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Reduxを使うことになったので調べてみた（React,Next.js）

KaneharaTakato

はじめに

Reactを使ったアプリケーションの開発では、最初はコンポーネント間でのデータの受け渡しがシンプルに思えるかもしれません。しかし、アプリが大きくなってくると、状態（データ）の管理が複雑になり、どのコンポーネントがどのデータを使っているのか、どこでデータが変更されるのかがわかりにくくなることがあります。そこで登場するのが、Reduxという状態管理ライブラリです。

Reduxは、アプリケーションの状態を一元管理するための強力なツールです。この記事では、Reduxの基本的な仕組みや特徴、そしてReactとの組み合わせでどのようなメリットがあるのかを詳しく解説していきます。特に、初めてReduxに触れる方でも理解しやすいように、具体的な例や流れを用いて説明していきます。

Reduxとは？

Reduxは、主にJavaScriptアプリケーションで使われる状態管理ライブラリです。「状態管理」とは、アプリケーション内でどんなデータを持ち、どのようにそのデータが変更されるかを管理することです。

状態管理とは？

例えば、ショッピングカートを扱うアプリを考えてみましょう。ユーザーが商品をカートに追加したり、削除したりする度に、そのカートの状態（カートに入っている商品リスト）が変わります。この「カートの状態」をしっかりと管理することが必要です。状態が正しく管理されていないと、カートに間違った商品が表示されたり、データが更新されなかったりする問題が発生します。これが「状態管理」の重要性です。

Reduxが解決する問題

通常のReactアプリケーションでは、データ（状態）はコンポーネント間でpropsを通じて受け渡されます。しかし、アプリケーションが複雑になると、「propsのバケツリレー」という問題が起こります。これは、上位のコンポーネントから下位のコンポーネントにデータを次々と渡していく方法で、途中のコンポーネントがただデータを中継するだけになることがあります。これではコードが煩雑になり、管理が難しくなります。

Reduxは、このような問題を解決するために生まれたツールです。アプリケーション全体の状態を1つの場所で管理し、必要なコンポーネントにその状態を提供することで、状態管理が簡素化され、バグが減少します。

Reduxの基本的な概念

Reduxは、3つの重要なコンセプトによって構成されています。それが、ストア（Store）、アクション（Action）、そしてリデューサー（Reducer）です。

1.ストア (Store)

ストアは、アプリケーション全体の状態を保存する場所です。アプリケーションで使われているすべてのデータを1か所で管理します。このおかげで、どこにデータがあるのかを一目で把握でき、アプリ全体の状態を簡単に管理できるようになります。

ストアには、以下のようなデータが含まれます。

・ユーザー情報（名前、メールアドレスなど）
・ショッピングカートの情報（カートに入っている商品）
・アプリの設定（テーマカラー、言語など）

2. アクション (Action)

アクションは、「状態がどう変わるべきか」を示すオブジェクトです。具体的には、「何が起こったのか」という情報を含むメッセージのようなものです。例えば、ユーザーがカートに商品を追加した場合、「ADD_TO_CART」というアクションが発生します。

アクションの例：

{
  type: 'ADD_TO_CART', // 何が起こったのかを表す
  payload: {           // 必要なデータ（追加された商品など）
    productId: 123,
    quantity: 1
  }
}

3.リデューサー (Reducer)

リデューサーは、現在の状態とアクションを元に新しい状態を計算する純粋関数です。Reduxのリデューサーは、現在の状態を変更する際に必ず使われ、同じ入力に対して常に同じ結果を返します。これにより、状態の更新が予測可能で安定したものとなります。

※純粋関数: 同じ入力に対して必ず同じ出力を返す関数

リデューサーの例：

function cartReducer(state = initialState, action) {
  switch (action.type) {
    case 'ADD_TO_CART':
      return {
        ...state,
        items: [...state.items, action.payload]
      };
    default:
      return state;
  }
}

Reduxの特徴

1.単方向データフロー

Reduxでは、データが一方向にしか流れません。具体的には、次のような流れになります。

　1.アクションが発生する（例: ユーザーがボタンをクリック）
　2.リデューサーがアクションを受け取り、新しい状態を計算する
　3.ストアが新しい状態を保存する
　4.UIが新しい状態に基づいて更新される

これにより、状態の変更がどこで行われたのかが明確になり、データフローが追跡しやすくなります。

2.純粋関数による予測可能な状態更新

リデューサーは純粋関数として設計されているため、同じ状態とアクションに対して常に同じ結果を返します。これにより、状態の変更が予測しやすく、バグを防ぐことができます。

3.デバッグの容易さ

Reduxでは、状態の変更履歴を簡単に追跡できるため、状態がどのように変わってきたかを確認しながらデバッグできます。特に、Redux DevToolsを使えば、アプリケーションの過去の状態にタイムトラベルすることができ、過去の状態に戻ってバグを再現しやすくなります。

4.ミドルウェアによる機能拡張

Reduxは、ミドルウェアを使って機能を拡張できます。例えば、非同期処理（APIからのデータ取得など）やロギング、エラーハンドリングを簡単に実装でき、柔軟に拡張可能です。人気のあるミドルウェアには、redux-thunkやredux-sagaなどがあります。

ReduxをReactと組み合わせるメリット

Reduxは、Reactと組み合わせて使われることが多く、その利点は以下の通りです。

  1. 状態管理の効率化
    Reduxを使えば、アプリケーション全体の状態を1つのストアで管理できるため、コンポーネント間でデータを簡単に共有できます。これにより、propsのバケツリレーを回避し、コードがスッキリします。

  2. 再レンダリングの最適化
    Reduxの仕組みでは、変更が必要な部分だけを効率的に再レンダリングするため、アプリケーションのパフォーマンスを向上させることができます。

  3. コンポーネントの疎結合
    Reduxを使用することで、コンポーネント自体は状態管理のロジックに依存せず、表示に集中することができます。これにより、コンポーネントの再利用性が向上し、コードの可読性も高まります。

  4. React Hooksとの親和性
    useSelectorやuseDispatchなどのReact Hooksを使用すれば、Reactの関数コンポーネントでReduxの機能をシンプルに利用できます。これにより、Reactのモダンな開発スタイルにシームレスに統合できます。

  5. タイムトラベルデバッグの活用
    ReduxとReactの組み合わせでは、状態の変更履歴を遡ることができるため、過去の状態に戻ってアプリケーションの動作を確認することが可能です。これは、特に複雑なアプリケーションでデバッグする際に非常に役立ちます。

まとめ

Reduxは、Reactのようなコンポーネントベースのフレームワークと組み合わせることで、状態管理の課題を効果的に解決する強力なツールです。特に、大規模なアプリケーションにおいて、状態管理を一元化し、データフローを予測可能にすることで、開発効率やアプリケーションの安定性を大幅に向上させます。

ただし、小規模なアプリケーションでは、Reduxを導入することでかえって複雑になってしまう場合もあるため、プロジェクトの規模や複雑さに応じて適切なツールを選択することが重要です。

Thank you!!

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