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ReactのuseInsertionEffectフックを活用して、CSS-in-JSライブラリを最適化する方法を探求しましょう。パフォーマンス向上、レイアウトスラッシングの削減、一貫したスタイリングの確保について学びます。

React useInsertionEffect：CSS-in-JSの最適化を革新

Reactのエコシステムは常に進化しており、パフォーマンスのボトルネックに対処し、開発者のエクスペリエンスを向上させるための新しい機能とAPIが登場しています。そのような追加の1つが、React 18で導入されたuseInsertionEffectフックです。このフックは、CSS-in-JSライブラリを最適化するための強力なメカニズムを提供し、特に複雑なアプリケーションで大幅なパフォーマンス向上をもたらします。

CSS-in-JSとは？

useInsertionEffectについて深く掘り下げる前に、CSS-in-JSを簡単に復習しましょう。これは、CSSスタイルがJavaScriptコンポーネント内で記述および管理される手法です。従来のCSSスタイルシートの代わりに、CSS-in-JSライブラリを使用すると、開発者はReactコード内で直接スタイルを定義できます。一般的なCSS-in-JSライブラリには、次のものがあります。

CSS-in-JSには、いくつかの利点があります。

ただし、CSS-in-JSはパフォーマンス上の課題ももたらします。レンダリング中にCSSを動的に挿入すると、ブラウザがスタイルの変更のためにレイアウトを繰り返し再計算するレイアウトスラッシングが発生する可能性があります。これは、ぎこちないアニメーションや、特に低電力デバイスまたは深くネストされたコンポーネントツリーを持つアプリケーションで、ユーザーエクスペリエンスの低下につながる可能性があります。

レイアウトスラッシングの理解

レイアウトスラッシングは、JavaScriptコードがスタイルの変更後、ブラウザがレイアウトを再計算する前に、レイアウトプロパティ（例：offsetWidth、offsetHeight、scrollTop）を読み取るときに発生します。これにより、ブラウザは同期的にレイアウトを再計算することを余儀なくされ、パフォーマンスのボトルネックにつながります。CSS-in-JSのコンテキストでは、これは多くの場合、スタイルがレンダリングフェーズ中にDOMに挿入され、その後の計算が更新されたレイアウトに依存するときに発生します。

この簡略化された例を考えてみましょう。

function MyComponent() {
  const [width, setWidth] = React.useState(0);
  const ref = React.useRef(null);

  React.useEffect(() => {
    // CSSを動的に挿入（例：styled-componentsを使用）
    ref.current.style.width = '200px';

    // スタイルの変更直後にレイアウトプロパティを読み取る
    setWidth(ref.current.offsetWidth);
  }, []);

  return 
My Element
;
}

このシナリオでは、offsetWidthはwidthスタイルが設定された直後に読み取られます。これにより、同期的なレイアウト計算がトリガーされ、レイアウトスラッシングが発生する可能性があります。

useInsertionEffectの紹介

useInsertionEffectは、CSS-in-JSライブラリにおける動的CSS挿入に関連するパフォーマンス上の課題に対処するように設計されたReactフックです。これにより、ブラウザが画面を描画する前にCSSルールをDOMに挿入し、レイアウトスラッシングを最小限に抑え、よりスムーズなレンダリングエクスペリエンスを確保できます。

useInsertionEffectと、useEffectやuseLayoutEffectなどの他のReactフックとの主な違いは次のとおりです。

useInsertionEffectを使用することにより、CSS-in-JSライブラリはレンダリングパイプラインの早い段階でスタイルを挿入し、ブラウザがレイアウト計算を最適化し、レイアウトスラッシングの可能性を減らすための時間を増やすことができます。

useInsertionEffectの使い方

useInsertionEffectは通常、CSS-in-JSライブラリ内で、CSSルールのDOMへの挿入を管理するために使用されます。独自のCSS-in-JSソリューションを構築しているのでない限り、アプリケーションコード内で直接使用することはほとんどありません。

CSS-in-JSライブラリがuseInsertionEffectを使用する可能性がある簡略化された例を次に示します。

import * as React from 'react';

const styleSheet = new CSSStyleSheet();
document.adoptedStyleSheets = [...document.adoptedStyleSheets, styleSheet];

function insertCSS(rule) {
  styleSheet.insertRule(rule, styleSheet.cssRules.length);
}

export function useMyCSS(css) {
  React.useInsertionEffect(() => {
    insertCSS(css);
  }, [css]);
}

function MyComponent() {
  useMyCSS('.my-class { color: blue; }');

  return 
Hello, World!
;
}

説明：

  1. 新しいCSSStyleSheetが作成されます。これは、CSSルールを管理するためのパフォーマンスの高い方法です。
  2. スタイルシートはドキュメントによって採用され、ルールが有効になります。
  3. useMyCSSカスタムフックは、CSSルールを引数として受け取ります。
  4. useInsertionEffect内で、CSSルールはinsertCSSを使用してスタイルシートに挿入されます。
  5. フックはcssルールに依存し、ルールが変更されたときに再実行されるようにします。

重要な考慮事項：

useInsertionEffectを使用するメリット

useInsertionEffectの主な利点は、特にCSS-in-JSに大きく依存するアプリケーションにおけるパフォーマンスの向上です。レンダリングパイプラインの早い段階でスタイルを挿入することにより、レイアウトスラッシングを軽減し、よりスムーズなユーザーエクスペリエンスを確保できます。

主な利点の概要を次に示します。

実際の例

アプリケーションコードでuseInsertionEffectを直接使用することは一般的ではありませんが、CSS-in-JSライブラリの作成者にとっては重要です。それがエコシステムにどのような影響を与えているかを見てみましょう。

Styled-components

最も人気のあるCSS-in-JSライブラリの1つであるStyled-componentsは、スタイルの挿入を最適化するために内部的にuseInsertionEffectを採用しています。この変更により、styled-componentsを使用するアプリケーション、特に複雑なスタイリング要件を持つアプリケーションで、顕著なパフォーマンスの向上がもたらされました。

Emotion

もう1つの広く使用されているCSS-in-JSライブラリであるEmotionも、パフォーマンスを向上させるためにuseInsertionEffectを活用しています。レンダリングプロセスのはじめにスタイルを挿入することにより、Emotionはレイアウトスラッシングを削減し、全体的なレンダリング速度を向上させます。

その他のライブラリ

他のCSS-in-JSライブラリは、パフォーマンス上の利点を活用するために、useInsertionEffectを積極的に調査し、採用しています。Reactのエコシステムが進化するにつれて、このフックを内部実装に組み込んでいるライブラリがさらに増えることが予想されます。

useInsertionEffectを使用する場合

前述のように、通常、アプリケーションコードでuseInsertionEffectを直接使用することはありません。代わりに、主にCSS-in-JSライブラリの作成者がスタイルの挿入を最適化するために使用します。

useInsertionEffectが特に役立つシナリオを次に示します。

useInsertionEffectの代替手段

useInsertionEffectはCSS-in-JSを最適化するための強力なツールですが、スタイリングのパフォーマンスを向上させるために使用できる他の手法があります。

CSS-in-JSの最適化に関するベストプラクティス

useInsertionEffectを使用しているかどうかに関係なく、CSS-in-JSのパフォーマンスを最適化するために従うことができるいくつかのベストプラクティスがあります。

結論

useInsertionEffectは、Reactのエコシステムへの貴重な追加であり、CSS-in-JSライブラリを最適化するための強力なメカニズムを提供します。レンダリングパイプラインの早い段階でスタイルを挿入することにより、レイアウトスラッシングを軽減し、よりスムーズなユーザーエクスペリエンスを確保できます。通常、アプリケーションコードでuseInsertionEffectを直接使用することはありませんが、その目的と利点を理解することは、最新のReactのベストプラクティスを最新の状態に保つために不可欠です。CSS-in-JSが進化し続けるにつれて、より多くのライブラリがuseInsertionEffectやその他のパフォーマンス最適化技術を採用して、世界中のユーザー向けに、より高速で応答性の高いWebアプリケーションを提供することが予想されます。

CSS-in-JSのニュアンスを理解し、useInsertionEffectなどのツールを活用することで、開発者は、さまざまなデバイスやネットワーク全体で優れたユーザーエクスペリエンスを提供する、非常にパフォーマンスが高く、保守性の高いReactアプリケーションを作成できます。常にアプリケーションをプロファイリングして、パフォーマンスのボトルネックを特定して対処し、Web開発の絶えず進化する世界における最新のベストプラクティスに関する情報を入手してください。