【ITニュース解説】Svelte Reactivity Explained: How Your UI Updates Automatically

Svelteのリアクティビティは、ユーザーインターフェース（UI）がデータに基づいて自動的に更新される仕組みである。Svelteは、Reactのような他のフレームワークとは異なり、コンパイル時にコードを解析し、UIの更新に必要な処理を直接生成することで、この自動更新を実現する。これにより、実行時に余計な処理が走ることがなく、パフォーマンスが高く、開発者が書くコードもシンプルになる。

Svelteでリアクティブな状態を宣言するには、$stateというキーワードを使う。例えば、let count = $state(0);と書くと、countという変数がSvelteのリアクティブシステムに登録される。このcount変数をUIの中で表示する場合、<h1>Count: {count}</h1>のように中括弧で囲んで記述する。Svelteコンパイラは、この記述を解析し、countの値が変更されたときに、この<h1>タグの表示内容を自動的に更新するコードを生成する。

count++のように、通常のJavaScriptで変数をインクリメントするだけでUIが更新されるのがSvelteの大きな特徴だ。ReactではsetCount(count + 1)のように特別な関数を呼び出す必要があるが、Svelteでは変数への代入操作そのものがリアクティブな変更として認識される。これは、Svelteが仮想DOM（Virtual DOM）を使わず、コンパイル時に直接DOM（Document Object Model）を操作するコードを生成するため可能になる。Reactの仮想DOMは、メモリ上にUIのコピーを保持し、変更があった際に実際のDOMと比較して更新を行うが、Svelteは最初からどの要素をどのように更新すべきかを知っているため、より直接的かつ効率的な更新を実現できる。

Svelteのリアクティビティは、変数自体を更新するだけでなく、他の変数の値に依存する派生値も自動的に追跡する。これを実現するのが$derivedというキーワードだ。例えば、let count = $state(0);と宣言されたcountに対し、let doubled = $derived(count * 2);と書くと、doubledは常にcountの2倍の値になる。countが変更されるたびにdoubledも自動的に再計算され、UIに表示されていればその表示も更新される。これにより、複雑な計算や依存関係を持つ値も、常に最新の状態を保つことができる。

配列やオブジェクトのリアクティビティには少し注意が必要だが、$stateを使うことで直感的に扱える。以前のSvelteでは、配列にpushで要素を追加したり、オブジェクトのプロパティを変更したりする「ミューテーション（直接的な変更）」ではUIが更新されなかった。この場合、numbers = [...numbers, newNumber];のように新しい配列を再代入する必要があった。しかし、$stateで宣言された配列やオブジェクトは、ミューテーションも追跡される。例えば、let numbers = $state([1, 2, 3]);と宣言した後、numbers.push(4);と記述するだけで、UIは自動的に更新される。これはオブジェクトに対しても同様で、let user = $state({ name: "Alice", age: 30 });のuser.age++でUIが更新される。

リアクティブな値が変更されたときに特定のコードブロックを実行したい場合は、$effectを使用する。例えば、$effect(() => { console.log(\Count is ${count}`); });と書くと、count変数の値が変更されるたびに、このコードブロックが実行され、コンソールにメッセージが表示される。$effectは、コンソールへのログ出力、アラートの表示、ローカルストレージへのデータの保存、ネットワークリクエストの開始・停止など、UIの更新とは直接関係のない「副作用（side effects）」のために使われる。Svelteは$effect`ブロック内で使用されている変数を自動的に検出し、それらの変数が変更されたときにブロックを再実行する。

$derivedは値の計算のために、$effectは副作用のために使うのが良いプラクティスである。重い処理やAPI呼び出しを$effect内に直接書くと、頻繁な再実行によってパフォーマンスが低下する可能性があるため、注意が必要だ。

非同期処理もSvelteのリアクティビティシステムにスムーズに統合される。例えば、$effect内でGitHubのAPIからユーザーデータを取得する処理を記述し、その結果を$state変数に代入すると、データが取得され次第UIが自動的に更新される。ユーザー名が変わるたびにAPIを呼び出すような処理も、$effectを使えば簡潔に書くことができる。ただし、非同期処理が重なる「レースコンディション」には注意が必要だが、これは後で解決策が提供される。

Svelteを使う上で、初心者が陥りやすい一般的な落とし穴がいくつかある。一つは、$stateを付け忘れて変数を普通のJavaScript変数として宣言してしまうことだ。現在Svelteは一部のプレーン変数をリアクティブとして推測するが、意図を明確にするために$stateを使うのが推奨される。また、前述の通り、以前のSvelteの知識に囚われ、$stateを使用しているにもかかわらず、配列やオブジェクトのミューテーションでUIが更新されないと誤解することもあるが、$stateを使っていればミューテーションは追跡される。$effectブロックに不要なロジックを詰め込みすぎると、コードの依存関係が不明瞭になったり、不必要に再実行されたりする原因となるため、$derivedとの適切な使い分けが重要だ。また、Reactのように状態更新がまとめて処理される「バッチ処理」はSvelteにはなく、すべての$stateへの代入は即座にリアクティブグラフを再実行する。

これらの概念は、ミニショッピングカートアプリのような実例で組み合わせることで、その強力さがよくわかる。$stateで商品のリストや新しい商品の入力値を管理し、$derivedで商品の合計数、小計、税金、合計金額を自動計算する。$effectを使って、カート内の商品数が一定数を超えたらアラートを表示するなどの副作用を実装できる。UI上では{#if}や{#each}といったSvelteの構文を使って、条件に応じて要素を表示したり、リストを繰り返したりする。これらの要素が組み合わさることで、ユーザーの操作に応じてUIが瞬時に、かつ効率的に変化するアプリケーションが構築できる。

Svelteのリアクティビティシステムは、$stateでUIを駆動する変数をマークし、$derivedで他の変数に依存する計算結果を常に最新に保ち、$effectで副作用を処理するというシンプルな道具立てで、複雑なアプリケーションのデータ同期問題を解決する。これは、余分な記述なしに、変数への代入という自然なJavaScriptの書き方でUIが自動更新される、Svelteの核心的な強みである。