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なぜ React 哲学を守らないといけないのか?

に公開

こんにちは.年々病気に弱くなってきて体力の低下と年齡を感じる今日このごろです. Keeth こと桑原です.

毎日お世話になっている 𝕏 で以下のポストを見かけました.

https://x.com/le_panda_noir/status/1962638427628937481

こちらの投稿を見たとき「これは読みたい!」と思ったのですが,しっかりリプライで

書きたいってか、こういう感じのを誰か書いて使わせてくれ

とあったので笑いました(笑)ただ,自分なりにこれは整理してみたくなったので,色々調べつつ自分なりに思うところを書いてみます.むっちゃ遅くなってしもた.

※あまり思想については強くないので,間違っている記述があればバンバンコメントいただけると嬉しいです 🙇‍♂️


なぜ React 哲学を守らないといけないのか?

React は良くも悪くも,とても表現力が高い柔軟なライブラリで,哲学通りじゃない柔軟な書き方が割とできたりします.上記の投稿でクロパンダさん御本人も書かれているように,哲学に従っていないコードは,React の将来の変更等(破壊的変更も含む)で互換性を失い,アプリケーションで利用している React のバージョンアップにより壊れる可能性があります.

その中で哲学を守ることは,アプリケーションを予測可能で,バグりにくく,将来の React の進化に乗り遅れない,そして変更に耐えうるようにするためという面が大きいと思っています.

React は,UI を 「宣言的」 に(つまり「どうやるか」ではなく「どうあるべきか」を)記述するためのライブラリです.この根本に従うことで,コードはシンプルで理解しやすくなります.React 哲学はこの宣言的な UI 構築を支えるための「ルール」や「お作法」と言ってもよく,だからこそ守るべきだと自分は考えます.

具体的にバージョンアップで壊れる危険性のあるコード例

では具体的に,2つほど壊れる危険性のあるコードを考えたので見ていきましょう.

① Strict Modeで問題発生

典型的なのが,クリーンアップ関数を持たないuseEffect です.

type User = {
  id: string;
  name: string;
};

type UserProfileProps = {
  userId: string;
};

const UserProfile = ({ userId }: UserProfileProps) => {
  const [user, setUser] = useState<User | null>(null);

  useEffect(() => {
    // APIを呼び出してカウンターを増やす副作用
    fetch(`/api/users/${userId}/increment-view-count`, { method: 'POST' });

    fetch(`/api/users/${userId}`)
      .then(res => res.json())
      .then(setUser);
  }, [userId]);

  return <div>{user?.name}</div>;
}

このコードは一見問題なく見えますが,Strict Mode では React が意図的に useEffect を2回実行するため,ページビューが2回カウントされてしまいます.開発環境だけの問題と思われるかもしれませんが,これが将来 production でも実行されるようになれば,閲覧回数の数字が期待値とは異なる結果になってしまいます.

さらに Activity という機能を使っているときも,この問題は発生する可能性があります.

この機能が有効になると,React はパフォーマンス向上のために **コンポーネントを画面に表示する前に裏でレンダリング(= Effect を再作成)し,その後,不要と判断すれば Effect を破棄(= クリーンアップを実行)し,再度表示する(= 再度 Effect を作成)**といった挙動をします。

先ほどの UserProfile コンポーネントがこの機能で使われると,ユーザーが一度も見ていないのに,裏のレンダリングだけでページビューが記録されてしまう,という可能性があります.

正しいコード

useEffect には,その処理を「打ち消す」ためのクリーンアップ関数を常に意識します.

 type User = {
   id: string;
   name: string;
 };

 type UserProfileProps = {
   userId: string;
 };

 const UserProfile = ({ userId }: UserProfileProps) => {
   const [user, setUser] = useState<User | null>(null);

   useEffect(() => {
+    let cancelled = false;
+
-    // APIを呼び出してカウンターを増やす副作用
-    fetch(`/api/users/${userId}/increment-view-count`, { method: 'POST' });
-
+    // 副作用のない読み取り専用操作
     fetch(`/api/users/${userId}`)
       .then(res => res.json())
-      .then(setUser);
+      .then((data: User) => {
+        if (!cancelled) {
+          setUser(data);
+        }
+      });
+
+    return () => {
+      cancelled = true;
+    };
   }, [userId]);

+  // カウントアップは別のユーザーアクション時に実行
+  const handleViewCount = () => {
+    fetch(`/api/users/${userId}/increment-view-count`, { method: 'POST' });
+  };
+
-  return <div>{user?.name}</div>;
+  return (
+    <div onClick={handleViewCount}>
+      {user?.name}
+    </div>
+  );
 }

このように,React の useEffect を正しく使うには,「一度きりの処理」をどう実現するかではなく, 「何度実行されても最終的な結果が正しくなるように処理を設計する」 という考え方が重要だなぁと思います.

② React Concurrent Featuresで問題発生

let globalCounter = 0;

type Item = {
  id: string;
  name: string;
  processed: boolean;
};

type ImpureComponentProps = {
  items: Item[];
};

const ImpureComponent = ({ items }: ImpureComponentProps) => {
  // レンダリング中にグローバル変数を変更
  globalCounter++;

  // 外部の状態を直接変更
  items.forEach(item => {
    item.processed = true;
  });

  return (
    <div>
      <p>Rendered {globalCounter} times</p>
      <ul>
        {items.map(item => (
          <li key={item.id}>{item.name}</li>
        ))}
      </ul>
    </div>
  );
}

このコードでは,React 18 の Concurrent Rendering でレンダリングが中断・再開される際に,純粋なコンポーネントではないため予期しない動作を引き起こします.また,グローバル変数の値が予測不能になります.さらに,props を直接変更することで,親コンポーネントに予期しない影響を与えてしまいます.

正しいコード

-let globalCounter = 0;
-
 type Item = {
   id: string;
   name: string;
-  processed: boolean;
+  processed?: boolean;
 };

-type ImpureComponentProps = {
+type PureComponentProps = {
   items: Item[];
 };

-const ImpureComponent = ({ items }: ImpureComponentProps) => {
+const PureComponent = ({ items }: PureComponentProps) => {
-  // レンダリング中にグローバル変数を変更
-  globalCounter++;
-
-  // 外部の状態を直接変更
-  items.forEach(item => {
-    item.processed = true;
-  });
+  // 元の配列を変更せずに新しい配列を作成(純粋な計算)
+  const processedItems = items.map(item => ({
+    ...item,
+    processed: true
+  }));

+  // レンダリング回数の表示が必要な場合は、親コンポーネントで管理する
   return (
     <div>
-      <p>Rendered {globalCounter} times</p>
       <ul>
-        {items.map(item => (
-          <li key={item.id}>{item.name}</li>
+        {processedItems.map(item => (
+          <li key={item.id}>
+            {item.name} {item.processed ? '✓' : ''}
+          </li>
         ))}
       </ul>
     </div>
   );
 }

React哲学を守る = コンポーネントを「純粋」に保つ

これまでの記述からわかるように,React 哲学の核となる考え方は公式ドキュメントにも書いてありますが,コンポーネントを純粋に保つ ことです.ドキュメント内で使われている言葉をお借りすると,純関数 (pure function) のように保つということです.

またドキュメントでは,コンポーネントの純粋性について以下のように述べられています(多少言葉は変更).

  • コンポーネントは純粋である必要がある。すなわち:
    • コンポーネントは自分の仕事に集中する。レンダー前に存在していたオブジェクトや変数を書き換えない。
    • 入力が同じなら出力も同じ。同じ入力に対しては、常に同じ JSX を返すようにする。

さらに,以下の点にも注意が必要です.

  • レンダーはいつでも起こる可能性があるため,コンポーネントは相互の呼び出し順に依存してはいけない
  • コンポーネントがレンダーに使用する入力値を書き換えない。これには props,state,コンテクストが含まれる。画面を更新するためには既存のオブジェクトを書き換えるのではなく,代わりに state をセットする
  • コンポーネントのロジックはできるだけコンポーネントが返す JSX の中で表現する。何かを「変える」必要がある場合,通常はイベントハンドラで行う。最終手段として useEffect を使用する
    以上,「まとめ」より抜粋

また,React はなぜ純粋性を重視するのか? という欄に『純関数を書くことには訓練が必要だが,それにより React パラダイムの威力が発揮される』とありますが,仰るとおりで純関数を書くことは自分にとって意外と難しい.いや,React のコードを書けと言われれば書けはしますし,アプリケーションとして不具合なく動作させられますが,ちゃんと純関数になっていない なんてことがよくあります.

何度も登場している,この「純粋性」こそが React 哲学の土台です.そもそもドキュメントの冒頭に,

React はこのような概念に基づいて設計されています。React は、あなたが書くすべてのコンポーネントが純関数であると仮定しています。 つまり、あなたが書く React コンポーネントは、与えられた入力が同じであれば、常に同じ JSX を返す必要があります。

このように書かれており,純関数で書くことが前提なのです.

また,コンポーネントを「状態から UI への変換器」として捉えると,UI の状態管理がシンプルになり,バグの予測や再現が容易になるのではないかと,今は考えるようになってきました.逆に言えば,純粋性を破ったコンポーネントは「いつ,何が起こるか分からない」不確定な動作をする可能性があり,React が提供する最適化の恩恵も受けられなくなってしまうのだと思います.

ぶっちゃけ

今回の話は だいたい React の公式ドキュメント「コンポーネントを純粋に保つ」に書かれています.

https://ja.react.dev/learn/keeping-components-pure

ある程度書いてからこのドキュメントと照らし合わせ,修正していったら,「あれ,この記事いらなくね?」と思うなどしましたが,途中まで書いたので自分の学習の意味でも書ききってしまおうかなと.インターネットを更に散らかしてすんません!

また,純粋性については,私よりもよっぽど知見のある uhyo さんの Reactコンポーネントが「純粋である」とはどういうことか? 丁寧な解説 という記事がとても素晴らしいので,是非こちらを読まれることをおすすめします!

https://zenn.dev/uhyo/articles/react-pure-components#フックの中に副作用を書いていい?

まとめ

以上,React 哲学を守ることは,単に「ルールだから」という形式的なものではなく,React というライブラリの恩恵を最大限に受け,将来の進化にも耐えうる堅牢で予測可能な UI を構築するための最も合理的な方法なのだと理解しました.

ではでは(=゚ω゚)ノ

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