【ITニュース解説】Nx: The Secret Sauce Big Tech Uses to Build Scalable Monorepos

現代のソフトウェア開発では、Webサイト、管理画面、モバイルアプリ、それらを支えるバックエンドAPIなど、複数のアプリケーションが連携して一つのサービスを構成することが一般的だ。これらのアプリケーションを個別のプロジェクトとして管理することもできるが、すべてのコードを一つの大きなリポジトリに集約する「モノレポ」というアプローチが注目されている。モノレポには、共通のコードを簡単に共有できる、プロジェクト全体の見通しが良くなるといった利点がある。しかし、大規模化するとコードのビルドに時間がかかったり、アプリ間の依存関係が複雑になり予期せぬ不具合が生じやすくなったりする課題も抱えている。

このようなモノレポの課題を解決し、大規模開発を効率的かつスムーズに進めるために開発されたのが「Nx」というツールだ。Nxは、TypeScript、React、NestJSといった異なる技術スタックが混在する複雑なモノレポ環境においても、チームやコードベースが成長しても高速で、見通しが良く、メンテナンスしやすい状態を保つことを目指している。

Nxはいくつかの重要な原則に基づいてモノレポを構築する。まず、「共有コードの単一ソース」という考え方があり、共通で使う部品やロジックはすべて/packagesという専用の場所に集約される。これにより、同じコードが複数の場所に重複し、「一方のバグは直したが、もう一方では見逃した」といった事態を防ぐ。次に、「各アプリの独立性」が徹底される。それぞれのアプリケーションは完全に独立しており、他のアプリに直接依存することを許さない。これは、例えばウェブアプリの変更が、意図せずバックエンドAPIの動作に影響を与えるといった「隠れた結合」を防ぎ、各アプリのデプロイやテストを独立して行えるようにする。さらに、Nxは「厳格な境界」を設定し、アプリやパッケージ間の依存関係が複雑になる「スパゲッティコード」のような状態を防ぎ、コードベースの秩序を保つ。

Nxの大きな特徴は、「スマートな自動化」機能だ。これは、コードに変更があった部分だけを賢く検知し、ビルド、テスト、コードチェックといったタスクを最小限に抑えて実行する。コードの一部を変更しても、Nxは変更に影響を受けるプロジェクトだけを対象に再ビルドや再テストを行うため、タスクの実行時間が劇的に短縮される。これは開発者のフィードバックサイクルを高速化し、ビルド時間の増大による開発効率の低下を防ぐ。特に大規模なコードベースでは、全体のテストやビルドに何時間もかかってしまうことがあるが、Nxのキャッシュ機能と「Affectedワークフロー」により、ローカルでの開発もCI/CD（継続的インテグレーション・継続的デリバリー）パイプラインも圧倒的に高速化される。

Nxモノレポの典型的な構造は、主に二つのフォルダで構成される。一つは/appsフォルダで、ここにはユーザーに直接提供されるデプロイ可能なアプリケーション群が配置される。例えば、Webサイトのフロントエンド、管理画面、バックエンドAPIなどが含まれる。これらはそれぞれが独立したアプリケーションとして機能し、独自のデプロイやテストが可能だ。

もう一つは/packagesフォルダで、ここには複数のアプリで共通して使われる再利用可能なコードが配置される。例えば、汎用的なユーティリティ関数、アプリ間で共有するデータモデル、フロントエンドとバックエンド間でやり取りされるAPIの型定義、特定の機能に特化したUIコンポーネントなどが含まれる。アプリはこれら/packages内の共有コードを組み合わせて構築されるため、アプリ自体はシンプルな構成で済む。

Nxでは、この構造を維持するために厳格なルールを設ける。アプリは他のアプリに直接依存せず、/packages内の共有コードにのみ依存するという原則がその一つだ。また、パッケージには「スコープ」（共通、特定ドメインなど）と「タイプ」（UI部品、データアクセス、ユーティリティなど）を組み合わせた命名規則が推奨される。そして、Nxのenforce-module-boundariesという機能を使って、これらの命名規則やタグに基づいた依存関係の制約をコードレベルで強制できるため、予期せぬ依存関係の発生を防ぎ、コードベースの秩序を保つ。

また、フロントエンドとバックエンド間でデータ形式の整合性を保つことは非常に重要だ。Nxモノレポでは、/packages/shared/contractsのような場所にZodというライブラリを用いて、APIの入出力に関する型定義を集中管理することが推奨される。これにより、フロントエンドはこれらの型定義を利用してAPIクライアントの型安全性を確保し、バックエンドはAPIのバリデーションに同じ型定義を利用できるため、不具合のリスクを低減する。

Nxは、コード生成機能（ジェネレーター）を提供し、新しいアプリやライブラリのひな形を自動で作成できるため、開発者は共通の規約に従って素早く開発を始められる。これは、新規開発者のオンボーディングを容易にする。

他のモノレポ管理ツールと比較しても、Nxはその強力な機能で優位に立つ。コード間の依存関係を自動で検出する機能、スマートなタスクスケジューリングとローカル・リモート両方でのキャッシュ機能、コード生成機能、そして厳格な境界を強制する機能は、Nxの大きな強みだ。これらは、多様な技術スタックを一つのモノレポで効率的に管理する「ポリグロットサポート」において、Nxを非常に強力なツールとしている。特に、チーム全体でキャッシュを共有できる「リモートキャッシング」機能は、大規模チームでの開発効率を劇的に向上させる。

Nxを活用したモノレポ開発は、各アプリケーションの独立性を保ちつつ、共有ロジックを安全かつ効率的に管理することを可能にする。コードベースがどれだけ成長しても、Nxの自動化とキャッシュ機能によりビルドやテストは高速に保たれ、開発者はストレスなく作業に集中できる。明確なルールと一貫したツールは、チーム全体の生産性を向上させ、高品質なソフトウェア開発を継続的に支えるだろう。