React useDeferredValue：パフォーマンスの最適化と優先順位付けをマスターする

絶えず進化するフロントエンド開発の世界において、パフォーマンスは最も重要です。ユーザーはレスポンシブで滑らかなインターフェースを期待しており、わずかな遅延でもユーザー体験に悪影響を及ぼす可能性があります。ユーザーインターフェースを構築するための主要なJavaScriptライブラリであるReactは、パフォーマンスのボトルネックに対処するための様々なツールを提供しています。その中でも、useDeferredValueフックは、レンダリングを最適化し、ユーザーインタラクションを優先するための強力なメカニズムとして際立っています。この包括的なガイドでは、useDeferredValueの複雑な仕組みを探り、Reactアプリケーションのパフォーマンスを向上させるために効果的に使用する方法を解説します。

問題の理解：同期的な更新のコスト

Reactのデフォルトのレンダリング動作は同期的です。stateが変更されると、Reactは即座に関連するコンポーネントを再レンダリングします。これによりUIがアプリケーションの状態を正確に反映することが保証されますが、計算コストの高い操作や頻繁な更新を扱う場合には問題となる可能性があります。例えば、キーストロークごとに結果が更新される検索バーを想像してみてください。検索アルゴリズムが複雑であったり、結果セットが大きい場合、各更新が高コストな再レンダリングを引き起こし、顕著なラグやフラストレーションのたまるユーザー体験につながる可能性があります。

ここでuseDeferredValueが役立ちます。これにより、UIの重要でない部分への更新を遅延させることができ、ユーザーの主要なインタラクションがスムーズでレスポンシブであり続けることを保証します。

useDeferredValueの紹介：レスポンス性向上のための更新の遅延

React 18で導入されたuseDeferredValueフックは、値を入力として受け取り、その値の新しい遅延バージョンを返します。重要なのは、Reactが元の遅延されていない値に関連する更新を優先し、UIがユーザーインタラクションに迅速に応答できるようにする一方で、遅延された値に関連する更新はブラウザに余裕ができるまで遅延させるという点です。

仕組み：簡単な説明

このように考えてみてください。同じ情報に2つのバージョンがあるとします。高優先度バージョンと低優先度バージョンです。Reactは高優先度バージョンをリアルタイムで最新の状態に保つことに集中し、スムーズでレスポンシブなユーザー体験を保証します。低優先度バージョンは、ブラウザが忙しくないときにバックグラウンドで更新されます。これにより、ユーザーのインタラクションをブロックすることなく、一時的に少し古いバージョンの情報を表示することができます。

実践例：useDeferredValueの実装

useDeferredValueの使い方を、いくつかの実践的な例で説明しましょう。

例1：検索バーの最適化

ユーザー入力に基づいてアイテムのリストをフィルタリングする検索バーコンポーネントを考えてみましょう。useDeferredValueを使用しない場合、すべてのキーストロークが再レンダリングを引き起こし、ラグの原因となる可能性があります。以下はuseDeferredValueを使用してこのコンポーネントを最適化する方法です：

            import React, { useState, useDeferredValue } from 'react';

function SearchBar({ items }) {
  const [searchTerm, setSearchTerm] = useState('');
  const deferredSearchTerm = useDeferredValue(searchTerm);

  const filteredItems = items.filter(item =>
    item.toLowerCase().includes(deferredSearchTerm.toLowerCase())
  );

  const handleChange = (event) => {
    setSearchTerm(event.target.value);
  };

  return (
    <div>
      <input type="text" value={searchTerm} onChange={handleChange} placeholder="Search..." />
      <ul>
        {filteredItems.map(item => (
          <li key={item}>{item}</li>
        ))}
      </ul>
    </div>
  );
}

export default SearchBar;

            

              
                Copy
              
            
          

この例では、searchTermは即時のユーザー入力を表し、deferredSearchTermはその遅延バージョンです。フィルタリングロジックはdeferredSearchTermを使用して実行されるため、フィルタリング処理が計算集約的であっても入力フィールドの応答性は維持されます。ユーザーは入力フィールドで即時のフィードバックを体験し、フィルタリングされたアイテムのリストはブラウザに利用可能なリソースがあるときに少し遅れて更新されます。

例2：リアルタイムデータ表示の強化

頻繁に更新されるリアルタイムデータを表示することを想像してみてください。更新のたびに表示全体を更新すると、パフォーマンスの問題につながる可能性があります。useDeferredValueを使用して、表示の重要度の低い部分への更新を遅延させることができます。

            import React, { useState, useEffect, useDeferredValue } from 'react';

function RealTimeDataDisplay() {
  const [data, setData] = useState([]);
  const deferredData = useDeferredValue(data);

  useEffect(() => {
    // Simulate real-time data updates
    const intervalId = setInterval(() => {
      setData(prevData => [...prevData, Math.random()]);
    }, 100);

    return () => clearInterval(intervalId);
  }, []);

  return (
    <div>
      <h2>Real-time Data
      <ul>
        {deferredData.map((item, index) => (
          <li key={index}>{item.toFixed(2)}</li>
        ))}
      </ul>
    </div>
  );
}

export default RealTimeDataDisplay;

            

              
                Copy
              
            
          

このシナリオでは、dataステートはリアルタイムデータをシミュレートして頻繁に更新されます。deferredData変数により、リストはわずかに遅いペースで更新され、UIが応答不能になるのを防ぎます。これにより、データ表示がバックグラウンドで更新されている間でも、アプリケーションの他の部分が対話可能な状態を維持できます。

例3：複雑なビジュアライゼーションの最適化

大規模なチャートやグラフなどの複雑なビジュアライゼーションをレンダリングするシナリオを考えてみましょう。データが変更されるたびにこのビジュアライゼーションを更新するのは、計算コストが高くなる可能性があります。`useDeferredValue`を使用することで、初期レンダリングを優先し、後続の更新を遅延させて応答性を向上させることができます。

            import React, { useState, useEffect, useDeferredValue } from 'react';
import { Chart } from 'chart.js/auto'; // Or your preferred charting library

function ComplexVisualization() {
  const [chartData, setChartData] = useState({});
  const deferredChartData = useDeferredValue(chartData);
  const chartRef = React.useRef(null);

  useEffect(() => {
    // Simulate fetching chart data
    const fetchData = async () => {
      // Replace with your actual data fetching logic
      const newData = {
        labels: ['Red', 'Blue', 'Yellow', 'Green', 'Purple', 'Orange'],
        datasets: [{
          label: '# of Votes',
          data: [12, 19, 3, 5, 2, 3],
          borderWidth: 1
        }]
      };
      setChartData(newData);
    };

    fetchData();
  }, []);

  useEffect(() => {
    if (Object.keys(deferredChartData).length > 0) {
      if (chartRef.current) {
        chartRef.current.destroy(); // Destroy previous chart if it exists
      }

      const chartCanvas = document.getElementById('myChart');
      if (chartCanvas) {
        chartRef.current = new Chart(chartCanvas, {
          type: 'bar',
          data: deferredChartData,
          options: {
            scales: {
              y: {
                beginAtZero: true
              }
            }
          }
        });
      }
    }
  }, [deferredChartData]);

  return (
    <div>
      <canvas id="myChart" width="400" height="200"></canvas>
    </div>
  );
}

export default ComplexVisualization;

            

              
                Copy
              
            
          

この例では、チャートライブラリ（Chart.js）を使用して棒グラフをレンダリングします。`deferredChartData`を使用してチャートを更新することで、初期レンダリングが迅速に完了し、後続の更新はブラウザに利用可能なリソースがあるまで遅延されます。このアプローチは、大規模なデータセットや複雑なチャート構成を扱う場合に特に役立ちます。

useDeferredValueを使用するためのベストプラクティス

useDeferredValueを効果的に活用するために、以下のベストプラクティスを考慮してください：

• パフォーマンスのボトルネックを特定する： useDeferredValueを実装する前に、パフォーマンス問題を引き起こしている特定のコンポーネントや操作を特定します。React Profilerやブラウザの開発者ツールを使用してボトルネックを突き止めます。
• 重要でない更新を対象にする： 即時のユーザーインタラクションに不可欠でないUI部分への更新を遅延させることに焦点を当てます。例えば、二次的な情報表示や重要でない視覚要素への更新の遅延を検討します。
• パフォーマンスを監視する： useDeferredValueを実装した後、変更が期待される効果をもたらしているかを確認するためにアプリケーションのパフォーマンスを監視します。パフォーマンスメトリクスを使用して、応答性やフレームレートの改善を追跡します。
• 使いすぎを避ける： useDeferredValueは強力なツールですが、使いすぎは避けてください。あまりにも多くの更新を遅延させると、応答性が欠けていると認識される可能性があります。最も大きなパフォーマンス上の利点が得られる領域にのみ、慎重に使用してください。
• 代替案を検討する： useDeferredValueに頼る前に、メモ化（React.memo）やコード分割などの他の最適化手法を探ります。これらの手法は、特定のパフォーマンス問題に対してより効率的な解決策を提供する可能性があります。

useDeferredValue vs. useTransition：適切なツールの選択

React 18では、更新を管理しユーザーインタラクションを優先するための別のメカニズムを提供するuseTransitionフックも導入されました。useDeferredValueとuseTransitionはどちらもパフォーマンスの向上を目指していますが、目的が異なります。

useDeferredValueは主に特定の値への更新を遅延させるために使用され、遅延された値がバックグラウンドで更新されている間、UIの応答性を維持します。即時のユーザーインタラクションを優先し、UIの重要でない部分へのわずかな遅延更新を受け入れるシナリオに適しています。

一方、useTransitionは、特定のstate更新をトランジションとしてマークするために使用されます。Reactはこれらの更新を優先し、UIをブロックすることなく完了しようと試みます。useTransitionは、計算コストが高い場合でも、state更新がスムーズに、かつユーザーインタラクションを中断することなく実行されることを保証したいシナリオで役立ちます。

以下に、主な違いをまとめた表を示します：

一般的に、古い可能性のあるデータを表示しつつUIの応答性を保ちたい場合はuseDeferredValueを使用します。UIの応答性を保ちつつ、新しいデータが準備できるまでデータの表示を遅延させたい場合はuseTransitionを使用します。

グローバルな考慮事項：多様な環境への適応

グローバルなオーディエンス向けのアプリケーションを開発する際には、アプリケーションが使用される多様な環境を考慮することが不可欠です。ネットワークの遅延、デバイスの性能、ユーザーの期待は、地域によって大きく異なる場合があります。以下は、グローバルな文脈でuseDeferredValueを使用する際の考慮事項です：

• ネットワーク状況： ネットワーク接続が悪い地域では、useDeferredValueの利点がさらに顕著になる可能性があります。更新を遅延させることで、データ転送が遅い、または信頼性がない場合でも、レスポンシブなUIを維持するのに役立ちます。
• デバイスの性能： 一部の地域のユーザーは、古いまたは性能の低いデバイスを使用している場合があります。useDeferredValueは、CPUやGPUへの負荷を減らすことで、これらのデバイスでのパフォーマンス向上に役立ちます。
• ユーザーの期待： パフォーマンスや応答性に関するユーザーの期待は、文化によって異なる場合があります。ターゲットオーディエンスの期待を理解し、それに応じてアプリケーションのパフォーマンスを調整することが重要です。
• ローカライゼーション： 更新を遅延させる際は、ローカライゼーションに関する考慮事項に注意してください。遅延されたコンテンツが適切にローカライズされ、異なる言語や地域間でユーザー体験が一貫していることを確認してください。例えば、検索結果の表示を遅延させる場合、結果がユーザーのロケールに合わせて適切に翻訳・フォーマットされていることを確認します。

これらの要因を考慮することで、アプリケーションが最適に動作し、世界中のユーザーにポジティブなユーザー体験を提供することを保証できます。

結論：戦略的な遅延によるReactパフォーマンスの強化

useDeferredValueはReact開発者のツールキットへの価値ある追加であり、パフォーマンスを最適化し、ユーザーインタラクションを効果的に優先させることができます。UIの重要でない部分への更新を戦略的に遅延させることで、よりレスポンシブで滑らかなアプリケーションを作成できます。useDeferredValueのニュアンスを理解し、ベストプラクティスを適用し、グローバルな要因を考慮することで、世界中のオーディエンスに卓越したユーザー体験を提供できるようになります。Reactが進化し続ける中で、これらのパフォーマンス最適化技術を習得することは、高品質で高性能なアプリケーションを構築するために不可欠です。