【ITニュース解説】Pick the order your graph wants

システム開発では、多くの作業（タスク）を効率的にこなすことが求められる。例えば、プログラムのコンパイル、テスト、コードの整形など、複数のタスクが存在する。これらのタスクは、一つずつ手動で実行すると時間や手間がかかるため、「タスクランナー」と呼ばれるツールを使って自動で実行させることが一般的だ。特に、複数のプロジェクトやライブラリを一つのリポジトリで管理する「モノレポ」と呼ばれる環境では、タスクの数が非常に多く、複雑な依存関係を持つため、タスクランナーの役割は一層重要になる。

しかし、タスクランナーが同時に複数のタスクを実行できる能力（ワーカーの数）よりも、すぐに実行可能なタスクの数が多い場合、どのタスクを優先して実行するかという問題が発生する。この「どのタスクから手をつけるべきか」を決める仕組みが「スケジューリング」であり、全体の作業完了時間に大きく影響する。適切なスケジューリングが行われないと、全体の進行が遅れたり、コンピューターのリソースが効率的に使われなかったりする可能性がある。

今回紹介する「vx」は、JavaScriptのモノレポ環境で利用されるタスクランナーの一つで、このタスクのスケジューリング方法をユーザーが選択できる機能を提供している。vx.workspace.tsという設定ファイル内でscheduleという項目を設定することで、タスクの実行順序を決定する「戦略」を選ぶことができるのだ。この設定によって、タスクランナーが次に実行すべきタスクをどのように選ぶかが変わり、プロジェクトの特性に合わせた最適な効率化を図ることが可能となる。

vxが提供する主なスケジューリング戦略は以下の通りだ。

まず「most-work」は、デフォルトで適用される戦略だ。これは「最も多くの作業がその完了を待っているタスク」を優先して実行する。ここでいう「作業」とは、あるタスクが完了することで、その後に実行可能になるすべてのタスク（直接的な後続タスクだけでなく、そのさらに後続のタスクまで含めた全体）を指す。この戦略は、全体として多くのタスクがその完了を待っている、つまり「ボトルネック」になりやすいタスクを先に処理することで、全体の流れをスムーズにしようとする考え方に基づいている。

次に「critical-path」という戦略がある。これは「最も長いタスクの連鎖（クリティカルパス）の先頭にあるタスク」を優先する。クリティカルパスとは、プロジェクト全体の完了までの時間を最も長くするような、一連の連続したタスクの流れのことだ。このパス上のタスクを優先的に処理することで、プロジェクト全体の完了時間を最短にすることを目指す場合に有効な戦略と言える。

「direct-dependents」は、「最も多くのタスクが直接、その完了を待っているタスク」を優先する戦略だ。most-workと似ているが、こちらはそのタスクの完了によって「直接的に」実行可能になるタスクの数のみを見て判断する点が異なる。

そして「ready-order」は、「準備ができたのが一番早かったタスク」を優先する、最もシンプルな戦略である。タスクが実行可能になった順に処理を進めていくため、複雑な依存関係の分析をせず、公平にタスクを消化していきたい場合に選択肢となるだろう。

これらの標準的な戦略に加えて、「@vzn/vx-schedule-history」のような「プラグイン」を利用することもできる。この履歴プラグインは、過去のタスク実行時間などの実際のデータに基づいて、タスクの優先度を決定する。例えば、「このタスクは以前実行に時間がかかったから、今回は早めに着手しよう」といった、より実践的な判断を下すことが可能になる。重要なのは、プラグインによるタスクのランキングが「最優先」される点だ。もしプラグインが特定のタスクの優先度を決定したら、その順序が採用される。標準のスケジューリング戦略は、プラグインがまだ情報を持たないタスク（初めて実行されるタスクなど）の順序を決めたり、プラグインが同じ優先度をつけたタスク間で、さらにどちらを優先するか（タイブレーク）を決定するために使われることになる。

このような新しいスケジューリング戦略を設定しても、追加のコストはほとんどかからない。デフォルトの戦略は以前と同じ動作をするため、設定を変更しなければ何もしない。他の戦略を選んだ場合でも、タスク間の依存関係を示す「タスクグラフ」を一度解析する程度の処理で済み、システムに大きな負荷をかけることはない。

では、どの戦略を選ぶべきかという疑問が浮かぶだろう。基本的には、特別な理由がない限り、まずは「most-work（デフォルト）」のままで問題ない。しかし、もし「型チェック」や「コードのリンティング」のような、他のタスクがその完了を待っていない（後続タスクがない）にもかかわらず、いつも後回しにされてしまい、全体の完了が遅れてしまうタスクがある場合は、「ready-order」を試すか、「履歴プラグイン」の導入を検討すると良い。一方、小さなタスクがたくさん連なっていて、その連鎖全体の完了が遅くなってしまうような場合は、「critical-path」を試してみる価値がある。特に履歴プラグインは、一度タスクを実行して学習する機会があれば、他のどの戦略よりも良い実行順序を見つけ出すことができる可能性が高い。これは、実際の実行データに基づいた、より現実的で効率的な判断ができるためだ。

vxのスケジューリング戦略は、タスクランナーの実行効率を最大化し、開発プロセスのボトルネックを解消するための強力なツールとなる。自分のプロジェクトの特性や、遅延しているタスクの種類に応じて最適な戦略を選択し、開発効率の向上を目指すことが重要だ。

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