Hermes — یہ کیا ہے، React Native کے لیے JS انجن اور کام کرنے کا اصول

Hermes کیا ہے

Hermes ایک کمپیکٹ اوپن سورس JavaScript انجن (MIT لائسنس) ہے جسے Meta نے React Native کے لیے بنایا ہے اور محدود وسائل والے موبائل آلات پر چلنے کے لیے موزوں بنایا گیا ہے۔ Hermes کی اہم اختراع JIT کمپائلیشن کو چھوڑ کر AOT (Ahead-of-Time) کو اپنانا ہے۔ React Native ایپلیکیشن بلڈ مرحلے کے دوران، Metro Bundler کمپائل شدہ JavaScript کو Hermes CLI کو بھیجتا ہے، جو اسے HBC (Hermes ByteCode) بائٹ کوڈ میں تبدیل کرتا ہے۔ یہ بائٹ کوڈ ڈیوائس پر اضافی کمپائلیشن کے بغیر براہ راست انجن کے ذریعے عمل میں لایا جاتا ہے۔ یہ طریقہ پیش قیاسی کارکردگی فراہم کرتا ہے: کوئی JIT وارم اپ نہیں، کوئی کمپائلیشن رکاوٹ نہیں، کوئی اضافی بیٹری استعمال نہیں۔ Hermes موبائل آلات کی حدود کو مدنظر رکھتے ہوئے ڈیزائن کیا گیا ہے: چھوٹی RAM (1-4 GB)، محدود بجلی کی کھپت اور تیز کولڈ اسٹارٹ کی ضرورت۔ Hermes کا پہلا عوامی ریلیز 2019 میں ہوا تھا اور React Native 0.70 (2022) سے شروع ہو کر، یہ انجن Android پر معیاری بن گیا۔

Hermes بمقابلہ JavaScriptCore: انجن کا موازنہ

JavaScriptCore (JSC) معیاری WebKit انجن ہے جو Safari اور React Native ورژن 0.70 سے پہلے استعمال کرتا ہے۔ JSC JIT کمپائلیشن کو سپورٹ کرتا ہے، جو پیچیدہ JavaScript آپریشنز کے لیے اعلی کارکردگی فراہم کرتا ہے۔ تاہم، JIT کو وارم اپ کی ضرورت ہوتی ہے: عملدرآمد کے پہلے سیکنڈ سست ہوتے ہیں (تشریحی موڈ)، پھر JIT گرم راستوں کو کمپائل کرتا ہے۔ iOS پر، App Store پالیسیوں (متحرک کوڈ جنریشن پر پابندی) کی وجہ سے JIT عملی طور پر دستیاب نہیں ہے، لہذا iOS پر JSC صرف تشریحی موڈ میں کام کرتا ہے — کارکردگی گر جاتی ہے۔ JSC کا بائنری سائز بڑا ہے (تقریباً 10 MB) اور JIT انفراسٹرکچر کی وجہ سے زیادہ RAM استعمال کرتا ہے۔ Hermes JIT پر منحصر نہیں ہے، جو اسٹارٹ اپ (کولڈ اسٹارٹ) کے فوراً بعد پیش قیاسی کارکردگی فراہم کرتا ہے۔ JSC ECMAScript معیار کو زیادہ مکمل طور پر سپورٹ کرتا ہے (Proxy، BigInt، Reflect سمیت)، لیکن زیادہ وسائل استعمال کرنے کی قیمت پر۔ React Native پروجیکٹس کے لیے جہاں کولڈ اسٹارٹ اور چھوٹا سائز اہم ہے — Hermes بہتر ہے۔ بھاری JS حسابات (گیمز، WebGL) والے پروجیکٹس کے لیے — JSC زیادہ چوٹی کارکردگی دے سکتا ہے۔

AOT کمپائلیشن: پیشگی تعمیر کیسے کام کرتی ہے

AOT کمپائلیشن (Ahead-of-Time) Hermes میں دو مراحل میں ہوتی ہے۔ پہلے مرحلے میں، Metro Bundler JavaScript فائلوں کو ایک بنڈل میں جمع کرتا ہے اور اسے Hermes CLI (یوٹیلیٹی hermesc) کو بھیجتا ہے۔ دوسرے مرحلے میں، hermesc JavaScript AST کو پارس کرتا ہے، ایک انٹرمیڈیٹ نمائندگی HIR (Hermes Intermediate Representation) تیار کرتا ہے اور پھر بائنری HBC بائٹ کوڈ جاری کرتا ہے۔ نتیجہ — .hbc ایکسٹینشن والی فائل جس میں اصل JavaScript کے بغیر صرف بائٹ کوڈ ہوتا ہے۔ Hermes رن ٹائم HBC کو براہ راست لوڈ کرتا ہے، پارسنگ اور کمپائلیشن کے بغیر۔ یہ اسٹارٹ اپ کو یکسر تیز کرتا ہے: ہزاروں JS لائنوں کو پارس کرنے (async) کے بجائے، انجن پہلے سے کمپائل شدہ بائنری فارمیٹ پڑھتا ہے۔ AOT سائز بھی کم کرتی ہے: بائٹ کوڈ JavaScript AST سے اوسطاً 30% زیادہ کمپیکٹ ہوتا ہے۔ AOT کی خامی — رن ٹائم پر eval، new Function یا ڈائنامک require کو عمل میں لانے میں ناکامی — تمام ماڈیول بلڈ مرحلے پر معلوم ہونے چاہئیں۔

# Hermes CLI کو علیحدہ طور پر انسٹال کریں
npm install hermes-engine

# JS کو HBC بائٹ کوڈ میں کمپائل کریں
npx hermesc -emit-binary -out bundle.hbc bundle.js

# بائٹ کوڈ کے اعدادوشمار
npx hermesc -dump-bytecode bundle.hbc  # shows HBC instructions

# اصل JS بمقابلہ HBC سائز
wc -c bundle.js      # 2,300,000 bytes
wc -c bundle.hbc     # 1,450,000 bytes (37% reduction)

Hermes کارکردگی کے میٹرکس

Hermes کی کارکردگی تین اہم میٹرکس سے ماپی جاتی ہے: Time-To-Interactive (TTI)، APK/IPA سائز اور RAM استعمال۔ Meta کے اعداد و شمار کے مطابق، Android پر Hermes JSC کے مقابلے میں TTI کو 34% کم کرتا ہے: درمیانے درجے کے ڈیوائس (Moto G7) پر 4.2 سیکنڈ سے 2.8 سیکنڈ تک۔ کمپیکٹ بائٹ کوڈ اور JIT لائبریریوں کی عدم موجودگی کی بدولت APK سائز 28% کم ہو جاتا ہے۔ ایک ہی بوجھ پر RAM کا استعمال اوسطاً 22% کم ہوتا ہے — یہ خاص طور پر 2-3 GB RAM والے آلات کے لیے اہم ہے۔ iOS پر، فائدہ اور بھی اہم ہے: چونکہ JSC JIT استعمال نہیں کر سکتا، Hermes TTI میں 45% تک بہتری فراہم کرتا ہے۔ میٹرکس Facebook Lite ایپلیکیشن کے ساتھ Meta کے ٹیسٹوں پر مبنی ہیں۔ حقیقی پروجیکٹس میں، فائدہ مختلف ہوتا ہے: سادہ اسکرینوں (فہرستیں، متن) کے لیے Hermes زیادہ بہتری دیتا ہے، بھاری اینیمیشنز کے لیے — کم۔ پروفائلنگ ٹول: React Native Profiler + hermes profile --heap۔

Hermes کے ساتھ میموری پروفائلنگ

Hermes میں Chrome DevTools کے ذریعے قابل رسائی ایک بلٹ ان میموری پروفائلر شامل ہے۔ Metro کے ذریعے ایپ سے منسلک ہوں، میموری ٹیب کھولیں اور سنیپ شاٹ کی اقسام میں سے Hermes (JavaScript) منتخب کریں۔ Hermes تین قسم کے سنیپ شاٹ کو سپورٹ کرتا ہے: Heap Snapshot (تمام اشیاء)، Allocation Timeline (اشیاء کی زندگی) اور Allocation Sampling (نمونہ پروفائل)۔ Hades GC GC کی رکاوٹوں کو کم سے کم کرتا ہے — اسی مدت میں JSC کے لیے 10-20ms کی رکاوٹوں کے مقابلے میں 10 سیکنڈ کے آپریشن میں اوسطاً ایک 2-5ms کی رکاوٹ۔

Hades GC کوڑا کرکٹ جمع کرنے والا

Hades GC Hermes میں کوڑا کرکٹ جمع کرنے والا ہے، جو کم سے کم رکاوٹوں کے ساتھ موبائل منظرناموں کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔ JSC میں mark-sweep GC کے برعکس، Hades ہم عصر (concurrent) جمع کرنے کا استعمال کرتا ہے: جمع کرنے والا مرکزی عملدرآمد کے تھریڈ کے متوازی کام کرتا ہے، اسے صرف مختصر وقفوں کے لیے روکتا ہے۔ Hades GC ڈھیر کو نسلوں میں تقسیم کرتا ہے: نوجوان نسل (nursery) بار بار اور جلدی جمع کی جاتی ہے (Scavenge)، پرانی نسل کم بار اور چھوٹی رکاوٹوں کے ساتھ جمع کی جاتی ہے۔ ڈھیر کا سائز کنفیگر ایبل ہے: ڈیفالٹ طور پر — ایپ کی دستیاب RAM کا 2/3، کم از کم حد — 32 MB۔ Hades stop-the-world طریقہ استعمال نہیں کرتا: پرانی نسل کا مکمل جمع بھی 5-8ms سے زیادہ نہیں لیتا۔ جمع کرنے والا عام موبائل منظرناموں کے لیے موزوں ہے: بہت سے قلیل مدتی اشیاء (عارضی سٹرنگز، React fiber اشیاء)، کچھ طویل مدتی۔ گہری شے تخلیق (فہرستیں، اینیمیشنز) والی ایپلیکیشنز کے لیے، Hades JSC کے مقابلے میں ہموار FPS فراہم کرتا ہے۔

React Native پروجیکٹ میں Hermes کو کیسے فعال کریں

Hermes کو فعال کرنا React Native ورژن اور پلیٹ فارم پر منحصر ہے۔ React Native 0.70 سے شروع ہو کر، نئے پروجیکٹس میں Android کے لیے Hermes ڈیفالٹ طور پر فعال ہے۔ iOS کے لیے، Hermes اختیاری ہے۔ Android پر فعال کرنے کے لیے: فائل android/app/build.gradle میں project.ext.react.enableHermes بلاک میں enableHermes: true سیٹ کریں۔ iOS کے لیے: use_react_native!(:path => config[:reactNativePath], :hermes_enabled => true) کے ذریعے Podfile میں hermes_enabled کو true پر سیٹ کریں۔ فعال کرنے کے بعد، pod install چلائیں۔ موجودہ پروجیکٹس کے لیے، لائبریری کی مطابقت چیک کریں: Hermes Proxy، eval اور کچھ ES2021 فیچرز کو سپورٹ نہیں کرتا۔ کنفیگریشن کی تصدیق کے لیے npx react-native info استعمال کریں۔ Hermes اور JSC کے درمیان سوئچ کرنے کے لیے، فلیگ تبدیل کریں اور صاف دوبارہ تعمیر کریں۔

// android/app/build.gradle — Hermes فعال کریں
project.ext.react = [
    enableHermes: true,
    cliPath: "node_modules/react-native/cli.js"
]

// iOS/Podfile — iOS پر Hermes فعال کریں
require_relative '../node_modules/react-native/scripts/react_native_pods'
require_relative '../node_modules/@react-native-community/cli-platform-ios/native_modules'

target 'MyApp' do
  config = use_native_modules!
  use_react_native!(
    :path => config[:reactNativePath],
    :hermes_enabled => true
  )
end

Hermes کی حدود: کیا تعاون یافتہ نہیں ہے

Hermes کی اہم حدود JIT کی کمی سے متعلق ہیں۔ Hermes سپورٹ نہیں کرتا: Proxy اور Reflect API (MobX، Vue، کچھ اسٹیٹ مینیجرز میں استعمال ہوتا ہے)، BigInt (بڑی تعداد)، Symbol.toStringTag، WeakRef اور FinalizationRegistry۔ eval اور new Function افعال رن ٹائم کے دوران استثناء پیدا کرتے ہیں۔ this دلیل کے ساتھ Array.prototype.flat اور flatMap طریقوں کے کال بیکس حدود کے ساتھ کام کرتے ہیں۔ ٹائم زون والے ISO 8601 تاریخ فارمیٹس مکمل طور پر پروسیس نہیں ہوتے۔ ان میں سے زیادہ تر حدود عام React Native ایپلیکیشنز کو متاثر نہیں کرتیں: React اور React Native ES فیچرز کا ایک محدود سیٹ استعمال کرتے ہیں۔ اگر کسی لائبریری کو Proxy کی ضرورت ہے (مثال کے طور پر، Proxy کے ساتھ MobX 6+)، تو configure({ useProxies: false }) استعمال کریں یا کوئی متبادل منتخب کریں۔ موجودہ کوڈ کی مطابقت چیک کرنے کے لیے، اپنے بنڈل پر npx hermesc -check چلائیں — یہ غیر تعاون یافتہ فیچرز کی فہرست دکھائے گا۔

• Proxy / Reflect — نافذ نہیں؛ Proxy ضرورت والی لائبریریوں کو فال بیک موڈ چاہیے
• BigInt — دستیاب نہیں؛ بڑی تعداد کے لیے bignumber.js لائبریریاں استعمال کریں
• eval / new Function — کال کرنے پر استثناء؛ تمام ماڈیول جامد ہونے چاہئیں
• WeakRef / FinalizationRegistry — تعاون یافتہ نہیں؛ کوئی متبادل نہیں
• Symbol.toStringTag — نظر انداز کیا جاتا ہے؛ instanceof صحیح کام کرتا ہے