذه العمليات تستهلك وقتًا وموارد، لذا يكون من الأفضل تنفيذ عملية الترجمة مرة واحدة، وهذا ما تقوم به تقنية المصرّف JIT الذي يصرّف الشيفرة إلى شيفرة بلغة الآلة مباشرة عند الحاجة فقط، مما يساهم في تسريع الأداء بشكل كبير. ولتحقيق أفضل استفادة من هذه التقنية، يُفضّل استخدام المصرّف HHVM الذي طورته فيسبوك مع تطبيقات لارافيل.

اختيار أسرع برمجيات لتخزين بيانات الذاكرة المؤقتة والجلسة

من أفضل طرق تحسين أداء لارافيل تخزين بيانات الذاكرة المؤقتة وبيانات الجلسة ضمن ذواكر RAM. لهذا تُستخدم برمجيات لتخزين البيانات المؤقتة في الواجهة الخلفية مثل برنامج Memcached مما يساهم في تحسين أداء الإصدار لارافيل. كما يمكننا العثور على إعدادات مكتبة تخزين الجلسات أو برنامج إدارة الجلسات في الملف app/config/session.php بينما يمكننا تحديد برنامج إدارة الذاكرة المؤقتة من خلال الإعداد الموجود في الملف app/config/cache.php.

التخزين المؤقت لنتائج الاستعلام

يساعدنا التخزين المؤقت لنتائج الاستعلامات التي تتكرر كثيرًا في تطبيقاتنا على تحسين أداء لارافيل. ننصح باستخدام الدالة remember كالتالي:

$posts = Cache::remember('index.posts', 30, function() {
    return Post::with('comments', 'tags', 'author', 'seo')
               ->whereHidden(0)
               ->get();
});

يخزن الكود السابق نتائج استعلام قاعدة البيانات كالمنشورات مع التعليقات، والوسوم، والمؤلف، وتحسين محركات البحث في الذاكرة المؤقتة. فإذا كانت البيانات موجودة في الذاكرة المؤقتة بالفعل، سنسترجعها بسرعة. وإذا لم تكن موجودة، سينفذ الاستعلام لاسترجاع البيانات من قاعدة البيانات ويخزنها في الذاكرة المؤقتة لمدة 30 دقيقة لتحسين الأداء.

استخدام التوسع الأفقي للتطبيق

ما نعنيه بالتوسيع الأفقي للتطبيق توزيع الحمل على عدة خوادم بدلاً من الاعتماد على خادم واحد فقط. هذه الطريقة مفيدة عند تزايد عدد الطلبات على الواجهة البرمجية لتطبيقنا، مما يساهم في تحسين الأداء والقدرة على التعامل مع عدد أكبر من المستخدمين على التزامن.

يمكن التفكير في توسيع تطبيق لارافيل أفقيًا في حال ازدادت كثافة المرور على الواجهة البرمجية فهذا يساهم في توزيع الحمل على عدد من الخوادم ويسمح لتطبيقنا بالتعامل طلبات الاتصال المتزامنة بفعالية أكبر. يمكننا من خلال نشر نسخ إضافية من التطبيق على خوادم أخرى توزيع الحمل وتخفيف الضغط وضمان استجابة سريعة، وحتى إن تعطل أحد الخوادم سيستمر التطبيق في العمل مما يزيد ثقة العملاء بالتطبيق ويضمن توافره باستمرار.

استخدام التحميل الشره Eager Loading للبيانات

تقدم لارافيل الأداة Eloquent، وهي أداة ممتازة لربط العلاقات بالكائنات Object-Relational Mapping حيث تنشئ نماذج تجرّد جداول قاعدة البيانات وتساعد المطورين على استخدام بنى بسيطة للبيانات واستخدام Eloquent لتنفيذ كل العمليات الأساسية على قواعد البيانات بلغة PHP. 

عند استخدام التحميل الشره في لارافيل، ستسترجع كافة البيانات المرتبطة بالنموذج -مثل العلاقات بين الجداول- في نفس الاستعلام الأولي. بمعنى آخر، بدلاً من الانتظار لإجراء استعلامات إضافية عند الوصول إلى هذه البيانات المرتبطة، سينفذ تحميلها جميعًا مرة واحدة وتضمن في الاستجابة الأولى للتطبيق ما يساهم في تحسين الأداء ويقلل عدد الاستعلامات إلى قاعدة البيانات.

لنقارن التحميل البطيء lazy loading مع التحميل الشره، إذ يبدو الاستعلام في حالة التحميل البطيء كالتالي:

$books = App\Book::all();

foreach ($books as $book) {
    echo $book->author->name;
}

ويبدو كما يلي في حالة التحميل الشره:

$books = App\Book::with('author')->get();

foreach ($books as $book) {
    echo $book->author->name;
}

هذا الكود أكثر كفاءة لأنه يستخدم التحميل الشره لتحميل العلاقة مع المؤلف مرة واحدة بدلاً من تحميل المؤلف في كل مرة وصول إليه، مما يقلل عدد الاستعلامات المرسلة إلى قاعدة البيانات.

التصريف المسبق للأصول Assets Pre-compiling

عند تطوير تطبيقات لارافيل، يعمل المطورون على توزيع التطبيق عبر عدة ملفات مثل ملفات config و routes، مما يجعل الشيفرة واضحة وسهلة الإدارة. لكن هذا الأسلوب يتطلب الكثير من العمل لجعل الشيفرة جاهزة للعمل.

يقدم لارافيل بعض الأوامر البسيطة لمساعدة المطورين في تحسين الأداء وتحويل الشيفرة إلى نسخة إنتاجية حيث يمكن استخدامها لتجميع الأصول كالأنماط والسكريبتات والصور في ملفات واحدة وضغطها. 

تساهم هذه الأوامر في تسريع تحميل التطبيق وزيادة كفاءة الشيفرة في بيئة الإنتاج:

php artisan optimize
php artisan config:cache
php artisan route:cache

استخدام شبكة توزيع المحتوى CDN

شبكة توزيع المحتوى CDN هي مجموعة من الخوادم الموزعة جغرافيًا في أماكن مختلفة حول العالم، والتي تعمل على تخزين وتوزيع المحتوى الثابت مثل ملفات JavaScript، CSS، الصور، ومقاطع الفيديو بكفاءة أكبر. يفيدنا استخدام شبكة CDN لتطبيقات لارافيل في تحسين أداء تحميل الأصول الثابتة للموقع من خلال تقديمها من أقرب خادم جغرافي للمستخدم بدلاً من تحميلها من الخادم الرئيسي للموقع. عندما يزور المستخدم الموقع، تعمل CDN على توجيه الطلب إلى أقرب خادم له، مما يقلل المسافة الجغرافية التي يجب على البيانات قطعها، وبالتالي يسرع من عملية تحميل الصفحة خاصة في الحالات التي يكون فيها المحتوى ثابتًا وغير قابل للتغيير بشكل متكرر، مثل الصور أو ملفات CSS.

استخدام أداة Mix لتجميع الأصول

تأتي الأداة Mix افتراضيًا مع كل تطبيقات لارافيل، تؤمن هذه الأداة واجهة برمجية فعالة لبناء حزمة Webpack لتطبيقات PHP باستخدام المعالجات الأولية pre processors لملفات CSS وملفات جافا سكريبت  مما يساعد على تحسين إدارة أصول التطبيق وتحسين الأداء.

على سبيل المثال، يمكننا دمج عدة ملفات CSS أو JavaScript في ملف واحد، مما يقلل عدد الطلبات المرسلة للخادم ويحسن من سرعة تحميل الصفحة.

mix.styles([
    'public/css/vendor/normalize.css', 
    'public/css/styles.css'
], 'public/css/all.css'); 

تُنشئ الشيفرة السابقة ملف CSS باسم all.css يضم التنسيقات الموجودة في الملفين normalize.css و styles.css. وبهذا سنتمكن من استخدام الملف الجديد بسهولة ضمن شيفرة HTML بدلًا من تضمين الملفين السابقين.

تصغير حجم الأصول

عند تجميع الأصول في ملف واحد، قد ينتج عن ذلك ملف كبير جدًا. وعلى الرغم من أن هذا يحسن من عدد الطلبات، إلا أنه قد لا يحقق أفضل استفادة من فكرة التصريف أو  التخزين المؤقت caching التي تحدثنا عنها سابقًا. لهذا، من الأفضل تقليل حجم الأصول بقدر المستطاع لتسريع تحميل الصفحة من خلال الأمر التالي:

$ npm run production

يُنفذ الأمر السابق جميع مهام Mix اللازمة لضبط الأصول بشكل يتناسب مع النسخة النهائية من التطبيق. وهو يتضمن تصغير ملفات CSS و JavaScript ودمجها لتقليل حجمها ما يؤدي إلى تسريع تحميلها وبالتالي تحسين أداء التطبيق.

استخدام أحدث نسخ PHP

يساهم تحميل أحدث إصدار من لغة PHP في تحسين أداء التطبيق بشكل كبير. لذا، من الضروري التأكد من تشغيل أحدث نسخة من PHP في تطبيقات لارافيل للاستفادة من التحسينات التي تقدمها النسخ الجديدة، سواء على صعيد الأداء أو الأمان، وتجنب المشكلات المرتبطة بالسرعة وضمان تجربة مستخدم أفضل.

استخدام المنقح Debugger

على الرغم من أن منقّح لارافيل Laravel Debugbar ليس تقنية مباشرة لتحسين أداء تطبيقات لارافيل، إلا أداة هامة لمراقبة وتحليل أداء التطبيقات. فهو يساعدنا في دمج شريط تنقيح PHP مع لارافيل ويظهره في المتصفح أثناء تشغيل التطبيق، مما يفيدنا في مراقبة عدة أمور في تطبيقنا مثل مدة استجابة التطبيق، ووقت تنفيذ الاستعلامات، وفحص الشيفرة البرمجية، لتحديد المشكلات التي قد تؤثر على كفاءة التطبيق أو التي تؤثر سلبًا على الأداء.

استخدام إضافات مفيدة لتحسين تطبيقات لارافيل

يمكننا تنزيل أدوات مفيدة في تحسين تطبيقات لارافيل مثل إضافة تسريع صفحات لارافيل Laravel Page Speed التي تساعد في تقليل حجم البيانات المرسلة إلى المتصفح، مما يسرّع تحميل الصفحات.

نثبت الحزمة ونستخرج الملفات من renatomarinho/laravel-page-speed package باستخدام الملحن Composer ونضيف اسم الحزمة مع تفاصيل نسختها إلى الملف composer.json:

"require": { 
......
......
"renatomarinho/laravel-page-speed": "^1.8"
},

ثم ننفذ أمر تحديث الملحن Composer كما يلي:

composer update

بعد استخراج ملفات الحزمة السابقة، نضيف مزود الخدمة الخاص بها من خلال الانتقال إلى الملف config/app.php وإضافة السطر التالي:

'providers' => [ 
 ....
 ....
RenatoMarinho\LaravelPageSpeed\ServiceProvider::class,
],

بعد ذلك، يجب نشر الحزمة حتى نتمكن من استخدامها في التطبيق. يساعد الأمر التالي غلى نشر الحزمة، ولا نستطيع استخدامها قبل تنفيذه:

php artisan vendor:publish --provider="RenatoMarinho\LaravelPageSpeed\ServiceProvider"

بعد نشر الحزمة، لا بد من إضافة تفاصيل Middleware الخاص بها في الملف app/Http/Kernel.php حتى تتمكن من العمل مع الطلبات الواردة إلى التطبيق. لهذا، ننسخ الشيفرة التالية ونلصقها بعد المصفوفة middlewareGroups$:

protected $middlewareGroups = [
    'web' => [
        // بعض الوسطاء السابقين...

        \RenatoMarinho\LaravelPageSpeed\Middleware\InlineCss::class,
        \RenatoMarinho\LaravelPageSpeed\Middleware\ElideAttributes::class,
        \RenatoMarinho\LaravelPageSpeed\Middleware\InsertDNSPrefetch::class,
        \RenatoMarinho\LaravelPageSpeed\Middleware\RemoveComments::class,
        \RenatoMarinho\LaravelPageSpeed\Middleware\TrimUrls::class,
        \RenatoMarinho\LaravelPageSpeed\Middleware\RemoveQuotes::class,
        \RenatoMarinho\LaravelPageSpeed\Middleware\CollapseWhitespace::class,
    ]
];

/* تعريف وجهة */
Route::get('/listView', function () {
    return view('listView');
});

ننشئ في النهاية قالب Laravel Blade ونضع ضمنه الشيفرة لعرضها.

أدوات مفيدة لمراقبة أداء تطبيقات لارافيل

يساعدنا مراقبة أداء تطبيقات لارافيل على تحديد الجوانب التي تحتاج إلى تطوير وتحسين في تطبيقنا، وفيما يلي نستعرض بعض الأداوت المفيدة لتحقيق ذلك.

الأداة Blackfire.io

تُعد Blackfire.io أداة مفيدة لمراقبة أداء التطبيقات وتنقيحها، فهي تزود المطورين ببيانات مفصلة عن أداء تطبيقاتهم وتوفر لهم إرشادات مفيدة لتحديد أي اختناقات تؤدي إلى بطء التطبيق. كما تساعد على تحديد المشكلات التي تؤثر على الأداء سواء كانت على مستوى الشيفرة أو استعلامات قواعد البيانات أو استدعاءات واجهات برمجية خارجية. وتتكامل هذه الأداة بسلاسة مع أطر عمل PHP مثل لارافيل و Symfony وغيرها، مما يُسهل إعدادها واستخدامها في تحليل الأداء.

الأداة Laravel Dusk

أداة اختبار End-to-End لإطار العمل لارافيل مصممة لتبسيط الاختبارات المؤتمتة للمتصفح في تطبيقات الويب، فاختبار  End-to-End  هو نوع من الاختبارات الآلية التي تحاكي سلوك المستخدم الحقيقي في التطبيق، مثل تسجيل الدخول والخروج وتعبئة النماذج وإرسالها والتنقل بين الصفحات والتأكد من ظهور العناصر في الواجهة بشكل صحيح.

الأداة LoadForge

وهي منصة سحابية تساعد المطورين في قياس قدرة التطبيقات والواجهات البرمجية على التعامل مع ضغط العمل. فمن خلال هذه الأداة يمكننا محاكاة دخول آلاف المستخدمين في نفس الوقت، مما يتيح لنا تقييم أداء المواقع والواجهات البرمجية تحت ضغط مكثف ويساعدنا في تحديد فيما إذا كان التطبيق يحتاج إلى التوسيع لتحمل المزيد من المستخدمين.

الخاتمة

استعرضنا في هذا المقال مجموعة من النصائح والممارسات الفعالة لتحسين أداء تطبيقات لارافيل، إلى جانب أدوات قوية تساعد في التعامل مع مختلف متطلبات العمل. ننصح بتطبيق هذه النصائح والاستفادة منها لبناء تطبيقات أسرع وأكثر كفاءة، وموثوقية، ويمكنها التكيف مع توسع التطبيق وزيادة عدد المستخدمين بسلاسة.

ترجمة -وبتصرف- للمقال: 17 Tips for Laravel Performance Optimization in 2024 لصاحبه Mansoor Ahmed Khan

اقرأ أيضًا

• أفضل الحزم البرمجية لتحسين تطبيقات لارافيل
• مقارنة بين استخدام ووردبريس ولارافيل في تطوير الويب
• إنشاء واجهة أمامية لمدونة باستخدام لارافيل
• تعرف على لغة PHP