در سال‌های اخیر، حوزه توسعه وب شاهد رشد و تحولات چشمگیری بوده است. یکی از ابزارها و چهارچوب‌های قدرتمندی که در این میان توانسته جایگاه ویژه‌ای را در بین توسعه‌دهندگان حرفه‌ای بیابد، Next.js است. Next.js که بر پایه React ساخته شده و از قابلیت‌های منحصربه‌فردی همچون رندرینگ سمت سرور، بهینه‌سازی برای موتورهای جستجو، مسیریابی آسان و پشتیبانی از قابلیت‌های به‌روز وب بهره می‌برد، امروز به‌عنوان یکی از مهم‌ترین راهکارها برای ایجاد برنامه‌های وب مقیاس‌پذیر و مدرن مطرح است. درک عمیق مفاهیم و ساختار Next.js برای آن دسته از افرادی که قصد دارند پروژه‌های بزرگ و پیچیده را با دقت و نظم بالا توسعه دهند، امری ضروری است. این مقاله با هدف ارائه‌ی یک دیدگاه کامل و علمی از Next.js تدوین شده است تا افراد متخصص و آشنا به مفاهیم توسعه وب بتوانند درک دقیق‌تری از این چهارچوب قدرتمند کسب کنند.

Next.js از کجا آمده است؟

اگرچه React.js در ابتدا توسط فیسبوک (متا) به عنوان یک کتابخانه جاوااسکریپت برای ساخت رابط‌های کاربری تعاملی معرفی شد، اما در عمل بسیاری از توسعه‌دهندگان با چالشی به نام SEO و بارگذاری ابتدایی صفحات مواجه بودند. React ذاتاً یک کتابخانه مبتنی بر رندرینگ سمت کلاینت است. این یعنی ابتدا یک فایل HTML خالی به مرورگر ارسال شده و سپس جاوااسکریپت مربوطه بارگذاری می‌شود تا اجزای React را در مرورگر ایجاد کند. این فرآیند که "Hydration" نام دارد، گرچه برای ایجاد رابط‌های کاربری پویا بسیار مناسب است، اما در بحث سئو، سرعت بارگذاری اولیه و نمایش محتوا برای کاربر نهایی، نقاط ضعفی را بر جای می‌گذاشت.

در اینجا بود که Next.js، ساخته شرکت Vercel (که پیش‌تر با نام Zeit شناخته می‌شد)، وارد صحنه شد. این فریمورک با هدف ارائه رندرینگ سمت سرور (SSR) برای کامپوننت‌های React و فراهم‌سازی تجربه‌ای بهتر در سئو و عملکرد، توسعه یافت. در واقع Next.js رویکردی ارائه می‌دهد که صفحات شما ابتدا از سمت سرور رندر شده و خروجی HTML کامل به مرورگر ارسال می‌شود. با این کار، کاربر به محض ورود به سایت، محتوای اولیه را می‌بیند و علاوه بر این موتورهای جستجو نیز می‌توانند به‌راحتی کل محتوای صفحه را بررسی کنند. این مزیت، نقطه آغازی برای پذیرش و گسترش چشمگیر Next.js در اکوسیستم جاوااسکریپت شد.

بنیاد تکنولوژیک Next.js: مبتنی بر React و Node.js

Next.js را می‌توان به یک پلی میان دنیای React و توانایی‌های Node.js تشبیه کرد. از یک سو، Next.js قدرت بالای React در ایجاد رابط‌های کاربری تعاملی و اجزای قابل استفاده مجدد را به همراه دارد. به لطف استفاده از React، توسعه‌دهندگان می‌توانند از مفاهیم معروفی همچون Hooks، کامپوننت‌ها و Context برای ایجاد ساختارهای منعطف بهره ببرند. از سوی دیگر، Next.js برای رندرینگ سمت سرور از Node.js استفاده می‌کند. این موضوع به توسعه‌دهندگان این امکان را می‌دهد که از منابع سروری و توابع بک‌اند در حین رندر صفحات استفاده کنند. در واقع، تلفیق React و Node.js در قالب Next.js مسیری فراهم می‌کند که شما می‌توانید منطق سمت سرور و سمت کلاینت را در کنار یکدیگر و به صورت هماهنگ مدیریت کنید.

قابلیت‌های کلیدی Next.js

رندرینگ سمت سرور (Server-Side Rendering - SSR)

یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های Next.js امکان رندرینگ سمت سرور است. برخلاف رویکرد سنتی React که ابتدا صفحه در مرورگر بارگذاری شده و سپس محتوای آن ایجاد می‌شود، Next.js از همان ابتدا صفحات را در سرور رندر کرده و HTML آماده را به مرورگر می‌فرستد. این امر نه تنها زمان اولین محتوای قابل مشاهده (First Contentful Paint) را کاهش می‌دهد، بلکه باعث می‌شود موتورهای جستجو به سرعت به محتوای سایت دسترسی پیدا کنند. در نتیجه، سئو بهبود می‌یابد و کاربر تجربه بهتری از سرعت و کارایی سایت شما خواهد داشت.

رندرینگ در زمان ساخت (Static Site Generation - SSG)

علاوه بر SSR، Next.js از رندرینگ در زمان ساخت (SSG) نیز پشتیبانی می‌کند. این رویکرد برای صفحاتی مناسب است که محتوای آن‌ها به‌ندرت تغییر می‌کند. با SSG، فایل‌های HTML در زمان ساخت برنامه تولید شده و در زمان درخواست کاربر به صورت استاتیک ارائه می‌شوند. این موضوع باعث افزایش سرعت پاسخگویی سرور و بهبود عملکرد سایت در سطح بالایی می‌شود. تلفیق SSR و SSG در Next.js به شما آزادی عمل می‌دهد تا بر اساس نیاز پروژه، تصمیم بگیرید کدام صفحه به چه روشی رندر شود.

مسیریابی ساده و خودکار

یکی از سختی‌های مدیریت پروژه‌های بزرگ React، مسیریابی (Routing) و پیکربندی پیچیده آن است. Next.js با ارائه سیستم مسیریابی فایل-محور (File-based Routing) این فرآیند را ساده کرده است. کافی است که فایل‌های صفحات خود را در پوشه pages قرار دهید تا Next.js به صورت خودکار مسیرها را تشخیص دهد. دیگر نیازی به پیکربندی‌های پیچیده یا استفاده از کتابخانه‌های اضافی برای Routing نیست. این رویکرد سبب می‌شود سرعت توسعه افزایش یابد و ساختار کدها کاملاً سازمان‌یافته بماند.

پشتیبانی از Typescript

Next.js از Typescript به خوبی پشتیبانی می‌کند و این امر امکان ایجاد کدهای ایمن‌تر، قابل نگهداری‌تر و خواناتر را فراهم می‌سازد. استفاده از Typescript در کنار Next.js کمک می‌کند تا توسعه‌دهندگان خطاهای زمان کامپایل را کاهش دهند و به واسطه سیستم اعلان نوع (Type System)، امکان ایجاد مستندات زنده برای کدهای خود داشته باشند. این مورد برای پروژه‌های بزرگ که نیازمند پایداری و کاهش خطا هستند، بسیار ارزشمند است.

بهینه‌سازی تصاویر و فایل‌ها

Next.js امکاناتی برای بهینه‌سازی تصاویر و فایل‌ها دارد. با استفاده از next/image می‌توانید تصاویر را به صورت خودکار فشرده و بهینه نمایید. این موضوع باعث کاهش حجم کلی صفحات و بهبود سرعت بارگذاری می‌شود. در نتیجه کاربران با تجربه بهتری مواجه می‌شوند و رتبه سایت در موتورهای جستجو نیز بهبود می‌یابد.

قابلیت‌های پیشرفته در استایل‌دهی

Next.js با پشتیبانی از CSS Modules، Styled JSX و سازگاری با کتابخانه‌های محبوب استایل‌دهی مثل Styled Components، به توسعه‌دهندگان امکان می‌دهد تا روش استایل‌دهی مورد علاقه خود را انتخاب کنند. این انعطاف‌پذیری برای پروژه‌های بزرگ که نیازمند ساختار‌دهی دقیق در معماری استایل‌ها هستند، بسیار مفید است.

چرا شرکت‌های بزرگ از Next.js استفاده می‌کنند؟

اکوسیستم جاوااسکریپت مملو از چهارچوب‌ها و کتابخانه‌های مختلف است. اما آن‌چه سبب شده تا شرکت‌های مطرحی همچون Netflix، Uber، Github، Hulu و Starbucks به Next.js روی بیاورند، تلفیقی از کارایی، سادگی و قابلیت مقیاس‌پذیری آن است.

شرکت‌های بزرگ معمولاً به دنبال راهکاری هستند که بتواند با افزایش حجم کاربران و داده‌ها به خوبی مقیاس‌پذیر بماند. Next.js با الگوی SSR و SSG، همچنین با معماری ماژولار خود، امکان مدیریت حجم بالایی از ترافیک و داده‌ها را دارد. علاوه بر این، سهولت در استقرار (Deployment) از طریق پلتفرم Vercel یا سایر سرویس‌های ابری، سبب شده است فرآیند عرضه محصول به کاربر نهایی بسیار سریع‌تر و آسان‌تر شود.

از منظر سئو، Next.js با تولید محتوای رندر شده در سمت سرور، برای موتورهای جستجو قابل فهم‌تر است. این به معنای بهبود رتبه در نتایج جستجو و در نتیجه افزایش ترافیک ارگانیک است. شرکت‌های بزرگ که در پی حفظ و افزایش سهم بازار هستند، برایشان اهمیت ویژه‌ای دارد که کاربران به سرعت محتوای آن‌ها را بیابند و از خدماتشان استفاده کنند. از سوی دیگر، پشتیبانی عالی از انواع الگوهای استایل‌دهی، کتابخانه‌ها و ابزارهای جانبی باعث می‌شود شرکت‌ها بدون نیاز به مهاجرت‌های پیچیده، از تکنولوژی‌های موجود در سازمان خود در کنار Next.js استفاده کنند.

آیا Next.js برای پروژه‌های بزرگ مناسب است؟

پاسخ به این پرسش مثبت است. Next.js نه تنها برای پروژه‌های کوچک و متوسط مناسب است بلکه در مواجهه با پروژه‌های بزرگ و پیچیده نیز عملکرد بسیار خوبی دارد. دلیل این امر را می‌توان در چند مورد خلاصه کرد:

1. مقیاس‌پذیری: Next.js با داشتن قابلیت SSR و SSG به صورت پیش‌فرض، همچنین معماری ماژولار و امکان تقسیم بار پردازشی بین سرور و کلاینت، به راحتی می‌تواند پاسخگوی نیاز پروژه‌های بزرگ باشد.

2. استقرار ساده: امکان استقرار آسان روی سرویس‌های ابری و همکاری موثر با CDNها، فرآیند عرضه و مدیریت پروژه‌های بزرگ را ساده‌تر می‌کند. توسعه‌دهندگان می‌توانند به‌سرعت تغییرات را اعمال و نسخه‌های جدید را منتشر کنند، بدون آن‌که درگیر پیچیدگی‌های سروری خاصی شوند.

3. یکپارچگی با ابزارهای سازمانی: Next.js با ابزارهای متعددی مانند GraphQL، Apollo، Redux و کتابخانه‌های امنیتی و احراز هویت به راحتی یکپارچه می‌شود. این موضوع برای سازمان‌هایی که زیرساخت‌های پیچیده دارند، بسیار حیاتی است. هرچه یک تکنولوژی بتواند در اکوسیستم جاری سازمان بهتر حل شود، هزینه مهاجرت و تغییر معماری را کاهش می‌دهد.

4. بهره‌وری توسعه‌دهندگان: Next.js با کاهش حجم کدنویسی، ساده کردن فرآیند مسیریابی و ارائه الگوهای توسعه کارآمد، بهره‌وری تیم‌های برنامه‌نویسی را بالا می‌برد. وقتی توسعه‌دهندگان می‌توانند به جای صرف وقت برای کارهای تکراری و کم‌ارزش، بر روی منطق اصلی برنامه متمرکز شوند، کیفیت پروژه نهایی افزایش می‌یابد.

5. امنیت و دوام بلندمدت: Next.js به واسطه جامعه کاربری گسترده، پشتیبانی توسط تیم متخصص Vercel و استفاده گسترده در پروژه‌های معروف، از لحاظ امنیت و دوام بلندمدت در جایگاه بالایی قرار دارد. این اطمینان برای پروژه‌های بزرگی که نیازمند ثبات و پایداری هستند حیاتی است.

ساختاردهی کدها و معماری پروژه در Next.js

Next.js با ارائه یک ساختاردهی بسیار ساده برای پروژه‌ها، کار را برای توسعه‌دهندگان آسان کرده است. همه چیز از یک پوشه pages آغاز می‌شود، جایی که هر فایل JSX یا TSX یک مسیر از وبسایت را نمایش می‌دهد. امکان ایجاد پوشه‌های فرعی و ساخت ساختار سلسله مراتبی برای مسیرها نیز وجود دارد که این امر در پروژه‌های بزرگ با هزاران صفحه وب، مفید است. علاوه بر این، مفاهیمی مانند getStaticProps و getServerSideProps کنترل بهتری روی نحوه واکشی داده‌ها فراهم می‌کنند. بدین ترتیب می‌توانید تعیین کنید که داده‌های صفحه‌تان در زمان ساخت واکشی شوند یا در زمان درخواست کاربر. این انعطاف‌پذیری در کنار توانایی Cache کردن محتوا و استفاده از CDN، برای مدیریت درخواست‌های بالا و محتوای پویا بسیار موثر است.

نمونه کد ساده با Next.js

// Programmer       : Ebrahim Shafiei (EbraSha)
// Email            : [email protected]

export default function HomePage() {
  return <h1>Welcome to Next.js!</h1>
}

در مثال فوق، یک صفحه ساده ایجاد شده که هنگام دسترسی به ریشه سایت نمایش داده می‌شود. در یک پروژه واقعی، شما با اضافه کردن فایل‌ها و پوشه‌های دیگر در pages، مسیریابی را گسترش خواهید داد و به کمک فانکشن‌های SSR یا SSG داده‌های پویا را از سرور یا APIهای خارجی دریافت می‌کنید.

آینده Next.js

Next.js همچنان در حال تکامل است و نسخه‌های جدید آن با بهبودهای مستمر در عملکرد، امنیت و سهولت توسعه ارائه می‌شوند. پشتیبانی از ویژگی‌هایی مانند App Router در نسخه‌های جدیدتر، امکان رندرینگ موازی، بهبود در کش داخلی، ارتقاء توانایی‌های رندرینگ استاتیک و امکانات جدید برای پیکربندی پیشرفته، نشان می‌دهد که Next.js نه تنها خود را برای حال حاضر، بلکه برای آینده‌ای درخشان در توسعه وب آماده می‌کند. شرکت Vercel، با تمرکز بر تحولات وب مدرن، در تلاش است Next.js را به سطحی برساند که به استانداردی در توسعه وب تبدیل شود.

آیا می توان از Next.js در Frontend و Backend استفاده کرد ؟

در سال‌های اخیر، تحولات چشمگیری در حوزه معماری‌های وب و روش‌های ساخت و توسعه برنامه‌های مبتنی بر جاوااسکریپت رخ داده است. این تحولات نیز در دنیای Next.js نیز تأثیرات بسیاری داشته است، هرچند Next.js در اصل یک فریمورک Frontend محسوب می‌شود، اما در طول زمان امکاناتی برای حمایت از منطق Backend نیز در آن فراهم شده است. شاید نتوانید همه عملیات سرور، مدیریت پایگاه داده و منطق پیچیده بک‌اند یک وب‌اپلیکیشن عظیم را صرفاً با Next.js مدیریت کنید، اما در بسیاری از سناریوهای متوسط و حتی بزرگ، می‌توان با رویکردهای زیر از آن بهره برد:

• API Routes: مهم‌ترین ابزار Next.js برای سمت Backend، مسیرهای API است. شما با ایجاد فایل‌هایی در پوشه pages/api، می‌توانید توابعی تعریف کنید که با دریافت درخواست‌های HTTP، پاسخ مناسب را در قالب JSON ارسال کنند. این مسیرها می‌توانند برای احراز هویت، مدیریت سشن‌ها، واکشی و ارسال داده‌ها به پایگاه داده یا حتی تعامل با سرویس‌های خارجی مورد استفاده قرار گیرند. این توابع در محیط Node.js اجرا می‌شوند، و بنابراین شما به کلیه امکانات محیط Node.js دسترسی دارید.

• تعامل با پایگاه داده‌ها: اگرچه Next.js مستقیماً ابزاری برای مدیریت پایگاه داده ارائه نمی‌دهد، اما چون در محیط Node.js هستید، می‌توانید از هر کتابخانه‌ای مانند Prisma، Sequelize، Mongoose یا حتی کتابخانه‌های بومی Node.js برای اتصال به پایگاه داده استفاده کنید. به این ترتیب، در مسیرهای API، داده‌ها را از پایگاه داده واکشی کرده، پردازش کنید و به کلاینت بازگردانید.

• یکپارچگی با سرویس‌های خارجی: فرض کنید برنامه شما نیاز دارد با سرویس پرداخت، سرویس ارسال ایمیل، یا سرویس ذخیره‌سازی ابری خارجی تعامل کند. می‌توانید تمامی این عملیات را در مسیرهای API Next.js انجام دهید. این یعنی بدون نیاز به ساخت یک بک‌اند جداگانه، لایه Backend را در همان پروژه Next.js تعریف می‌کنید.

• جایگزین شدن با یک Backend کامل؟: در پروژه‌های بسیار بزرگ که نیازمندی‌های پیچیده‌ای در سمت سرور وجود دارد، معمولاً Next.js به تنهایی کافی نیست. در چنین مواردی، ممکن است نیاز به میکروسرویس‌ها، GraphQL Gateway، یا یک لایه Backend مجزا داشته باشید. اما برای بسیاری از پروژه‌های متوسط، ترکیب Next.js به عنوان Frontend و همین مسیرهای API برای پاسخگویی به نیازهای Backend کفایت می‌کند.

مزایای یکپارچگی Frontend و Backend در Next.js

استفاده از Next.js برای هردو بخش، مزایای قابل توجهی دارد:

1. سادگی در توسعه: ترکیب Frontend و Backend در یک پروژه یکپارچه باعث می‌شود توسعه‌دهندگان بین دو محیط مختلف جابه‌جا نشوند. این امر هماهنگی تیم‌ها و سرعت توسعه را افزایش می‌دهد.

2. استقرار آسان: وقتی تمام کدهای Frontend و Backend در یک مکان هستند، استقرار پروژه بسیار ساده‌تر می‌شود. شما یک Build انجام می‌دهید و کل برنامه را بر روی یک سرور یا سرویس ابری (مثل Vercel) مستقر می‌کنید. این موضوع هزینه‌ها و پیچیدگی‌های مربوط به DevOps را کاهش می‌دهد.

3. پرفورمنس بهینه: از آنجا که Next.js در سمت سرور و سمت کلاینت اجرا می‌شود، تبادل داده‌ها می‌تواند بهینه‌تر صورت گیرد. برای مثال، شما می‌توانید داده‌ها را در سمت سرور واکشی کرده و به صورت HTML رندر شده ارسال کنید. این کار باعث کاهش درخواست‌های اضافی و بهبود کارایی می‌گردد.

4. امنیت بهتر: یکپارچگی Frontend و Backend تحت یک معماری کنترل شده می‌تواند نقاط ورود را کاهش داده و امنیت را ارتقاء دهد. همچنین مدیریت سشن‌ها و احراز هویت در یک چارچوب واحد ساده‌تر خواهد بود.

چالش‌ها و محدودیت‌ها

با تمام مزایا، این رویکرد بی‌چالش نیست:

1. عدم تمرکز Next.js بر Backend: Next.js ذاتاً برای Frontend توسعه یافته است. اگر پروژه شما نیازمند معماری پیچیده در بخش سرور باشد، ممکن است API Routes Next.js کافی نباشند و نیازمند یک Backend جداگانه باشید.

2. مدیریت وابستگی‌ها: وقتی Frontend و Backend در یک پروژه واحد قرار می‌گیرند، مدیریت وابستگی‌ها، خصوصاً برای پروژه‌های بزرگ، نیازمند سازماندهی دقیق‌تری است. باید دقت کنید که کدام کتابخانه‌ها فقط برای سرور و کدام برای کلاینت هستند، و این موضوع ممکن است کمی پیچیدگی ایجاد کند.

3. مقیاس‌پذیری در پروژه‌های خیلی بزرگ: در پروژه‌های بسیار بزرگ که نیازمند پردازش‌های پیچیده، صف‌های کاری، یا ماژول‌های مجزا هستند، احتمالاً یک Backend مستقل یا ساختار میکروسرویسی نیاز خواهد بود. Next.js به‌عنوان یک راهکار جامع Backend ممکن است محدودیت داشته باشد.

موارد کاربرد Next.js به عنوان Full Stack

1. وب‌سایت‌های محتوایی و بلاگ‌ها: با استفاده از SSG و SSR، به راحتی می‌توانید سایت‌های محتوایی بسازید و از APIهای داخلی Next.js برای مدیریت محتوا استفاده کنید.

2. فروشگاه‌های آنلاین کوچک و متوسط: اجرای منطق ثبت سفارش، مدیریت سبد خرید، و تعامل با APIهای بانکی یا سرویس‌های ارسال کالا از طریق API Routes Next.js قابل انجام است.

3. پنل‌های مدیریت و داشبوردهای داخلی: برای ساخت اپلیکیشن‌های داخلی که نیاز به احراز هویت، واکشی داده‌ها از پایگاه داده شرکت، و نمایش گزارشات دارند، Next.js می‌تواند یک انتخاب ساده و کارآمد باشد.

نمونه کد یکپارچه Frontend و Backend در Next.js

یک صفحه ساده و یک API Route برای واکشی داده‌ها:

// Programmer       : Ebrahim Shafiei (EbraSha)
// Email            : [email protected]

// pages/api/data.js (Backend API Route)
export default async function handler(req, res) {
  const data = { message: "Hello from the server!" };
  res.status(200).json(data);
}

// pages/index.js (Frontend page)
import { useEffect, useState } from 'react';

export default function HomePage() {
  const [data, setData] = useState(null);
  
  useEffect(() => {
    fetch('/api/data')
      .then((res) => res.json())
      .then((data) => setData(data));
  }, []);
  
  return (
    <div>
      <h1>Next.js Full-Stack Example</h1>
      <p>Data from the server: {data ? data.message : 'Loading...'}</p>
    </div>
  );
}

در مثال فوق، ما یک Endpoint ساده pages/api/data.js داریم که یک شی JSON بازمی‌گرداند. در صفحه اصلی pages/index.js، از این Endpoint فراخوانی انجام شده و داده‌ها نمایش داده می‌شود. این یک نمونه خیلی ساده است، اما نشان می‌دهد که چگونه می‌توانید در یک پروژه Next.js هم سمت Frontend و هم منطق Backend سبک خود را پیاده‌سازی کنید.

Next.js در نقطه‌ای از توسعه وب ایستاده که به شما امکان می‌دهد با یک معماری یکپارچه، هم از امکانات Frontend مدرن و بهینه برخوردار باشید و هم از منطق Backend پایه‌ای در همان پروژه بهره ببرید. هرچند که Next.js جایگزین کامل یک Backend تخصصی و پرجزئیات نیست، اما برای بسیاری از پروژه‌های مقیاس متوسط و حتی برخی پروژه‌های بزرگ که نیازهای سروری معقولی دارند، می‌تواند جواب‌گو باشد.

با ساختاردهی مناسب، استفاده از API Routes برای ارائه خدمات سمت سرور، و یکپارچه‌سازی با کتابخانه‌های پایگاه داده و احراز هویت، Next.js به شما اجازه می‌دهد تا تجربه‌ای یکپارچه در توسعه وب داشته باشید. این یکپارچگی نه تنها روند توسعه را ساده‌تر و کاراتر می‌کند، بلکه در استقرار، نگهداری، و بهبود عملکرد برنامه نیز نقش مثبتی ایفا می‌کند. در نتیجه، پاسخ سؤال "آیا از Next.js برای Backend و Frontend می‌توان استفاده کرد؟" در بسیاری از موارد مثبت است و گامی در جهت ساده‌سازی و کارآمدسازی فرایند توسعه وب به شمار می‌آید.