M

MLOG

日本語

ReactのConcurrent Modeと中断可能なレンダリングを探求。このパラダイムシフトが、アプリのパフォーマンス、応答性、そしてグローバルなユーザーエクスペリエンスをどのように向上させるかを学びます。

React Concurrent Mode：中断可能なレンダリングをマスターし、ユーザーエクスペリエンスを向上させる

進化し続けるフロントエンド開発の世界では、ユーザーエクスペリエンス（UX）が最も重要です。世界中のユーザーは、デバイス、ネットワーク状況、またはタスクの複雑さに関わらず、アプリケーションが高速で、スムーズで、応答性が高いことを期待しています。Reactのような従来のライブラリのレンダリングメカニズムは、特にリソースを大量に消費する操作中や、複数の更新がブラウザの注意を引こうと競合する場合に、これらの要求を満たすのに苦労することがよくあります。ここでReactのConcurrent Mode（現在は単にReactにおける並行処理と呼ばれることが多い）が登場し、画期的な概念である中断可能なレンダリングを導入します。このブログ記事では、Concurrent Modeの複雑さを掘り下げ、中断可能なレンダリングが何を意味するのか、なぜそれがゲームチェンジャーなのか、そしてそれを活用してグローバルなオーディエンスのために優れたユーザーエクスペリエンスを構築する方法について説明します。

従来のレンダリングの限界を理解する

Concurrent Modeの素晴らしさに飛び込む前に、Reactが歴史的に採用してきた従来の同期的レンダリングモデルがもたらす課題を理解することが不可欠です。同期的モデルでは、ReactはUIへの更新を一つずつ、ブロッキング方式で処理します。アプリケーションを単車線の高速道路だと想像してください。あるレンダリングタスクが始まると、他のタスクが開始できる前にその旅を完了しなければなりません。これは、UXを妨げるいくつかの問題につながる可能性があります：

よくあるシナリオを考えてみましょう。ユーザーが検索バーに入力している間に、大量のデータリストがバックグラウンドで取得され、レンダリングされています。同期的モデルでは、リストのレンダリングが検索バーの入力ハンドラをブロックし、タイピング体験が遅れる可能性があります。さらに悪いことに、リストが非常に大きい場合、レンダリングが完了するまでアプリケーション全体がフリーズしたように感じられるかもしれません。

Concurrent Modeの導入：パラダイムシフト

Concurrent Modeは、従来の意味で「オンにする」機能ではありません。むしろ、中断可能なレンダリングのような機能を可能にする、Reactの新しい動作モードです。その核心において、並行処理はReactが複数のレンダリングタスクを同時に管理し、必要に応じてこれらのタスクを中断、一時停止、再開することを可能にします。これは、緊急度と重要性に基づいて更新を優先順位付けする高度なスケジューラを通じて達成されます。

再び高速道路の例えで考えてみましょう。ただし、今回は複数の車線と交通管理があります。Concurrent Modeは、以下のようなことができるインテリジェントな交通管制官を導入します：

この、同期的で一度に一つの処理から、非同期的で優先順位付けされたタスク管理への根本的な転換が、中断可能なレンダリングの本質です。

中断可能なレンダリングとは？

中断可能なレンダリングとは、Reactがレンダリングタスクを実行途中で一時停止し、後で再開する能力、または部分的にレンダリングされた出力を破棄して、より新しく優先度の高い更新を優先する能力のことです。これは、長時間実行されるレンダリング操作をより小さなチャンクに分割でき、Reactがこれらのチャンクと他のタスク（ユーザー入力への応答など）を必要に応じて切り替えることができることを意味します。

中断可能なレンダリングを可能にする主要な概念は次のとおりです：

この「中断」と「再開」の能力こそが、Reactの並行処理を非常に強力なものにしています。これにより、アプリケーションが複雑なレンダリングタスクを実行しているときでも、UIの応答性が維持され、重要なユーザーインタラクションが迅速に処理されることが保証されます。

主要な機能とそれが並行処理を可能にする仕組み

Concurrent Modeは、中断可能なレンダリングの基盤の上に構築されたいくつかの強力な機能を解放します。その中でも特に重要なものをいくつか見ていきましょう：

1. データフェッチングのためのSuspense

Suspenseは、Reactコンポーネント内でデータフェッチングなどの非同期操作を宣言的に扱う方法です。以前は、複数の非同期操作のローディング状態を管理することは複雑になり、ネストされた条件付きレンダリングにつながる可能性がありました。Suspenseはこれを大幅に簡素化します。

並行処理との連携方法： Suspenseを使用するコンポーネントがデータをフェッチする必要がある場合、レンダリングを「サスペンド」し、フォールバックUI（例：ローディングスピナー）を表示します。Reactのスケジューラは、UIの他の部分をブロックすることなく、このコンポーネントのレンダリングを一時停止できます。その間、他の更新やユーザーインタラクションを処理できます。データがフェッチされると、コンポーネントは実際のデータでレンダリングを再開できます。この中断可能な性質が重要です。Reactはデータを待って動かなくなることはありません。

グローバルな例： グローバルなeコマースプラットフォームで、東京のユーザーが商品ページを閲覧しているとします。同時に、ロンドンのユーザーがカートに商品を追加し、ニューヨークの別のユーザーが商品を検索しています。東京の商品ページで数秒かかる詳細な仕様のフェッチが必要な場合、Suspenseによってアプリケーションの他の部分（ロンドンのカートやニューヨークの検索など）は完全に応答性を保つことができます。Reactは東京の商品ページのレンダリングを一時停止し、ロンドンのカート更新とニューヨークの検索を処理し、データが準備できたら東京のページを再開できます。

コードスニペット（説明用）：

// Promiseを返すfetchData関数を想像してください
function fetchUserData() {
  return new Promise(resolve => {
    setTimeout(() => {
      resolve({ name: 'Alice' });
    }, 2000);
  });
}

// Suspenseに対応した架空のデータフェッチングフック
function useUserData() {
  const data = fetch(url);
  if (data.status === 'pending') {
    throw new Promise(resolve => {
      // これがSuspenseが捕捉するものです
      setTimeout(() => resolve(null), 2000); 
    });
  }
  return data.value;
}

function UserProfile() {
  const userData = useUserData(); // この呼び出しはサスペンドする可能性があります
  return 
Welcome, {userData.name}!
;
}

function App() {
  return (
    Loading user...
}> ); }

2. 自動バッチ処理

バッチ処理とは、複数の状態更新を単一の再レンダリングにまとめるプロセスです。従来、Reactはイベントハンドラ内で発生した更新のみをバッチ処理していました。イベントハンドラの外で開始された更新（例：Promiseや`setTimeout`内）はバッチ処理されず、不要な再レンダリングを引き起こしていました。

並行処理との連携方法： Concurrent Modeでは、Reactはどこで発生したかに関わらず、すべての状態更新を自動的にバッチ処理します。これは、複数の状態更新が立て続けに発生した場合（例：複数の非同期操作が完了した場合）、Reactがそれらをグループ化し、単一の再レンダリングを実行することを意味し、パフォーマンスを向上させ、複数のレンダリングサイクルのオーバーヘッドを削減します。

例： 2つの異なるAPIからデータをフェッチしているとします。両方が完了すると、2つの別々の状態を更新します。古いReactのバージョンでは、これにより2回の再レンダリングがトリガーされる可能性がありました。Concurrent Modeでは、これらの更新はバッチ処理され、結果として単一のより効率的な再レンダリングになります。

3. トランジション

トランジションは、緊急の更新と緊急でない更新を区別するために導入された新しい概念です。これは、中断可能なレンダリングを可能にするための中心的なメカニズムです。

緊急の更新： これらは、入力フィールドへのタイピング、ボタンのクリック、UI要素の直接操作など、即時のフィードバックが必要な更新です。これらは瞬時に感じられるべきです。

トランジション更新： これらは、より時間がかかり、即時のフィードバックを必要としない更新です。例としては、リンクをクリックした後の新しいページのレンダリング、大きなリストのフィルタリング、クリックに直接応答しない関連UI要素の更新などがあります。これらの更新は中断可能です。

並行処理との連携方法： `startTransition` APIを使用すると、特定の状態更新をトランジションとしてマークできます。Reactのスケジューラはこれらの更新をより低い優先度で扱い、より緊急な更新が発生した場合は中断できます。これにより、緊急でない更新（大きなリストのレンダリングなど）が進行中であっても、緊急の更新（検索バーへのタイピングなど）が優先され、UIの応答性が維持されます。

グローバルな例： 旅行予約サイトを考えてみましょう。ユーザーが新しい目的地を選択すると、フライトデータのフェッチ、ホテル空室状況の更新、地図のレンダリングといった一連の更新がトリガーされるかもしれません。最初の更新が処理中にユーザーがすぐに旅行日を変更した場合、`startTransition` APIにより、Reactはフライト/ホテルの更新を一時停止し、緊急の日付変更を処理し、その後、新しい日付に基づいてフライト/ホテルのフェッチを再開または再開する可能性があります。これにより、複雑な更新シーケンス中にUIがフリーズするのを防ぎます。

コードスニペット（説明用）：

import { useState, useTransition } from 'react';

function SearchResults() {
  const [isPending, startTransition] = useTransition();
  const [query, setQuery] = useState('');
  const [results, setResults] = useState([]);

  const handleQueryChange = (e) => {
    const newQuery = e.target.value;
    setQuery(newQuery);

    // この更新をトランジションとしてマークする
    startTransition(() => {
      // 結果のフェッチをシミュレート、これは中断可能
      fetchResults(newQuery).then(res => setResults(res));
    });
  };

  return (
    

      
      {isPending && 
Loading results...
}
      
    
        {results.map(item => (
          
  • {item.name}
    • 
        ))}
      

    

  );
}

4. ライブラリとエコシステムの統合

Concurrent Modeの利点は、Reactのコア機能に限定されません。エコシステム全体が適応しています。ルーティングソリューションや状態管理ツールなど、Reactと相互作用するライブラリも、よりスムーズな体験を提供するために並行処理を活用できます。

例： ルーティングライブラリは、トランジションを使用してページ間を移動できます。現在のページが完全にレンダリングされる前にユーザーが移動した場合、ルーティングの更新はシームレスに中断またはキャンセルされ、新しいナビゲーションが優先されます。これにより、ユーザーは常に意図した最新のビューを見ることができます。

並行処理機能の有効化と使用方法

Concurrent Modeは基礎的な転換ですが、その機能を有効にすることは一般的に簡単で、特に新しいアプリケーションやSuspenseやTransitionsのような機能を採用する際には、最小限のコード変更で済むことが多いです。

1. Reactのバージョン

並行処理機能はReact 18以降で利用可能です。互換性のあるバージョンを使用していることを確認してください：

npm install react@latest react-dom@latest

2. ルートAPI（`createRoot`）

並行処理機能にオプトインする主な方法は、アプリケーションをマウントする際に新しい`createRoot` APIを使用することです：

// index.js または main.jsx
import ReactDOM from 'react-dom/client';
import App from './App';

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

`createRoot`を使用すると、自動バッチ処理、トランジション、Suspenseを含むすべての並行処理機能が自動的に有効になります。

注意： 古い`ReactDOM.render` APIは並行処理機能をサポートしていません。並行処理のロックを解除するには、`createRoot`への移行が重要なステップです。

3. Suspenseの実装

先に示したように、Suspenseは非同期操作を実行するコンポーネントを<Suspense>境界で囲み、fallbackプロパティを提供することで実装されます。

ベストプラクティス：

4. トランジションの使用（`startTransition`）

緊急でないUI更新を特定し、`startTransition`でラップします。

使用するタイミング：

例： テーブルに表示された大規模なデータセットの複雑なフィルタリングでは、フィルタークエリの状態を設定し、次にテーブル行の実際のフィルタリングと再レンダリングのために`startTransition`を呼び出します。これにより、ユーザーがすぐにフィルター条件を再度変更した場合でも、前のフィルタリング操作を安全に中断できます。

グローバルなオーディエンスにとっての中断可能なレンダリングの利点

中断可能なレンダリングとConcurrent Modeの利点は、多様なネットワーク状況とデバイス能力を持つグローバルなユーザーベースを考慮すると増幅されます。

世界中の学生が使用する言語学習アプリを考えてみましょう。ある学生が新しいレッスンをダウンロードしている（潜在的に長いタスク）間に、別の学生が簡単な語彙の質問に答えようとしている場合、中断可能なレンダリングにより、ダウンロードが進行中であっても語彙の質問には即座に回答できます。これは、学習において即時のフィードバックが不可欠な教育ツールにとって極めて重要です。

潜在的な課題と考慮事項

Concurrent Modeは大きな利点を提供しますが、それを採用するには学習曲線といくつかの考慮事項も伴います：

Reactの並行処理の未来

Reactの並行処理への道のりは現在進行形です。チームはスケジューラの改良、新しいAPIの導入、開発者体験の向上を続けています。Offscreen API（コンポーネントをユーザーが知覚するUIに影響を与えずにレンダリングできるようにする機能で、プリレンダリングやバックグラウンドタスクに有用）のような機能は、並行レンダリングで達成できる可能性をさらに広げています。

ウェブがますます複雑になり、パフォーマンスと応答性に対するユーザーの期待が高まり続ける中で、並行レンダリングは単なる最適化ではなく、グローバルなオーディエンスに対応する現代的で魅力的なアプリケーションを構築するための必需品になりつつあります。

結論

React Concurrent Modeとその核心概念である中断可能なレンダリングは、私たちがユーザーインターフェースを構築する方法における重要な進化を表しています。Reactがレンダリングタスクを一時停止、再開、優先順位付けできるようにすることで、パフォーマンスが高いだけでなく、重い負荷の下や制約のある環境でも信じられないほど応答性が高く、回復力のあるアプリケーションを作成できます。

グローバルなオーディエンスにとって、これはより公平で楽しいユーザーエクスペリエンスにつながります。ユーザーがヨーロッパの高速光ファイバー接続からアクセスしていても、発展途上国の携帯電話ネットワークからアクセスしていても、Concurrent Modeはアプリケーションが高速でスムーズに感じられることを保証するのに役立ちます。

SuspenseやTransitionsのような機能を活用し、新しいルートAPIに移行することは、Reactのポテンシャルを最大限に引き出すための重要なステップです。これらの概念を理解し適用することで、世界中のユーザーを真に喜ばせる次世代のウェブアプリケーションを構築することができます。

重要なポイント：

今日からあなたのプロジェクトでConcurrent Modeを探求し始め、すべての人にとってより速く、より応答性が高く、より楽しいアプリケーションを構築してください。