Frontend Nxワークスペース: スケーラブルなアプリケーションのためのモノレポ開発

今日のペースの速いソフトウェア開発の状況では、大規模なフロントエンドアプリケーションの構築と維持は困難な場合があります。 依存関係の管理、コードの一貫性の確保、ビルド時間の最適化は、プロジェクトが成長するにつれてますます複雑になります。 モノレポは、複数のプロジェクトとライブラリを単一のリポジトリに統合することにより、強力なソリューションを提供します。 スマートで拡張可能なビルドシステムであるNxは、高度なツールと機能により、モノレポ開発を強化します。

この包括的なガイドでは、フロントエンドモノレポ開発にNxワークスペースを使用する利点について、主要な概念、実践的な例、およびベストプラクティスを取り上げながら説明します。

モノレポとは何ですか？

モノレポは、すべてのプロジェクトとその依存関係が単一のリポジトリに保存されるソフトウェア開発戦略です。 このアプローチは、各プロジェクトに独自のリポジトリがある従来のマルチレポアプローチとは対照的です。

モノレポの主な特徴:

• 唯一の真実の源: すべてのコードが1つの場所に存在します。
• コードの共有と再利用: プロジェクト間でコードを共有および再利用するのが簡単です。
• 依存関係の管理の簡素化: プロジェクト間の依存関係の管理がより簡単になります。
• アトミックな変更: 変更は複数のプロジェクトにまたがることができ、一貫性を確保します。
• コラボレーションの改善: チームが関連プロジェクトで共同作業しやすくなります。

フロントエンド開発にモノレポを使用する理由

モノレポは、特に大規模で複雑なプロジェクトの場合、フロントエンド開発に大きな利点をもたらします。

• 強化されたコード共有: フロントエンドプロジェクトは、多くの場合、共通のUIコンポーネント、ユーティリティ関数、およびデザインシステムを共有します。 モノレポは、コードの共有を促進し、重複を減らし、一貫性を促進します。 たとえば、デザインシステムライブラリは、同じワークスペース内の複数のReactアプリケーション間で簡単に共有できます。
• 合理化された依存関係管理: 特に絶えず進化するJavaScriptエコシステムでは、複数のフロントエンドプロジェクトにわたる依存関係の管理は困難な場合があります。 モノレポは、依存関係を一元化し、バージョンとアップグレードを管理するためのツールを提供することにより、依存関係の管理を簡素化します。
• ビルドパフォーマンスの向上: Nxは、高度なビルドキャッシュと依存関係分析を提供し、より高速で効率的なビルドを可能にします。 依存関係グラフを分析することにより、Nxは変更の影響を受けるプロジェクトのみをリビルドできるため、ビルド時間を大幅に短縮できます。 これは、多数のコンポーネントとモジュールを持つ大規模なフロントエンドアプリケーションにとって非常に重要です。
• リファクタリングの簡素化: モノレポでは、複数のプロジェクトにわたるコードのリファクタリングが容易になります。 変更はアトミックに行うことができ、一貫性を確保し、バグが発生するリスクを軽減します。 たとえば、複数のアプリケーションで使用されているコンポーネントの名前変更は、単一のコミットで実行できます。
• より良いコラボレーション: モノレポは、共有コードベースと共通の開発環境を提供することにより、フロントエンド開発者間のより良いコラボレーションを促進します。 チームは、さまざまなプロジェクトに簡単に貢献し、知識とベストプラクティスを共有できます。

Nxの紹介: スマートで拡張可能なビルドシステム

Nxは、高度なツールと機能により、モノレポ開発を強化する強力なビルドシステムです。 標準化された開発エクスペリエンスを提供し、ビルドパフォーマンスを向上させ、依存関係の管理を簡素化します。

Nxの主な機能:

• スマートビルドシステム: Nxは、プロジェクトの依存関係グラフを分析し、影響を受けるプロジェクトのみをリビルドするため、ビルド時間が大幅に短縮されます。
• コード生成: Nxは、新しいプロジェクト、コンポーネント、およびモジュールを作成するためのコード生成ツールを提供し、開発を加速し、一貫性を確保します。
• 統合ツール: Nxは、React、Angular、Vue.jsなどの一般的なフロントエンドフレームワークと統合されており、シームレスな開発エクスペリエンスを提供します。
• プラグインエコシステム: Nxには、追加のツールと統合により機能を拡張する豊富なプラグインエコシステムがあります。
• インクリメンタルビルド: Nxのインクリメンタルビルドシステムは、変更されたもののみをリビルドするため、開発フィードバックループが大幅に高速化されます。
• 計算キャッシュ: Nxは、ビルドやテストなどのコストのかかる計算の結果をキャッシュし、パフォーマンスをさらに向上させます。
• 分散タスク実行: 非常に大規模なモノレポの場合、Nxはタスクを複数のマシンに分散して、ビルドとテストを並行して実行できます。

フロントエンド開発用のNxワークスペースの設定

Nxワークスペースの設定は簡単です。 Nx CLIを使用して、新しいワークスペースを作成し、プロジェクトとライブラリを追加できます。

前提条件:

• Node.js (バージョン16以降)
• npmまたはyarn

手順:

1. Nx CLIをインストールします:

               npm install -g create-nx-workspace
               
   
                 
                   Copy
                 
               
             

2. 新しいNxワークスペースを作成します:

               npx create-nx-workspace my-frontend-workspace
               
   
                 
                   Copy
                 
               
             

   プリセットを選択するように求められます。 優先するフロントエンドフレームワーク（React、Angular、Vue.jsなど）に一致するプリセットを選択してください。

3. 新しいアプリケーションを追加します:

               nx generate @nx/react:application my-app
               
   
                 
                   Copy
                 
               
             

   このコマンドは、ワークスペース内に「my-app」という名前の新しいReactアプリケーションを作成します。

4. 新しいライブラリを追加します:

               nx generate @nx/react:library my-library
               
   
                 
                   Copy
                 
               
             

   このコマンドは、ワークスペース内に「my-library」という名前の新しいReactライブラリを作成します。 ライブラリは、アプリケーション間でコードを共有するために使用されます。

Nxワークスペースの整理

適切に整理されたNxワークスペースは、保守性とスケーラビリティにとって非常に重要です。 ワークスペースを構築する際は、次のガイドラインを考慮してください。

• アプリケーション: アプリケーションは、フロントエンドプロジェクトのエントリポイントです。 これらは、ユーザー向けのインターフェイスを表します。 例としては、Webアプリケーション、モバイルアプリケーション、またはデスクトップアプリケーションがあります。
• ライブラリ: ライブラリには、複数のアプリケーション間で共有できる再利用可能なコードが含まれています。 これらは、機能に基づいてさまざまなタイプに編成されています。
• フィーチャーライブラリ: フィーチャーライブラリには、特定のフィーチャーのビジネスロジックとUIコンポーネントが含まれています。 これらは、コアライブラリとUIライブラリに依存します。
• UIライブラリ: UIライブラリには、複数のフィーチャーおよびアプリケーションで使用できる再利用可能なUIコンポーネントが含まれています。
• コアライブラリ: コアライブラリには、ワークスペース全体で使用されるユーティリティ関数、データモデル、およびその他の共通コードが含まれています。
• 共有ライブラリ: 共有ライブラリには、フロントエンドフレームワーク（React、Angular、Vue.js）に関係なく、複数のアプリケーションとライブラリで使用できるフレームワークに依存しないコードが含まれています。 これにより、コードの再利用が促進され、重複が削減されます。

ディレクトリ構造の例:

my-frontend-workspace/
├── apps/
│   ├── my-app/
│   │   ├── src/
│   │   │   ├── app/
│   │   │   │   ├── app.tsx
│   │   │   │   └── app.module.css
│   │   │   └── main.tsx
│   │   └── project.json
│   └── my-other-app/
│       └── ...
├── libs/
│   ├── feature-my-feature/
│   │   ├── src/
│   │   │   └── lib/
│   │   │       └── feature-my-feature.tsx
│   │   └── project.json
│   ├── ui/
│   │   ├── src/
│   │   │   └── lib/
│   │   │       └── button/
│   │   │           └── button.tsx
│   │   └── project.json
│   ├── core/
│   │   ├── src/
│   │   │   └── lib/
│   │   │       └── api.ts
│   │   └── project.json
│   └── shared/
│       ├── src/
│       │   └── lib/
│       │       └── date-formatter.ts
│       └── project.json
├── tools/
│   └── generators/
├── nx.json
├── package.json
└── tsconfig.base.json

Nxライブラリを使用したコードの共有と再利用

Nxライブラリは、モノレポでのコードの共有と再利用の鍵となります。 コードを明確に定義されたライブラリに整理することにより、コンポーネント、サービス、およびユーティリティを複数のアプリケーション間で簡単に共有できます。

例: UIコンポーネントの共有

複数のReactアプリケーション間で共有するボタンコンポーネントがあるとします。 「ui」という名前のUIライブラリを作成し、このライブラリにボタンコンポーネントを配置できます。

1. UIライブラリを作成します:

               nx generate @nx/react:library ui
               
   
                 
                   Copy
                 
               
             

2. ボタンコンポーネントを作成します:

               nx generate @nx/react:component button --project=ui
               
   
                 
                   Copy
                 
               
             

3. ボタンコンポーネントを実装します:

               // libs/ui/src/lib/button/button.tsx
   import styles from './button.module.css';
   
   interface ButtonProps {
    text: string;
    onClick: () => void;
   }
   
   export function Button({ text, onClick }: ButtonProps) {
    return (
    
    {text}
    
    );
   }
   
   export default Button;
               
   
                 
                   Copy
                 
               
             

4. ライブラリからボタンコンポーネントをエクスポートします:

               // libs/ui/src/index.ts
   export * from './lib/button/button';
               
   
                 
                   Copy
                 
               
             

5. アプリケーションでボタンコンポーネントを使用します:

               // apps/my-app/src/app/app.tsx
   import { Button } from '@my-frontend-workspace/ui';
   
   function App() {
    return (
    
   
    
   Welcome to My App
     alert('Clicked!')} />
    
    );
   }
   
   export default App;
               
   
                 
                   Copy
                 
               
             

ライブラリを使用することにより、UIコンポーネントがすべてのアプリケーションで一貫していることを確認できます。 UIライブラリでボタンコンポーネントを更新すると、コンポーネントを使用するすべてのアプリケーションが自動的に更新されます。

Nxワークスペースでの依存関係管理

Nxは、プロジェクトとライブラリ間の依存関係を管理するための強力なツールを提供します。 各プロジェクトまたはライブラリの`project.json`ファイルで依存関係を明示的に定義できます。

例: 依存関係の宣言

アプリケーション「my-app」がライブラリ「core」に依存しているとします。 「my-app」の`project.json`ファイルでこの依存関係を宣言できます。

            // apps/my-app/project.json
{
 "name": "my-app",
 "projectType": "application",
 ...
 "implicitDependencies": ["core"]
}
            

              
                Copy
              
            
          

依存関係を明示的に宣言することにより、Nxはワークスペースの依存関係グラフを分析し、依存関係が変更されたときに影響を受けるプロジェクトのみをリビルドできます。 これにより、ビルドパフォーマンスが大幅に向上します。

Nxを使用したビルドパフォーマンスの最適化

Nxのスマートビルドシステムと計算キャッシュ機能により、ビルドパフォーマンスが大幅に向上します。 Nxワークスペースでビルドパフォーマンスを最適化するためのヒントを次に示します。

• 依存関係グラフの分析: `nx graph`コマンドを使用して、ワークスペースの依存関係グラフを視覚化します。 潜在的なボトルネックを特定し、プロジェクト構造を最適化して依存関係を減らします。
• 計算キャッシュの使用: Nxは、ビルドやテストなどのコストのかかる計算の結果をキャッシュします。 計算キャッシュが`nx.json`ファイルで有効になっていることを確認してください。
• タスクの並列実行: Nxはタスクを並列に実行して、複数のCPUコアを利用できます。 `--parallel`フラグを使用して、タスクを並列に実行します。
• 分散タスク実行の使用: 非常に大規模なモノレポの場合、Nxはタスクを複数のマシンに分散して、ビルドとテストを並行して実行できます。
• コードの最適化: コードを最適化して、ビルド時間を短縮します。 未使用のコードを削除し、画像を最適化し、コード分割を使用してバンドルのサイズを縮小します。

Nxワークスペースでのテスト

Nxは、単体テスト、統合テスト、およびエンドツーエンドテストを実行するための統合テストツールを提供します。 `nx test`コマンドを使用して、ワークスペース内のすべてのプロジェクトまたは特定のプロジェクトのテストを実行できます。

例: テストの実行

            nx test my-app
            

              
                Copy
              
            
          

このコマンドは、アプリケーション「my-app」のすべてのテストを実行します。

Nxは、Jest、Cypress、Playwrightなどの一般的なテストフレームワークをサポートしています。 各プロジェクトの`project.json`ファイルでテスト環境を構成できます。

Nxを使用した継続的インテグレーションと継続的デプロイメント（CI/CD）

Nxは、GitHub Actions、GitLab CI、Jenkinsなどの一般的なCI/CDシステムとシームレスに統合されます。 Nxのコマンドラインインターフェイスを使用して、CI/CDパイプラインでのビルド、テスト、およびデプロイメントを自動化できます。

例: GitHub Actionsワークフロー

Nxワークスペースをビルド、テスト、およびデプロイするGitHub Actionsワークフローの例を次に示します。

            # .github/workflows/ci.yml
name: CI

on:
 push:
 branches: [main]
 pull_request:
 branches: [main]

jobs:
 build:
 runs-on: ubuntu-latest

 steps:
 - uses: actions/checkout@v3
 with:
 fetch-depth: 0
 - uses: actions/setup-node@v3
 with:
 node-version: 16
 cache: 'npm'
 - run: npm ci
 - run: npx nx affected --target=lint --base=origin/main --head=HEAD
 - run: npx nx affected --target=test --base=origin/main --head=HEAD --watchAll=false
 - run: npx nx affected --target=build --base=origin/main --head=HEAD
            

              
                Copy
              
            
          

このワークフローは、次のタスクを実行します。

• Linting: 影響を受けるプロジェクトでリンターを実行します。
• テスト: 影響を受けるプロジェクトでテストを実行します。
• ビルド: 影響を受けるプロジェクトをビルドします。

Nxは、変更の影響を受けたプロジェクトでのみタスクを実行できる`affected`コマンドを提供します。 これにより、CI/CDパイプラインの実行時間が大幅に短縮されます。

Frontend Nxワークスペース開発のベストプラクティス

Nxでフロントエンドアプリケーションを開発するためのベストプラクティスを次に示します。

• 一貫したコーディングスタイルに従ってください: PrettierなどのコードフォーマッターとESLintなどのリンターを使用して、ワークスペース全体で一貫したコーディングスタイルを適用します。
• 単体テストを作成します: コードの品質を確保し、リグレッションを防ぐために、すべてのコンポーネント、サービス、およびユーティリティの単体テストを作成します。
• デザインシステムを使用します: デザインシステムを使用して、UIコンポーネント全体の一貫性を確保します。
• コードのドキュメント化: 他の開発者が理解して保守しやすいように、コードを徹底的にドキュメント化します。
• バージョン管理の使用: バージョン管理にGitを使用し、一貫したブランチ戦略に従います。
• ワークフローの自動化: CI/CDでワークフローを自動化して、コードが常にテストされ、自動的にデプロイされるようにします。
• 依存関係を最新の状態に保つ: 最新の機能とセキュリティパッチを利用するために、依存関係を定期的に更新します。
• パフォーマンスの監視: アプリケーションのパフォーマンスを監視し、潜在的なボトルネックを特定します。

高度なNxの概念

Nxの基本に慣れたら、高度な概念を調べて、開発ワークフローをさらに強化できます。

• カスタムジェネレーター: カスタムジェネレーターを作成して、新しいプロジェクト、コンポーネント、およびモジュールの作成を自動化します。 これにより、開発時間を大幅に短縮し、一貫性を確保できます。
• Nxプラグイン: Nxプラグインを開発して、カスタムツールと統合でNxの機能を拡張します。
• モジュールフェデレーション: モジュールフェデレーションを使用して、アプリケーションの独立した部分を個別にビルドおよびデプロイします。 これにより、デプロイが高速化され、柔軟性が向上します。
• Nx Cloud: Nx Cloudと統合して、高度なビルドインサイト、分散タスク実行、およびリモートキャッシュを取得します。

結論

Nxワークスペースは、フロントエンドモノレポを管理するための強力で効率的な方法を提供します。 Nxの高度なツールと機能を活用することにより、コードの共有、ビルドパフォーマンス、および開発者のコラボレーションを改善し、スケーラブルで保守可能なフロントエンドアプリケーションを実現できます。 Nxを採用すると、開発プロセスが合理化され、チームの生産性が大幅に向上します。特に、複雑で大規模なプロジェクトに取り組んでいる場合は効果的です。 フロントエンドの状況が進化し続けるにつれて、Nxを使用したモノレポ開発を習得することは、フロントエンドエンジニアにとってますます価値のあるスキルになりつつあります。

このガイドでは、フロントエンドNxワークスペース開発の包括的な概要について説明しました。 ベストプラクティスに従い、高度な概念を探求することにより、Nxの可能性を最大限に引き出し、素晴らしいフロントエンドアプリケーションを構築できます。