【ITニュース解説】afterRenderEffect, afterNextRender, afterEveryRender & Renderer2

Angularアプリケーションを開発する際、ユーザーインターフェースの描画（レンダリング）やデータの更新、それに伴う様々な処理をいつ、どこで行うかは非常に重要な問題である。最近導入されたeffect、afterRenderEffect、afterNextRender、afterEveryRenderといった機能と、以前から存在するRenderer2は、開発者がこれらの処理をより柔軟かつ効率的に制御するための強力なツールである。これらはそれぞれ異なる目的と実行タイミングを持ち、適切に使い分けることでアプリケーションのパフォーマンスや安定性を向上させられる。

まずeffectから説明する。これは、アプリケーションの状態を管理する「シグナル」という仕組みに依存する処理を実行するために使われる。シグナルはデータの変化をリアクティブに追跡し、その値が変わると依存するeffectが自動的に実行される。effectは少なくとも一度は実行され、その後、依存するシグナルの値が変更されるたびに実行される。複数のシグナルに依存している場合でも、それらのシグナルが次々に更新されても、effectは一度だけ実行されるため、意図しない多重実行を防ぐことができる。これは、リアクティブな状態の変更（シグナル）を、DOMの更新、ログの出力、外部APIへのデータ送信、ローカルストレージの更新といった、シグナルとは直接関係のない「非リアクティブ」な処理に橋渡しする際に非常に有用である。例えば、ユーザーがテーマ設定を変更した際に、そのテーマをDOMのスタイルに適用したり、ローカルストレージに保存したりするような処理に利用できる。しかし、effectはサーバーサイドレンダリング（SSR）環境でも実行されるため、ブラウザ特有のAPI（例：window、document、localStorage）を直接使うとエラーになる可能性がある。SSRで安全に利用するためには、Node.js環境で動作しても問題ない処理に限定するか、isPlatformBrowserのような条件分岐でブラウザ環境でのみ実行するように制御するか、あるいは後述のafterRenderEffectを使用することが推奨される。また、effectにはクリーンアップ関数を指定できる。これは、イベントリスナーや外部ライブラリのインスタンスなど、effectが破棄される際に明示的に解放する必要があるリソースを、メモリリークなく安全に片付けるために使われる重要な機能である。

次にafterRenderEffectについて説明する。この機能は、Angularがブラウザでビューの描画を完了した後、つまりDOMが完全に更新された後に実行されるように設計されている。そのため、DOMの直接的な操作、ブラウザAPIの利用、キャンバスへの描画、チャートのレンダリング、要素のサイズ測定など、サーバーサイドレンダリングでは意味がなく、クライアントサイドでの描画後に初めて実行できる種類の処理に適している。afterRenderEffectは、パフォーマンスを最適化するために「フェーズ」と呼ばれる実行タイミングを明示的に指定することを強く推奨されている。主なフェーズにはearlyRead、write、readがある。earlyReadフェーズは、DOMへの書き込みが行われる前にDOMから測定値（要素の幅や高さなど）を読み取るために使用され、その値をwriteフェーズに渡すことができる。writeフェーズは、AngularがDOMを更新する処理を実行するために使用される。readフェーズは、すべてのDOM更新とスタイルが適用された後に、最終的な測定値を読み取るために使用されるが、その値をwriteフェーズに戻すことはできない。これらのフェーズを分離することで、AngularはDOMの読み取りと書き込みの操作を効率的にバッチ処理し、ブラウザがDOMのレイアウトを不必要に何度も再計算する「レイアウトスラッシング」というパフォーマンス問題を防ぐことができる。レイアウトスラッシングは、読み取りと書き込みが交互に発生するようなコードで起こりやすく、アプリケーションの動作が遅くなる原因となる。afterRenderEffectのフェーズを適切に利用することで、このような問題を回避し、スムーズなユーザーエクスペリエンスを提供できる。フェーズを使わずにafterRenderEffectをeffectのように利用することも可能だが、その場合はレイアウトスラッシングのリスクがあるため注意が必要である。

afterNextRenderとafterEveryRenderは、AngularがページのすべてのコンポーネントをDOMにレンダリングし終えた後に実行されるコールバックを登録する機能である。これらは常にクライアントサイドでのみ実行される。afterNextRenderは、ビューが初めて描画された後、つまりアプリケーションが起動して最初のDOMが構築された後に「一度だけ」実行される。これは、コンポーネントの初期化時に一度だけ実行されるngAfterViewInitライフサイクルフックと似ているが、afterNextRenderはコンポーネントのコンストラクター内で呼び出され、SSRでは実行されない点が異なる。用途としては、チャートの初期データのレンダリングや、特定の入力要素にフォーカスを当てるなど、初回レンダリング後の一度きりのDOM調整に適している。一方、afterEveryRenderは、Angularの変更検知サイクルによって何らかの要素が再レンダリングされるたびに「毎回」実行される。これはngAfterViewCheckedライフサイクルフックと似ているが、こちらもクライアントサイドのみで実行される。afterEveryRenderのユースケースは少し特殊であるが、例えば、新しい情報が表示されるたびにスクロール可能なコンテナの最下部に自動的にスクロールするような、継続的なDOM調整に利用できる。また、ゾーンレスAngularアプリケーションにおいて、ZoneJSのonStableイベントのように、変更検知が完了した後に何かを実行したい場合にも利用できる。これらの機能はコンポーネント単位ではなく、アプリケーション全体のレンダリングイベントに紐づいている点が特徴である。afterRenderEffectと同様に、afterEveryRenderもearlyReadやwriteといったフェーズを持つことができる。

最後にRenderer2について触れる。これはAngularが提供する抽象化レイヤーであり、DOM要素を直接操作することなく、プラットフォームに依存しない形でDOMを安全に操作するためのAPIを提供する。具体的には、要素の作成、属性の設定、イベントリスナーの追加、スタイルの変更などが可能である。Renderer2は、特にサーバーサイドレンダリング環境においても、DOM操作が原因でエラーが発生しないように設計されているため、汎用的なDOM操作手段として利用されてきた。例えば、特定の要素にスクロールイベントリスナーを動的に追加し、スクロール位置を追跡するようなイベントベースの振る舞いを実装する際に適している。afterEveryRenderとRenderer2のどちらを使うべきかという疑問に対しては、それぞれの目的に応じた使い分けが重要である。イベントの監視など、DOMに対して「リスナーをアタッチして反応する」ことが主目的であればRenderer2がより適切である。一方で、「DOMの描画が完了するたびに特定のコールバック関数を実行する」ことが目的であればafterEveryRenderが適している。例えば、ページに新しい情報が追加されるたびに自動的にページ最下部にスクロールするようなシナリオでは、afterEveryRenderがより自然な選択となる。

要約すると、これらの機能は互いに置き換わるものではなく、異なるニーズを補完し合う関係にある。純粋にシグナルによるリアクティブな状態変更に反応するロジックにはeffectを利用し、DOMの更新やブラウザAPIの利用など、DOMに依存する処理にはafterRenderEffectを使い、特にフェーズを活用してパフォーマンスを最適化することが望ましい。アプリケーションの初回描画後に一度だけDOMを調整したい場合はafterNextRenderを、そしてDOMが再レンダリングされるたびにロジックを実行したい場合はafterEveryRenderを選択する。Renderer2は、サーバーサイドレンダリング環境でも安全にDOMリスナーをアタッチしたり、DOMを操作したりするための普遍的な手段として機能する。これらのツールを理解し、適切に使い分けることで、より堅牢で高性能なAngularアプリケーションを構築できるだろう。