React experimental_useContextSelector: きめ細やかなコンテキスト利用

ReactのContext APIは、明示的なプロップドリリングなしでアプリケーション全体に状態とプロップを共有するための強力なメカニズムを提供します。しかし、デフォルトのContext APIの実装は、特にコンテキスト値が頻繁に変更される大規模で複雑なアプリケーションにおいて、パフォーマンスの問題を引き起こすことがあります。コンポーネントがコンテキストのごく一部にのみ依存している場合でも、コンテキスト値の変更は、そのコンテキストを利用するすべてのコンポーネントを再レンダリングさせ、不必要な再レンダリングやパフォーマンスのボトルネックにつながる可能性があります。

この制限に対処するため、Reactはexperimental_useContextSelectorフックを導入しました（名前が示す通り、現在は実験段階です）。このフックを使用すると、コンポーネントが必要なコンテキストの特定の部分のみを購読でき、コンテキストの他の部分が変更されても再レンダリングを防ぎます。このアプローチにより、不要なコンポーネントの更新回数を減らすことでパフォーマンスを大幅に最適化します。

問題の理解: 従来のContext APIと再レンダリング

experimental_useContextSelectorについて詳しく説明する前に、標準のContext APIにおける潜在的なパフォーマンスの問題を例で示しましょう。ユーザー情報、設定、認証ステータスを保存するグローバルなユーザーコンテキストを考えてみます。

            
const UserContext = React.createContext({
  userInfo: {
    name: 'John Doe',
    email: 'john.doe@example.com',
    country: 'USA'
  },
  preferences: {
    theme: 'light',
    language: 'en-US',
    notificationsEnabled: true
  },
  isAuthenticated: false
});

function App() {
  const [user, setUser] = React.useState({
    userInfo: {
      name: 'John Doe',
      email: 'john.doe@example.com',
      country: 'USA'
    },
    preferences: {
      theme: 'light',
      language: 'en-US',
      notificationsEnabled: true
    },
    isAuthenticated: false
  });

  const updateUser = (newUser) => {
    setUser(newUser);
  };

  return (
    
      
      
    
  );
}

function Profile() {
  const { userInfo } = React.useContext(UserContext);
  return (
    

      
{userInfo.name}
      
Email: {userInfo.email}
      
Country: {userInfo.country}
    
  );
}

function Settings() {
  const { preferences, updateUser } = React.useContext(UserContext);

  const toggleTheme = () => {
    updateUser({
      ...user,
      preferences: { ...preferences, theme: preferences.theme === 'light' ? 'dark' : 'light' },
    });
  };

  return (
    

      
Theme: {preferences.theme}
      Toggle Theme
    
  );
}

            

              
                Copy
              
            
          

このシナリオでは、ProfileコンポーネントはuserInfoプロパティのみを使用し、SettingsコンポーネントはpreferencesおよびupdateUserプロパティを使用します。Settingsコンポーネントがテーマを更新し、preferencesオブジェクトに変更が生じた場合、Profileコンポーネントはpreferencesに全く依存していないにもかかわらず、再レンダリングされます。これは、React.useContextがコンポーネントをコンテキスト値全体に購読させるためです。このような不要な再レンダリングは、多数のコンテキスト消費者を持つより複雑なアプリケーションにおいて、重大なパフォーマンスのボトルネックとなる可能性があります。

experimental_useContextSelectorの導入: 選択的なコンテキスト利用

experimental_useContextSelectorフックは、コンポーネントが必要なコンテキストの特定の部分のみを選択できるようにすることで、この問題の解決策を提供します。このフックは2つの引数を取ります。

• コンテキストオブジェクト（React.createContextで作成したもの）。
• コンテキスト値全体を引数として受け取り、コンポーネントが必要とする特定の値を返すセレクター関数。

コンポーネントは、選択された値が変更された場合のみ再レンダリングされます（厳密な等価性===を使用）。これにより、以前の例を最適化し、Profileコンポーネントの不要な再レンダリングを防ぐことができます。

experimental_useContextSelectorを使用した例のリファクタリング

experimental_useContextSelectorを使用して、前の例をリファクタリングする方法を次に示します。

            
import { unstable_useContextSelector as useContextSelector } from 'use-context-selector';

const UserContext = React.createContext({
  userInfo: {
    name: 'John Doe',
    email: 'john.doe@example.com',
    country: 'USA'
  },
  preferences: {
    theme: 'light',
    language: 'en-US',
    notificationsEnabled: true
  },
  isAuthenticated: false
});

function App() {
  const [user, setUser] = React.useState({
    userInfo: {
      name: 'John Doe',
      email: 'john.doe@example.com',
      country: 'USA'
    },
    preferences: {
      theme: 'light',
      language: 'en-US',
      notificationsEnabled: true
    },
    isAuthenticated: false
  });

  const updateUser = (newUser) => {
    setUser(newUser);
  };

  return (
    
      
      
    
  );
}

function Profile() {
  const userInfo = useContextSelector(UserContext, (context) => context.userInfo);
  return (
    

      
{userInfo.name}
      
Email: {userInfo.email}
      
Country: {userInfo.country}
    
  );
}

function Settings() {
  const preferences = useContextSelector(UserContext, (context) => context.preferences);
  const updateUser = useContextSelector(UserContext, (context) => context.updateUser);

  const toggleTheme = () => {
    updateUser({
      ...user,
      preferences: { ...preferences, theme: preferences.theme === 'light' ? 'dark' : 'light' },
    });
  };

  return (
    

      
Theme: {preferences.theme}
      Toggle Theme
    
  );
}

            

              
                Copy
              
            
          

このリファクタリングされた例では、ProfileコンポーネントはuseContextSelectorを使用してコンテキストからuserInfoプロパティのみを選択しています。したがって、Settingsコンポーネントがテーマを更新しても、userInfoプロパティは変更されないため、Profileコンポーネントは再レンダリングされません。同様に、Settingsコンポーネントは必要なpreferencesとupdateUserプロパティのみを選択し、さらにパフォーマンスを最適化します。

重要な注意点: unstable_useContextSelectorはuse-context-selectorパッケージからインポートすることを忘れないでください。名前が示す通り、このフックはまだ実験段階であり、今後のReactリリースで変更される可能性があります。use-context-selectorパッケージは始めるのに良い選択肢ですが、この機能が安定版になった際にReactチームからのAPI変更の可能性に注意してください。

experimental_useContextSelectorを使用するメリット

• パフォーマンスの向上: 選択されたコンテキスト値が変更された場合にのみコンポーネントを更新することで、不要な再レンダリングを削減します。これは、コンテキストデータが頻繁に変更される複雑なアプリケーションで特に有益です。
• きめ細やかな制御: コンポーネントがコンテキストのどの部分を購読するかについて、正確な制御を提供します。
• コンポーネントロジックの簡素化: コンポーネントは特定の依存関係が変更された場合にのみ再レンダリングされるため、コンポーネントの更新について推論しやすくなります。

考慮事項とベストプラクティス

• セレクター関数のパフォーマンス: セレクター関数がパフォーマンスに優れていることを確認し、複雑な計算や高コストな操作を避けてください。セレクター関数はコンテキストが変更されるたびに呼び出されるため、そのパフォーマンスを最適化することが重要です。
• メモ化: セレクター関数が、基となるデータが変更されていなくても、呼び出されるたびに新しいオブジェクトや配列を返す場合、コンポーネントは再レンダリングされます。関連するデータが実際に変更された場合にのみセレクター関数が新しい値を返すように、メモ化技術（例: React.useMemoやReselectのようなライブラリ）の使用を検討してください。
• コンテキスト値の構造: 無関係なデータが同時に変更される可能性を最小限に抑えるような方法でコンテキスト値を構造化することを検討してください。例えば、アプリケーションの状態の異なる側面を別々のコンテキストに分けることができます。
• 代替案: アプリケーションの複雑さに応じて、Redux、Zustand、Jotaiなどの代替の状態管理ソリューションを検討してください。これらのライブラリは、グローバル状態の管理とパフォーマンスの最適化のためのより高度な機能を提供します。
• 実験的なステータス: experimental_useContextSelectorがまだ実験段階であることを認識しておいてください。APIは将来のReactリリースで変更される可能性があります。use-context-selectorパッケージは安定した信頼性の高い実装を提供しますが、コアAPIの潜在的な変更については常にReactの更新を監視してください。

実際の例とユースケース

ここでは、experimental_useContextSelectorが特に役立つ実際の例をいくつか紹介します。

• テーマ管理: カスタマイズ可能なテーマを持つアプリケーションでは、experimental_useContextSelectorを使用して、コンポーネントが現在のテーマ設定のみを購読できるようにし、他のアプリケーション設定が変更されたときの再レンダリングを防ぐことができます。例えば、グローバルに異なるカラーテーマをユーザーに提供するEコマースサイトを考えてみましょう。色のみを表示するコンポーネント（ボタン、背景など）は、コンテキスト内のthemeプロパティのみを購読し、ユーザーの通貨設定が変更された場合などの不要な再レンダリングを回避します。
• 国際化 (i18n): 多言語アプリケーションで翻訳を管理する場合、experimental_useContextSelectorを使用して、コンポーネントが現在のロケールまたは特定の翻訳のみを購読できるようにすることができます。例えば、グローバルなソーシャルメディアプラットフォームを想像してみてください。単一の投稿の翻訳（例：英語からスペイン語へ）が変更された場合、その特定の投稿の翻訳のみが変更されたのであれば、ニュースフィード全体が再レンダリングされるべきではありません。useContextSelectorは、関連するコンポーネントのみが更新されることを保証します。
• ユーザー認証: ユーザー認証が必要なアプリケーションでは、experimental_useContextSelectorを使用して、コンポーネントがユーザーの認証ステータスのみを購読できるようにし、他のユーザープロファイル情報が変更されたときの再レンダリングを防ぐことができます。例えば、オンラインバンキングプラットフォームの口座概要コンポーネントは、コンテキストからのuserIdにのみ依存するかもしれません。ユーザーがプロファイル設定で住所を更新しても、口座概要コンポーネントは再レンダリングする必要がなく、よりスムーズなユーザーエクスペリエンスにつながります。
• フォーム管理: 複数のフィールドを持つ複雑なフォームを扱う場合、experimental_useContextSelectorを使用して、個々のフォームフィールドがそれらの特定の値のみを購読できるようにし、他のフィールドが変更されたときの再レンダリングを防ぐことができます。ビザの多段階申請フォームを想像してみてください。各ステップ（名前、住所、パスポートの詳細）は分離でき、各フィールドの更新後にフォーム全体が再レンダリングされるのではなく、その特定のステップ内のデータが変更された場合にのみ再レンダリングされます。

まとめ

experimental_useContextSelectorは、Context APIを使用するReactアプリケーションのパフォーマンスを最適化するための貴重なツールです。コンポーネントが必要なコンテキストの特定の部分のみを選択できるようにすることで、不要な再レンダリングを防ぎ、アプリケーション全体の応答性を向上させます。まだ実験段階ですが、Reactエコシステムへの有望な追加であり、パフォーマンスが重要なアプリケーションで検討する価値があります。フックが成熟するにつれて、常に徹底的なテストを行い、潜在的なAPI変更に注意してください。複雑な状態管理や頻繁なコンテキスト更新に起因するパフォーマンスボトルネックに対処する際に、Reactのツールボックスへの強力な追加機能として検討してください。アプリケーションのコンテキスト使用状況を慎重に分析し、experimental_useContextSelectorを戦略的に適用することで、ユーザーエクスペリエンスを大幅に向上させ、より効率的でスケーラブルなReactアプリケーションを構築できます。