M

MLOG

日本語

カスタム要素を中心にWeb Componentsの力を探求。様々なウェブアプリで使える、再利用可能でカプセル化されたUIコンポーネントの構築方法を解説します。

Web Components：カスタム要素（Custom Elements）の徹底解説

Web Componentsは、Web開発における重要な進歩であり、再利用可能でカプセル化されたUIコンポーネントを作成するための標準化された方法を提供します。Web Componentsを構成するコア技術の中でも、カスタム要素（Custom Elements）は、独自の動作とレンダリングを持つ新しいHTMLタグを定義するための礎として際立っています。この包括的なガイドでは、カスタム要素の複雑さを掘り下げ、その利点、実装、そして現代のWebアプリケーションを構築するためのベストプラクティスを探求します。

Web Componentsとは何か？

Web Componentsは、開発者が再利用可能で、カプセル化され、相互運用可能なHTML要素を作成できるようにする一連のWeb標準です。これらはWeb開発にモジュラーなアプローチを提供し、異なるプロジェクトやフレームワーク間で簡単に共有・再利用できるカスタムUIコンポーネントの作成を可能にします。Web Componentsの背後にあるコア技術は次のとおりです：

カスタム要素の理解

カスタム要素はWeb Componentsの中心であり、開発者が独自の要素でHTMLの語彙を拡張できるようにします。これらのカスタム要素は標準のHTML要素のように振る舞いますが、特定のアプリケーションのニーズに合わせて調整することができ、より高い柔軟性とコードの整理を実現します。

カスタム要素の定義

カスタム要素を定義するには、customElements.define()メソッドを使用する必要があります。このメソッドは2つの引数を取ります：

  1. 要素名：カスタム要素の名前を表す文字列。標準のHTML要素との競合を避けるために、名前にハイフン（-）を含める必要があります。例えば、my-elementは有効な名前ですが、myelementは無効です。
  2. 要素のクラス：HTMLElementを拡張し、カスタム要素の動作を定義するJavaScriptクラス。

以下は基本的な例です：

class MyElement extends HTMLElement {
  constructor() {
    super();
    this.innerHTML = 'Hello, World!';
  }
}

customElements.define('my-element', MyElement);

この例では、my-elementという名前のカスタム要素を定義しています。MyElementクラスはHTMLElementを拡張し、コンストラクタ内で要素のinnerHTMLを「Hello, World!」に設定します。

カスタム要素のライフサイクルコールバック

カスタム要素には、要素のライフサイクルのさまざまな段階でコードを実行できるいくつかのライフサイクルコールバックがあります。これらのコールバックは、要素の初期化、属性の変更への応答、および要素がDOMから削除されたときのリソースのクリーンアップの機会を提供します。

ライフサイクルコールバックの使用法を示す例を以下に示します：

class MyElement extends HTMLElement {
  constructor() {
    super();
    this.shadow = this.attachShadow({mode: 'open'});
  }

  connectedCallback() {
    this.shadow.innerHTML = `
DOMに接続されました！
`;
    console.log('Element connected');
  }

  disconnectedCallback() {
    console.log('Element disconnected');
  }

  static get observedAttributes() { return ['data-message']; }

  attributeChangedCallback(name, oldValue, newValue) {
    if (name === 'data-message') {
      this.shadow.innerHTML = `
${newValue}
`;
    }
  }
}

customElements.define('my-element', MyElement);

この例では、connectedCallback()は、要素がDOMに接続されるとコンソールにメッセージを記録し、要素のinnerHTMLを設定します。disconnectedCallback()は、要素が切断されるとメッセージを記録します。attributeChangedCallback()は、data-message属性が変更されると呼び出され、それに応じて要素のコンテンツを更新します。observedAttributesゲッターは、data-message属性の変更を監視したいことを指定します。

Shadow DOMによるカプセル化

Shadow DOMはWebコンポーネントにカプセル化を提供し、ページの他の部分から隔離されたコンポーネント用の別のDOMツリーを作成できます。これは、Shadow DOM内で定義されたスタイルやスクリプトがページの他の部分に影響を与えず、その逆も同様であることを意味します。このカプセル化は、競合を防ぎ、コンポーネントが予測どおりに動作することを保証するのに役立ちます。

Shadow DOMを使用するには、要素に対してattachShadow()メソッドを呼び出します。このメソッドは、Shadow DOMのモードを指定するオプションオブジェクトを取ります。modeは'open'または'closed'のいずれかです。モードが'open'の場合、Shadow DOMは要素のshadowRootプロパティを使用してJavaScriptからアクセスできます。モードが'closed'の場合、Shadow DOMはJavaScriptからアクセスできません。

以下は、Shadow DOMの使用法を示す例です：

class MyElement extends HTMLElement {
  constructor() {
    super();
    this.shadow = this.attachShadow({ mode: 'open' });
    this.shadow.innerHTML = `
      
      
これはShadow DOMの内部です。

    `;
  }
}

customElements.define('my-element', MyElement);

この例では、mode: 'open'でShadow DOMを要素にアタッチします。次に、Shadow DOMのinnerHTMLに、段落の色を青に設定するスタイルと、テキストを含む段落要素を含めます。Shadow DOM内で定義されたスタイルは、Shadow DOM内の要素にのみ適用され、Shadow DOM外の段落には影響しません。

カスタム要素を使用する利点

カスタム要素は、Web開発にいくつかの利点をもたらします：

カスタム要素の実用例

カスタム要素を使用して一般的なUIコンポーネントを構築する方法のいくつかの実用的な例を見てみましょう。

シンプルなカウンターコンポーネント

この例は、カスタム要素を使用してシンプルなカウンターコンポーネントを作成する方法を示しています。

class Counter extends HTMLElement {
  constructor() {
    super();
    this.shadow = this.attachShadow({ mode: 'open' });
    this._count = 0;
    this.render();
  }

  connectedCallback() {
    this.shadow.querySelector('.increment').addEventListener('click', () => {
      this.increment();
    });
    this.shadow.querySelector('.decrement').addEventListener('click', () => {
      this.decrement();
    });
  }

  increment() {
    this._count++;
    this.render();
  }

  decrement() {
    this._count--;
    this.render();
  }

  render() {
    this.shadow.innerHTML = `
      
      

        
        ${this._count}
        
      

    `;
  }
}

customElements.define('my-counter', Counter);

このコードは、HTMLElementを拡張するCounterクラスを定義します。コンストラクタはコンポーネントを初期化し、Shadow DOMをアタッチし、初期カウントを0に設定します。connectedCallback()メソッドは、インクリメントボタンとデクリメントボタンにイベントリスナーを追加します。increment()メソッドとdecrement()メソッドはカウントを更新し、render()メソッドを呼び出してコンポーネントのレンダリングを更新します。render()メソッドは、Shadow DOMのinnerHTMLにカウンターの表示とボタンを含めます。

画像カルーセルコンポーネント

この例では、カスタム要素を使用して画像カルーセルコンポーネントを作成する方法を示します。簡潔にするため、画像ソースはプレースホルダーであり、API、CMS、またはローカルストレージから動的に読み込むことができます。スタイリングも最小限に抑えられています。

class ImageCarousel extends HTMLElement {
 constructor() {
  super();
  this.shadow = this.attachShadow({ mode: 'open' });
  this._images = [
  'https://via.placeholder.com/350x150',
  'https://via.placeholder.com/350x150/0077bb',
  'https://via.placeholder.com/350x150/00bb77',
  ];
  this._currentIndex = 0;
  this.render();
 }

 connectedCallback() {
  this.shadow.querySelector('.prev').addEventListener('click', () => {
  this.prevImage();
  });
  this.shadow.querySelector('.next').addEventListener('click', () => {
  this.nextImage();
  });
 }

 nextImage() {
  this._currentIndex = (this._currentIndex + 1) % this._images.length;
  this.render();
 }

 prevImage() {
  this._currentIndex = (this._currentIndex - 1 + this._images.length) % this._images.length;
  this.render();
 }

 render() {
  this.shadow.innerHTML = `
  
  

  Carousel Image
  

  
  
  

  

  `;
 }
}

customElements.define('image-carousel', ImageCarousel);

このコードはHTMLElementを拡張するImageCarouselクラスを定義します。コンストラクタはコンポーネントを初期化し、Shadow DOMをアタッチし、初期の画像配列と現在のインデックスを設定します。connectedCallback()メソッドは、前後のボタンにイベントリスナーを追加します。nextImage()メソッドとprevImage()メソッドは現在のインデックスを更新し、render()メソッドを呼び出してコンポーネントのレンダリングを更新します。render()メソッドは、Shadow DOMのinnerHTMLに現在の画像とボタンを含めます。

カスタム要素を使用する際のベストプラクティス

カスタム要素を使用する際に従うべきベストプラクティスをいくつか紹介します：

カスタム要素とフレームワーク

カスタム要素は、他のWeb技術やフレームワークと相互運用できるように設計されています。React、Angular、Vue.jsなどの人気のあるフレームワークと組み合わせて使用できます。

Reactでカスタム要素を使用する

Reactでカスタム要素を使用するには、他のHTML要素と同じようにレンダリングするだけです。ただし、基になるDOM要素にアクセスして直接対話するためにrefを使用する必要がある場合があります。

import React, { useRef, useEffect } from 'react';

function MyComponent() {
  const myElementRef = useRef(null);

  useEffect(() => {
    if (myElementRef.current) {
      // カスタム要素のAPIにアクセス
      myElementRef.current.addEventListener('custom-event', (event) => {
        console.log('Custom event received:', event.detail);
      });
    }
  }, []);

  return ;
}

export default MyComponent;

この例では、refを使用してmy-elementカスタム要素にアクセスし、それにイベントリスナーを追加します。これにより、カスタム要素によってディスパッチされたカスタムイベントをリッスンし、それに応じて応答することができます。

Angularでカスタム要素を使用する

Angularでカスタム要素を使用するには、カスタム要素を認識するようにAngularを設定する必要があります。これは、モジュールの設定のschemas配列にカスタム要素を追加することで行うことができます。

import { NgModule } from '@angular/core';
import { BrowserModule } from '@angular/platform-browser';
import { AppComponent } from './app.component';
import { CUSTOM_ELEMENTS_SCHEMA } from '@angular/core';

@NgModule({
  declarations: [
    AppComponent
  ],
  imports: [
    BrowserModule
  ],
  providers: [],
  bootstrap: [AppComponent],
  schemas: [CUSTOM_ELEMENTS_SCHEMA]
})
export class AppModule { }

カスタム要素が登録されると、Angularテンプレートで他のHTML要素と同じように使用できます。

Vue.jsでカスタム要素を使用する

Vue.jsもネイティブでカスタム要素をサポートしています。特別な設定なしでテンプレートで直接使用できます。

Vueは自動的にカスタム要素を認識し、正しくレンダリングします。

アクセシビリティに関する考慮事項

カスタム要素を構築する際には、コンポーネントが障害を持つ人々を含むすべての人に利用可能であることを保証するために、アクセシビリティを考慮することが重要です。以下は、主要なアクセシビリティに関する考慮事項です：

国際化と地域化

グローバルなオーディエンス向けにカスタム要素を開発する場合、国際化（i18n）と地域化（l10n）を考慮することが重要です。以下は、主要な考慮事項です：

結論

カスタム要素は、再利用可能でカプセル化されたUIコンポーネントを構築するための強力なツールです。再利用性、カプセル化、相互運用性、保守性、パフォーマンスなど、Web開発にいくつかの利点をもたらします。このガイドで概説したベストプラクティスに従うことで、カスタム要素を活用して、堅牢で保守可能で、グローバルなオーディエンスにアクセス可能な最新のWebアプリケーションを構築できます。Web標準が進化し続けるにつれて、カスタム要素を含むWeb Componentsは、モジュラーでスケーラブルなWebアプリケーションを作成するためにますます重要になるでしょう。

カスタム要素の力を活用して、一度に1つのコンポーネントでWebの未来を築きましょう。コンポーネントがどこでも、誰にでも利用可能であることを保証するために、アクセシビリティ、国際化、地域化を考慮することを忘れないでください。