モダンなフロントエンド開発で人気の状態管理ライブラリ、Redux ToolkitとZustandを徹底比較。特徴、利点、欠点、ユースケースを探り、プロジェクトに最適なツールを選びましょう。
フロントエンドの状態管理：Redux Toolkit vs. Zustand - 徹底比較
進化し続けるフロントエンド開発の世界において、効果的な状態管理は最も重要です。アプリケーションが複雑化するにつれて、データフローの管理と一貫性の確保はますます困難になります。幸いなことに、これらの課題に対処するために様々な状態管理ライブラリが登場しており、それぞれが独自のアプローチとトレードオフを提供しています。この記事では、人気のある2つの選択肢、Redux ToolkitとZustandを徹底的に比較します。それぞれのコアコンセプト、利点、欠点、ユースケースを掘り下げ、次のプロジェクトで情報に基づいた意思決定を下す手助けをします。
状態管理を理解する
Redux ToolkitとZustandの詳細に入る前に、フロントエンドアプリケーションにおける状態管理の基本を簡単に復習しましょう。
ステート（状態）とは何か？
フロントエンドアプリケーションにおいて、ステートとはアプリケーションの現在の状況を表すデータのことです。このデータには、ユーザー入力、APIレスポンス、UIの設定などが含まれます。ステートは、単一のコンポーネントに属するローカルなものと、アプリケーション全体でアクセス可能なグローバルなものがあります。
なぜ状態管理ライブラリを使うのか？
- データの一元管理： 状態管理ライブラリは、アプリケーションのステートを一元的に管理するリポジトリを提供し、異なるコンポーネントからのデータアクセスや変更を容易にします。
- 予測可能な更新： 予測可能な更新パターンを強制することで、ステートの変更が一貫性を持ち、追跡可能であることを保証します。
- デバッグの改善： 多くの場合、ステートの変更を追跡し、問題を特定するプロセスを簡素化するデバッグツールを提供します。
- パフォーマンスの向上： ステートの更新を最適化し、不要な再レンダリングを減らすことで、アプリケーションのパフォーマンスを向上させることができます。
- コードの保守性： 状態管理ロジックをUIコンポーネントから分離することで、より整理され、保守しやすいコードベースを促進します。
Redux Toolkitの紹介
Redux Toolkitは、Reduxロジックを記述するための公式で、独自の思想を持った、推奨される方法です。これはReduxのセットアップと使用のプロセスを簡素化し、オリジナルのReduxライブラリに関連する多くの一般的な問題点に対処します。Redux Toolkitは、Redux開発のための「オールインワン」ソリューションを目指しています。
Redux Toolkitの主な特徴
- `configureStore`： Reduxストアの作成プロセスを簡素化し、ミドルウェアとDevToolsを自動的にセットアップします。
- `createSlice`： Reduxのリデューサーとアクションの作成を効率化し、ボイラープレートコードを削減します。
- `createAsyncThunk`： API呼び出しなどの非同期ロジックを扱うための便利な方法を提供します。
- デフォルトでのイミュータビリティ（不変性）： 内部でImmerを使用し、不変な状態更新を保証し、偶発的なミューテーションを防ぎます。
Redux Toolkitのワークフロー
- Sliceを定義する： `createSlice`を使用して、アプリケーションの各機能のリデューサーとアクションを定義します。
- ストアを設定する： `configureStore`を使用して、定義されたスライスを持つReduxストアを作成します。
- アクションをディスパッチする： コンポーネントからアクションをディスパッチして、状態の更新をトリガーします。
- データを選択する： セレクターを使用してストアからデータを抽出し、コンポーネントに渡します。
例：Redux Toolkitでカウンターを実装する
簡単なカウンターの例でRedux Toolkitの使用法を説明しましょう。
1. Redux ToolkitとReact-Reduxをインストールする：
npm install @reduxjs/toolkit react-redux
2. カウンタースライスを作成する (counterSlice.js)：
import { createSlice } from '@reduxjs/toolkit';
export const counterSlice = createSlice({
name: 'counter',
initialState: {
value: 0,
},
reducers: {
increment: (state) => {
state.value += 1;
},
decrement: (state) => {
state.value -= 1;
},
incrementByAmount: (state, action) => {
state.value += action.payload;
},
},
});
export const { increment, decrement, incrementByAmount } = counterSlice.actions;
export const selectCount = (state) => state.counter.value;
export default counterSlice.reducer;
3. ストアを設定する (store.js)：
import { configureStore } from '@reduxjs/toolkit';
import counterReducer from './counterSlice';
export const store = configureStore({
reducer: {
counter: counterReducer,
},
});
4. コンポーネントでカウンターを使用する (Counter.js)：
import React from 'react';
import { useSelector, useDispatch } from 'react-redux';
import { increment, decrement, incrementByAmount, selectCount } from './counterSlice';
export function Counter() {
const count = useSelector(selectCount);
const dispatch = useDispatch();
return (
<div>
<button aria-label="Increment value" onClick={() => dispatch(increment())}>
Increment
</button>
<span>{count}</span>
<button aria-label="Decrement value" onClick={() => dispatch(decrement())}>
Decrement
</button>
<button
onClick={() => dispatch(incrementByAmount(5))}
>
Add 5
</button>
</div>
);
}
5. アプリにストアを提供する (App.js)：
import React from 'react';
import { Provider } from 'react-redux';
import { store } from './store';
import { Counter } from './Counter';
function App() {
return (
<Provider store={store}>
<Counter />
</Provider>
);
}
export default App;
Redux Toolkitの利点
- 簡素化されたRedux： ボイラープレートコードを削減し、一般的なReduxタスクを簡素化します。
- パフォーマンスの向上： Immerを使用して効率的な不変更新を実現します。
- 公式推奨： Reduxロジックを記述するための公式に推奨される方法です。
- 非同期処理： 非同期操作を管理するための`createAsyncThunk`を提供します。
- DevToolsとの統合： デバッグのためにRedux DevToolsとシームレスに統合します。
Redux Toolkitの欠点
- 学習曲線がやや急： Reduxの概念の理解が依然として必要で、初心者には難しい場合があります。
- Zustandよりボイラープレートが多い： バニラReduxに比べて削減されていますが、Zustandよりはまだボイラープレートが多いです。
- バンドルサイズが大きい： Zustandと比較してバンドルサイズがわずかに大きいです。
Zustandの紹介
Zustandは、小さく、速く、スケーラブルな、必要最小限の機能を持つ状態管理ソリューションです。簡素化されたFluxの原則を使用し、最小限のAPIで最大限の柔軟性を提供することに焦点を当てています。Zustandは、シンプルさと使いやすさが最優先される小規模から中規模のアプリケーションに特に適しています。
Zustandの主な特徴
- シンプルなAPI： 状態を作成・管理するための最小限で直感的なAPIを提供します。
- 最小限のボイラープレート： Redux Toolkitと比較して、ボイラープレートコードが大幅に少なくて済みます。
- スケーラブル： 小規模から大規模なアプリケーションまで使用できます。
- フックベース： 状態へのアクセスと更新にReactフックを使用します。
- イミュータビリティは任意： デフォルトで不変性を強制せず、必要であれば可変な更新を許可します（ただし、複雑な状態では不変性が依然として推奨されます）。
Zustandのワークフロー
- ストアを作成する： `create`関数を使用して、初期状態と更新関数を指定してストアを定義します。
- 状態にアクセスする： ストアのフックを使用して、コンポーネント内で状態と更新関数にアクセスします。
- 状態を更新する： 更新関数を呼び出して状態を変更します。
例：Zustandでカウンターを実装する
同じカウンターの例をZustandを使用して実装してみましょう。
1. Zustandをインストールする：
npm install zustand
2. ストアを作成する (store.js)：
import create from 'zustand';
export const useStore = create((set) => ({
count: 0,
increment: () => set((state) => ({ count: state.count + 1 })),
decrement: () => set((state) => ({ count: state.count - 1 })),
incrementByAmount: (amount) => set((state) => ({ count: state.count + amount }))
}));
3. コンポーネントでカウンターを使用する (Counter.js)：
import React from 'react';
import { useStore } from './store';
export function Counter() {
const { count, increment, decrement, incrementByAmount } = useStore();
return (
<div>
<button aria-label="Increment value" onClick={() => increment()}>
Increment
</button>
<span>{count}</span>
<button aria-label="Decrement value" onClick={() => decrement()}>
Decrement
</button>
<button
onClick={() => incrementByAmount(5)}
>
Add 5
</button>
</div>
);
}
4. アプリでカウンターを提供する (App.js)：
import React from 'react';
import { Counter } from './Counter';
function App() {
return (
<Counter />
);
}
export default App;
Zustandの利点
- 最小限のボイラープレート： Redux Toolkitと比較してコード量が大幅に少なくなります。
- 学習が容易： シンプルで直感的なAPIにより、学習と使用が容易です。
- 小さなバンドルサイズ： 非常に小さなバンドルサイズで、アプリケーションのパフォーマンスへの影響を最小限に抑えます。
- 柔軟性： 不変性の有無にかかわらず使用できます。
- フックベース： Reactフックとシームレスに統合します。
Zustandの欠点
- 独自の思想が少ない： Redux Toolkitと比較して構造やガイダンスが少ないため、大規模なチームや複雑なプロジェクトでは欠点となる可能性があります。
- 組み込みの非同期処理がない： 非同期操作の処理は手動で行う必要があります。
- DevToolsのサポートが限定的： DevToolsとの統合はRedux DevToolsほど包括的ではありません。
Redux Toolkit vs. Zustand：詳細比較
両方のライブラリを紹介したので、いくつかの重要な側面で比較してみましょう。
ボイラープレート
Zustand： ボイラープレートが著しく少ない。ストアの作成とステートの更新は簡潔で直接的です。
Redux Toolkit： Zustandと比較してボイラープレートが多いですが、特にストアのセットアップやリデューサーとアクションの定義においてです。しかし、これはバニラReduxに比べれば大幅な改善です。
学習曲線
Zustand： シンプルなAPIと最小限の概念により、学習が容易です。
Redux Toolkit： アクション、リデューサー、ミドルウェアなどのReduxの概念を理解する必要があるため、学習曲線がより急です。
パフォーマンス
Zustand： サイズが小さく、更新メカニズムがシンプルなため、一般的に高速です。その固有のシンプルさは、オーバーヘッド操作が少ないことを意味します。
Redux Toolkit： パフォーマンスは一般的に良好で、特にImmerによる不変な更新が効果的です。しかし、バンドルサイズが大きく、更新プロセスがより複雑なため、多少のオーバーヘッドが発生する可能性があります。
スケーラビリティ
Zustand： 大規模なアプリケーションにもスケール可能ですが、提供される構造が少ないため、より多くの規律と整理が必要です。
Redux Toolkit： 構造化されたアプローチとミドルウェアのサポートにより、大規模なアプリケーションに適しています。Reduxの予測可能性は、複雑な状態の管理を容易にします。
イミュータビリティ（不変性）
Zustand： デフォルトでは不変性を強制せず、可変な更新を許可します。ただし、予期しない副作用を避けるために、複雑な状態では不変性が依然として推奨されます。必要であればImmerのようなライブラリを統合できます。
Redux Toolkit： Immerを使用してデフォルトで不変性を強制し、予測可能な状態更新を保証し、偶発的なミューテーションを防ぎます。
非同期処理
Zustand： 非同期操作の手動処理が必要です。thunkやsagaのようなテクニックを使用できますが、それらは自分で実装する必要があります。
Redux Toolkit： API呼び出しなどの非同期ロジックを簡素化するための`createAsyncThunk`を提供します。これにより、ローディング状態の管理やエラー処理が容易になります。
DevToolsのサポート
Zustand： DevToolsのサポートは利用可能ですが、Redux DevToolsほど包括的ではありません。追加の設定が必要な場合があります。
Redux Toolkit： Redux DevToolsとシームレスに統合し、状態の変更を追跡し、アクションを検査するための強力なデバッグ機能を提供します。
バンドルサイズ
Zustand： 非常に小さなバンドルサイズで、通常約1KBです。
Redux Toolkit： Zustandと比較してバンドルサイズは大きいですが、それでも比較的小さいです（約10-15KB）。
コミュニティとエコシステム
Zustand： Redux Toolkitと比較してコミュニティとエコシステムは小さいです。
Redux Toolkit： より大規模で確立されたコミュニティがあり、幅広いミドルウェア、ツール、リソースが利用可能です。
ユースケース
適切な状態管理ライブラリの選択は、プロジェクトの特定の要件に依存します。以下に、各ライブラリの一般的なユースケースをいくつか示します。
Redux Toolkitを使用する場合
- 大規模で複雑なアプリケーション： Redux Toolkitの構造化されたアプローチとミドルウェアのサポートは、大規模アプリケーションにおける複雑なステートの管理に適しています。例えば、ユーザー認証、ショッピングカート、注文管理、製品カタログを持つ複雑なeコマースプラットフォームなどが恩恵を受けるでしょう。
- 予測可能な状態更新を必要とするアプリケーション： Redux Toolkitの強制的な不変性は、予測可能な状態更新を保証し、データの一貫性が最重要であるアプリケーションにとって不可欠です。トランザクションを管理する金融アプリケーションや、患者記録を管理する医療システムなどが考えられます。
- 非同期操作を伴うアプリケーション： `createAsyncThunk`は非同期ロジックの処理を簡素化するため、API呼び出しに大きく依存するアプリケーションに最適です。例えば、サーバーからユーザーデータ、投稿、コメントを取得するソーシャルメディアプラットフォームなどです。
- Reduxに精通しているチーム： チームがすでにReduxの概念に精通している場合、Redux ToolkitはReduxを継続して使用するための自然で効率的な方法を提供します。
- 堅牢なDevToolsが必要な場合： Redux DevToolsは、複雑なアプリケーションに対して比類のないデバッグ機能を提供します。
Zustandを使用する場合
- 小規模から中規模のアプリケーション： Zustandのシンプルさと最小限のボイラープレートは、複雑性が低い小規模から中規模のアプリケーションに最適な選択です。シンプルなTo-Doリストアプリ、個人ブログ、小規模なポートフォリオウェブサイトなどが例として挙げられます。
- 使いやすさを優先するアプリケーション： Zustandの直感的なAPIは学習と使用が容易であり、迅速な開発とシンプルさが重要なプロジェクトに適しています。
- 最小限のバンドルサイズを必要とするアプリケーション： Zustandの小さなバンドルサイズはアプリケーションのパフォーマンスへの影響を最小限に抑えるため、パフォーマンスが重要なアプリケーションに有益です。これは特に、モバイルアプリケーションや帯域幅が限られているユーザーを対象とするウェブサイトにとって重要です。
- プロトタイピングと迅速な開発： セットアップが簡単なため、迅速なプロトタイピングと実験が可能です。
- 柔軟性が必要な場合： 厳格な構造がないことは、状態の形状が不確かで、固定されたくない場合に有利です。
実世界の例とユースケース
Redux ToolkitとZustandの実用的な応用をさらに説明するために、いくつかの実世界の例を考えてみましょう。
Redux Toolkitの例
- Eコマースプラットフォーム： ユーザー認証、ショッピングカート、製品カタログ、注文処理、支払い連携の管理。Redux Toolkitの構造は、複雑なステートを整理し、予測可能な更新を保証するのに役立ちます。
- 金融ダッシュボード： リアルタイムの株価、ポートフォリオ残高、取引履歴の表示。Redux Toolkitの非同期データ取得と複雑なデータ関係の管理能力は不可欠です。
- コンテンツ管理システム（CMS）： 記事、ユーザー、権限、メディア資産の管理。Redux Toolkitは、CMSの様々な側面を制御するための一元的な状態管理ソリューションを提供します。
- グローバルコラボレーションツール： Microsoft TeamsやSlackのようなプラットフォームは、分散したユーザーベース全体でユーザーのプレゼンス、メッセージの状態、リアルタイム更新を管理するために同様の概念を使用しています。
Zustandの例
- 個人ブログ： テーマ設定、ユーザー設定、簡単なコンテンツ更新の管理。Zustandのシンプルさは、不要な複雑さを導入することなくブログの状態を簡単に管理できるようにします。
- To-Doリストアプリ： タスク、カテゴリ、完了ステータスの管理。Zustandの最小限のボイラープレートにより、迅速な実装と簡単なメンテナンスが可能です。
- 小規模ポートフォリオウェブサイト： プロジェクトデータ、連絡先情報、テーマのカスタマイズの管理。Zustandの小さなバンドルサイズは、ウェブサイトの最適なパフォーマンスを保証します。
- ゲーム開発： インディーゲーム開発者は、大規模な状態管理ライブラリのオーバーヘッドを避けたい場合に、ゲームの状態（プレイヤーの体力、スコア、インベントリ）を管理するために、よりシンプルな状態管理をしばしば使用します。
コードの整理と保守性
コードの整理と保守性は、状態管理ライブラリを選択する際の重要な考慮事項です。Redux ToolkitとZustandがこの点でどのように比較されるかを見てみましょう。
Redux Toolkit
- 構造化されたアプローチ： Redux Toolkitはリデューサー、アクション、ミドルウェアを用いた構造化されたアプローチを強制し、コードの整理と一貫性を促進します。
- モジュラー設計： スライスを使用すると、アプリケーションの状態をより小さく管理しやすいモジュールに分割でき、コードの保守性が向上します。
- テストのしやすさ： Redux Toolkitの予測可能な状態更新により、リデューサーやアクションの単体テストを記述しやすくなります。
Zustand
- 柔軟な構造： Zustandはコードの整理に関してより多くの柔軟性を提供しますが、一貫した構造を維持するためにはより多くの規律が必要です。
- 構成可能な状態： Zustandは構成可能な状態を作成できるため、アプリケーションの異なる部分で状態ロジックを再利用しやすくなります。
- テストのしやすさ： ZustandのシンプルなAPIは単体テストの記述を比較的に容易にしますが、状態の依存関係を慎重に考慮する必要があります。
コミュニティとエコシステム
ライブラリのコミュニティとエコシステムの規模と活動は、開発体験に大きな影響を与える可能性があります。この分野におけるRedux ToolkitとZustandの比較です。
Redux Toolkit
- 大規模なコミュニティ： Redux Toolkitには大規模で活発なコミュニティがあり、豊富なサポート、リソース、サードパーティライブラリが提供されています。
- 成熟したエコシステム： Reduxエコシステムは成熟し、確立されており、幅広いミドルウェア、ツール、拡張機能が利用可能です。
- 広範なドキュメンテーション： Redux Toolkitには広範なドキュメンテーションがあり、学習や問題のトラブルシューティングが容易です。
Zustand
- 成長中のコミュニティ： Zustandには成長中のコミュニティがありますが、Redux Toolkitのコミュニティよりは小さいです。
- 新興のエコシステム： Zustandエコシステムはまだ新興であり、Redux Toolkitと比較して利用可能なサードパーティライブラリやツールは少ないです。
- 簡潔なドキュメンテーション： Zustandには簡潔でよく書かれたドキュメンテーションがありますが、Redux Toolkitのドキュメンテーションほど包括的ではないかもしれません。
適切なライブラリの選択：意思決定ガイド
情報に基づいた意思決定を下すために、プロジェクトの要件に基づいた意思決定ガイドを以下に示します。
- プロジェクトの規模と複雑性：
- 小規模から中規模： シンプルさと使いやすさから、一般的にZustandが好まれます。
- 大規模で複雑： 構造化されたアプローチとスケーラビリティから、Redux Toolkitがより適しています。
- チームの習熟度：
- Reduxに精通している： Redux Toolkitが自然な選択です。
- Reduxに精通していない： Zustandの方が学習しやすく、採用しやすいかもしれません。
- パフォーマンス要件：
- パフォーマンスが重要： Zustandの小さなバンドルサイズとシンプルな更新メカニズムがより良いパフォーマンスを提供できます。
- 中程度のパフォーマンス要件： Redux Toolkitのパフォーマンスは一般的に良好で、ほとんどのアプリケーションで十分です。
- イミュータビリティ（不変性）要件：
- 不変性が必要： Redux Toolkitはデフォルトで不変性を強制します。
- 不変性は任意： Zustandは可変な更新を許可しますが、不変性は依然として推奨されます。
- 非同期処理：
- 非同期操作を多用する： Redux Toolkitの`createAsyncThunk`が非同期処理を簡素化します。
- 非同期操作が限定的： Zustandは非同期操作の手動処理が必要です。
代替の状態管理ソリューション
Redux ToolkitとZustandは人気のある選択肢ですが、それぞれに独自の長所と短所を持つ他の状態管理ソリューションも存在することに注意する価値があります。注目すべき代替案には以下のようなものがあります：
- Context API： Reactの組み込みContext APIは、prop drillingなしでコンポーネント間で状態を共有する簡単な方法を提供します。しかし、複雑な状態管理シナリオには理想的ではありません。
- Recoil： Facebookによって開発された状態管理ライブラリで、アトムとセレクターを使用して、きめ細かく効率的な方法で状態を管理します。
- MobX： 観測可能なデータとリアクティブ関数を使用して、状態が変化したときにコンポーネントを自動的に更新する状態管理ライブラリです。
- XState： ステートマシンとステートチャートを使用して複雑な状態を管理するためのライブラリです。
結論
Redux ToolkitとZustandはどちらもフロントエンドの状態管理において優れた選択肢であり、それぞれが独自の利点とトレードオフを提供します。Redux Toolkitは構造化され、独自の思想を持ったアプローチを提供し、大規模で複雑なアプリケーションに適しています。一方、Zustandはシンプルさと使いやすさを提供し、小規模から中規模のプロジェクトに最適です。プロジェクトの要件と各ライブラリの長所を慎重に検討することで、アプリケーションの状態を効果的に管理し、保守性、拡張性、パフォーマンスに優れたフロントエンドアプリケーションを構築するための適切なツールを選択できます。
最終的に、最良の選択はあなたの特定のニーズと好みに依存します。両方のライブラリを試してみて、どちらがあなたのワークフローとコーディングスタイルに最も合うかを確認してください。ハッピーコーディング！