【ITニュース解説】Angular Signals: The Future of Reactivity in Angular

Angularにおいて、画面上の表示（UI）がデータ（状態）の変化に自動的に追従して更新される仕組みを「リアクティビティ」と呼ぶ。これまで、Angularの開発者たちはこのリアクティビティを実現するためにRxJSという強力なライブラリや、Angular独自の「変更検知」という仕組みに大きく依存してきた。RxJSは非同期のデータストリームを扱うのに非常に優れており、複雑なイベント処理やデータの流れを表現する際に重宝されてきた一方、その学習コストの高さや非同期ゆえの挙動の予測の難しさが課題となることもあった。また、Angularの変更検知はアプリケーション全体のパフォーマンスに影響を与える可能性があり、開発者はその戦略を慎重に管理する必要があった。

このような背景の中、Angular v16で導入され、v17以降でさらに洗練された「Angular Signals」は、状態管理とリアクティビティのあり方を根本的に変えようとしている。Signalsは、よりシンプルで予測可能、そして効率的なリアクティブシステムを提供する新しいアプローチだ。

Angular Signalsとは、簡単に言えば「値が変更されたときに、その値を利用しているすべての場所に変更を通知する」仕組みを持つ特別な値のラッパーである。RxJSのObservableが非同期なデータの流れを扱うのに対し、Signalsは同期的に動作し、どのデータがどのデータに依存しているかを自動的に追跡する。この特徴により、SignalsはRxJSよりも学習しやすく、値の変更とその影響を予測しやすい。また、Angularに対して「具体的に何が変わったのか」を伝えるため、変更があった部分だけをピンポイントで更新する「きめ細やかな変更検知」が可能となり、アプリケーション全体のパフォーマンス向上に大きく貢献する。

Angularには主に三つの種類のSignalが用意されている。

一つ目は「Writable Signals」である。これは最も基本的なSignalで、任意の値を保持し、その値を直接更新できる。例えば、カウンターの値を保持するSignalをsignal(0)のように初期値0で作成できる。このカウンターの値を増やすにはcount.set(count() + 1)のようにsetメソッドを使い、減らすにはcount.update(value => value - 1)のようにupdateメソッドを使用する。updateメソッドは現在の値を引数に取る関数を渡すことで、より安全に、特に配列やオブジェクトのような参照型のデータを不変性を保ちながら更新する際に役立つ。HTMLテンプレート内でこのSignalの値を表示する場合は、{{ count() }}のように関数呼び出しの形式でアクセスする。

二つ目は「Computed Signals」である。これは一つ以上の他のSignalの値に依存して、新しい値を算出するSignalだ。例えば、商品の価格と数量をそれぞれWritable Signalで管理している場合、その二つのSignalの値を使って合計金額を算出するComputed Signalを定義できる。computed(() => this.price() * this.quantity())のように記述すると、priceまたはquantityのどちらかのSignalの値が変更されるたびに、totalのComputed Signalが自動的に再計算され、常に最新の合計金額を保持する。これにより、複数の場所で同じ計算ロジックを重複して記述する必要がなくなり、コードの保守性が向上する。テンプレートでの使用方法はWritable Signalと同様に{{ total() }}となる。

三つ目は「Effect Signals」である。Effectは、Signalの値が変更されたときに特定の「副作用」を実行するための仕組みである。副作用とは、アプリケーションの状態を変更する以外の処理、例えばログ出力、API呼び出し、ブラウザのLocalStorageへの保存といった外部システムとの連携などが該当する。effect(() => { console.log(\User changed to: ${this.username()}`); })のように定義することで、username`というSignalの値が変更されるたびに、コンソールにメッセージが表示されるように設定できる。Effectはコンポーネントのコンストラクタ内で初期化されることが多く、Signalの変更に応じて自動的に特定の処理を実行する。ただし、Effectの中ではあくまで副作用に徹し、重いビジネスロジックや状態の変更は避けるべきである。

Angular Signalsを効果的に活用するためにはいくつかのベストプラクティスがある。まず、複数の場所で同じ計算を行う必要がある場合は、重複するロジックを避けてComputed Signalを利用すべきだ。これにより、コードの一貫性が保たれ、バグのリスクも減る。次に、オブジェクトや配列などの参照型のSignalを更新する際には、set()メソッドよりもupdate()メソッドを使用することが推奨される。update()は新しい状態を基に関数を適用するため、元のオブジェクトや配列を直接変更するのではなく、新しいインスタンスを生成して不変性を保つアプローチが可能になる。これは、予期せぬ副作用を防ぎ、変更検知が正しく機能するために重要だ。

Effect Signalの内部に記述するロジックは、常に軽量に保つべきである。ログの記録や分析データの送信、ブラウザのストレージとの同期など、アプリケーションの外部に影響を与えるような軽い処理に限定し、複雑なビジネスロジックはAngularのサービス内に記述する方が良い。また、Signalsはコンポーネント内部のローカルな状態管理に非常に適しているが、すべてのリアクティブな処理をSignalsに置き換える必要はない。HTTPリクエストや外部からのイベントストリーム、WebSocket通信など、非同期で継続的なデータストリームを扱う場面では、RxJSが依然として強力な選択肢となる。SignalsとRxJSをそれぞれの強みが生かせる場所で使い分けることが重要だ。

さらに、Angular v17以降では「Signal Input」という新しい入力方法が導入された。これにより、これまで@Input()デコレーターで受け取っていた親コンポーネントからのデータをSignalとして直接子コンポーネントに渡すことが可能になった。このSignal InputとSignalsを組み合わせることで、コンポーネント間のデータ連携もより宣言的でリアクティブになり、コードの簡潔さとパフォーマンスの向上に繋がる。

Angular Signalsを採用することで、開発者は多くのメリットを享受できる。最大のメリットはパフォーマンスの向上だ。Signalsのきめ細やかな変更検知のおかげで、Angularは変更された最小限のUI要素だけを再レンダリングするため、無駄な処理が減り、アプリケーションがより高速に動作する。また、RxJSに比べて記述量が少なく、APIがシンプルであるため、コードがよりクリーンで読みやすくなる。そして何よりも、SignalsはAngularのリアクティビティモデルの未来を担う中核的な要素であり、今からSignalsを使い始めることは、将来にわたって保守性の高いAngularアプリケーションを構築するための重要な一歩となる。

結論として、Angular SignalsはAngularアプリケーションにおける状態管理とUIの更新方法に大きな変化をもたらす。シンプルなカウンターから複雑なダッシュボードまで、Signalsはあらゆる規模のアプリケーションにおいて、コードをよりシンプルに、高速に、そして保守しやすくする。もしAngular 16以降を使用しているのであれば、ぜひ次のプロジェクトでSignalsを試してみるべきだ。RxJSからの移行を考えている場合でも、一度にすべてを置き換えるのではなく、まずはコンポーネント内のローカルな状態からSignalsを導入し、徐々に適用範囲を広げていくのが良い方法となるだろう。