Reactコンカレントモード：中断可能なレンダリングを徹底解説し、ユーザーエクスペリエンスを向上させる

Reactコンカレントモードは、Reactアプリケーションのレンダリング方法における大きな変化を象徴し、中断可能なレンダリングという概念を導入しました。これにより、Reactが更新を処理する方法が根本的に変わり、緊急のタスクを優先し、高負荷時でもユーザーインターフェースの応答性を維持できるようになります。このブログ記事では、コンカレントモードの複雑さを掘り下げ、その基本原則、実装の詳細、そしてグローバルなオーディエンス向けの高性能なWebアプリケーションを構築するための実践的な利点を探ります。

コンカレントモードの必要性を理解する

従来、Reactは現在レガシーモードまたはブロッキングモードと呼ばれるモードで動作していました。このモードでは、Reactが更新のレンダリングを開始すると、レンダリングが完了するまで同期的かつ中断されることなく処理が進みます。これは、特に複雑なコンポーネントや大規模なデータセットを扱う場合に、パフォーマンスの問題を引き起こす可能性があります。長い同期レンダリング中、ブラウザは応答しなくなり、知覚的な遅延や劣悪なユーザーエクスペリエンスにつながります。ユーザーがeコマースサイトで商品をフィルタリングしようとし、各インタラクションで顕著な遅延を経験する場面を想像してみてください。これは非常に苛立たしく、ユーザーがサイトを離れる原因となり得ます。

コンカレントモードは、レンダリング作業をより小さく、中断可能な単位に分割することで、この制限に対処します。これにより、Reactは優先度に基づいてレンダリングタスクを一時停止、再開、あるいは破棄することさえ可能になります。ユーザー入力などの高優先度の更新は、進行中の低優先度のレンダリングを中断できるため、スムーズで応答性の高いユーザーエクスペリエンスが保証されます。

コンカレントモードの主要な概念

1. 中断可能なレンダリング

コンカレントモードの基本原則は、レンダリングを中断できる能力です。メインスレッドをブロックする代わりに、Reactはコンポーネントツリーのレンダリングを一時停止して、ユーザー入力への応答など、より緊急性の高いタスクを処理できます。これは協調的スケジューリングと呼ばれる技術によって実現されます。Reactは一定量の作業の後にブラウザに制御を戻し、ブラウザが他のイベントを処理できるようにします。

2. 優先度

Reactは、さまざまな種類の更新に優先度を割り当てます。タイピングやクリックなどのユーザーインタラクションは、通常、バックグラウンドでの更新や重要度の低いUIの変更よりも高い優先度が与えられます。これにより、最も重要な更新が最初に処理され、より応答性の高いユーザーエクスペリエンスが実現します。例えば、検索バーへの入力は、たとえ他のバックグラウンドプロセスが商品カタログを更新していても、常に瞬時に感じられるべきです。

3. Fiberアーキテクチャ

コンカレントモードは、Reactの内部アーキテクチャを完全に書き直したReact Fiberの上に構築されています。Fiberは各コンポーネントをファイバーノードとして表現し、Reactがコンポーネントの更新に必要な作業を追跡し、それに応じて優先順位を付けることを可能にします。Fiberにより、Reactは大きな更新を小さな作業単位に分割でき、中断可能なレンダリングが可能になります。Fiberを、Reactがさまざまなレンダリングタスクを効率的にスケジュールし、優先順位を付けるための詳細なタスクマネージャーと考えてください。

4. 非同期レンダリング

コンカレントモードは、非同期レンダリング技術を導入します。Reactは更新のレンダリングを開始し、それを一時停止して他のタスクを実行できます。ブラウザがアイドル状態になると、Reactは中断したところからレンダリングを再開できます。これにより、Reactはアイドル時間を効果的に活用し、全体的なパフォーマンスを向上させることができます。例えば、ユーザーが現在のページを操作している間に、Reactが複数ページのアプリケーションで次のページを事前にレンダリングすることで、シームレスなナビゲーション体験を提供できます。

5. Suspense

Suspenseは、データフェッチなどの非同期操作を待つ間、レンダリングを「中断（suspend）」できる組み込みコンポーネントです。空白の画面やスピナーを表示する代わりに、Suspenseはデータの読み込み中にフォールバックUIを表示できます。これにより、視覚的なフィードバックを提供し、UIが応答しないように感じるのを防ぎ、ユーザーエクスペリエンスを向上させます。ソーシャルメディアのフィードを想像してみてください。Suspenseは、実際のコンテンツがサーバーからフェッチされている間、各投稿のプレースホルダーを表示できます。

6. トランジション

トランジションを使用すると、更新を緊急でないものとしてマークできます。これにより、Reactはトランジションよりもユーザー入力などの他の更新を優先するように指示します。トランジションは、応答性を犠牲にすることなく、スムーズで視覚的に魅力的な遷移を作成するのに役立ちます。例えば、Webアプリケーションのページ間を移動する際に、ページの切り替えをトランジションとしてマークすることで、Reactが新しいページでのユーザーインタラクションを優先させることができます。

コンカレントモードを使用する利点

• 応答性の向上: Reactがレンダリングを中断し、緊急のタスクを優先できるようにすることで、コンカレントモードは、特に高負荷下でのアプリケーションの応答性を大幅に向上させます。これにより、よりスムーズで楽しいユーザーエクスペリエンスが実現します。
• ユーザーエクスペリエンスの向上: Suspenseとトランジションの使用により、より視覚的に魅力的でユーザーフレンドリーなインターフェースを作成できます。ユーザーは、非同期操作を扱っているときでさえ、自分のアクションに対する即時のフィードバックを見ることができます。
• パフォーマンスの向上: コンカレントモードにより、Reactはアイドル時間をより効果的に活用し、全体的なパフォーマンスを向上させることができます。大きな更新を小さな作業単位に分割することで、Reactはメインスレッドのブロッキングを回避し、UIの応答性を維持できます。
• コード分割と遅延読み込み: コンカレントモードは、コード分割と遅延読み込みとシームレスに連携し、現在のビューに必要なコードのみを読み込むことができます。これにより、アプリケーションの初期読み込み時間を大幅に短縮できます。
• サーバーコンポーネント（将来）: コンカレントモードは、サーバー上でコンポーネントをレンダリングできる新機能であるサーバーコンポーネントの前提条件です。サーバーコンポーネントは、クライアントでダウンロードおよび実行する必要があるJavaScriptの量を減らすことで、パフォーマンスを向上させることができます。

Reactアプリケーションへのコンカレントモードの実装

Reactアプリケーションでコンカレントモードを有効にするのは、比較的に簡単です。そのプロセスは、Create React Appを使用しているか、カスタムビルド設定を使用しているかによって異なります。

Create React Appの使用

Create React Appを使用している場合、`index.js`ファイルを更新して`ReactDOM.render` APIの代わりに`createRoot` APIを使用することで、コンカレントモードを有効にできます。

// 変更前:
import ReactDOM from 'react-dom';
import App from './App';

ReactDOM.render(, document.getElementById('root'));

// 変更後:
import { createRoot } from 'react-dom/client';
import App from './App';

const root = createRoot(document.getElementById('root'));
root.render();

カスタムビルド設定の使用

カスタムビルド設定を使用している場合は、React 18以降を使用していること、およびビルド構成がコンカレントモードをサポートしていることを確認する必要があります。また、上記のように`index.js`ファイルを更新して`createRoot` APIを使用する必要もあります。

データフェッチでのSuspenseの使用

コンカレントモードを最大限に活用するには、データフェッチにSuspenseを使用する必要があります。これにより、データの読み込み中にフォールバックUIを表示でき、UIが応答しないように感じるのを防ぎます。

以下は、架空の`fetchData`関数でSuspenseを使用する例です。

import { Suspense } from 'react';

function MyComponent() {
 const data = fetchData(); // fetchData()がPromiseライクなオブジェクトを返すと仮定
 return (
  

   
{data.title}
   
{data.description}
  
 );
}

function App() {
 return (
  Loading...

import { useState, useTransition } from 'react';

function MyComponent() {
 const [isPending, startTransition] = useTransition();
 const [value, setValue] = useState('');

 const handleChange = (e) => {
  startTransition(() => {
   setValue(e.target.value);
  });
 };

 return (
  

   
   
Value: {value}
   {isPending && 
Updating...
}
  
 );
}

export default MyComponent;