【ITニュース解説】🚀 Zoneless Change Detection in Angular: The Future of High-Performance Apps

Angular（アンギュラー）は、Webアプリケーションを構築するための人気のあるフレームワークの一つであり、ユーザーインターフェースの「変更検知」は、データが更新されたときに画面をどのように最新の状態に保つかという非常に重要な役割を担っている。これまでAngularはZone.jsというライブラリに大きく依存してこの変更検知を行ってきたが、この仕組みには課題も存在した。そして、Angular v20で登場したのが「Zoneless Change Detection（ゾーンレス変更検知）」という新しい変更検知のモードである。これは、これまでの課題を解決し、より高性能なアプリケーション開発を目指すものだ。

従来のAngularアプリケーションでは、Zone.jsが非同期処理の監視役を務めていた。例えば、setTimeoutのような時間差で実行される処理、Promiseを使った非同期処理、ブラウザ上でのユーザー操作（ボタンクリックなど）、そしてHTTP通信といったあらゆる非同期APIをZone.jsが「モンキーパッチ」していた。モンキーパッチとは、既存の機能をこっそり書き換えて、その処理が実行される前後にZone.js独自の処理を差し込むことを意味する。これにより、いずれかの非同期イベントが発生するたびに、Zone.jsがAngularに対して「何か変更があったかもしれないから、画面全体をチェックして更新してほしい」と自動的に通知していた。この自動化は開発者にとっては便利である一方、たとえごく一部のデータしか変更されていなくても、Angularはアプリケーション内のすべてのコンポーネントをチェックし直すという、非常に広範囲な（そして多くの場合、無駄な）変更検知サイクルを実行していた。これはアプリケーションのパフォーマンス低下やバンドルサイズの増加に繋がる原因となっていたのだ。

Zoneless変更検知では、このZone.jsへの依存を完全に排除する。Zone.jsが非同期APIを監視したりモンキーパッチしたりすることがなくなるため、非同期イベントが発生してもAngularは自動的に変更検知サイクルを開始しなくなる。その代わりに、開発者が明示的に「この部分のデータが変わったから、画面を更新してほしい」とAngularに指示を出す必要がある。この「明示的な指示」を実現するために、AngularではSignals（シグナルズ）という新しいリアクティブな仕組みや、markDirty（マークダーティー）やdetectChanges（ディテクトチェンジズ）といったAPIを提供する。Signalsは、値が変更されたときにその変更をAngularに効率的に伝えるためのもので、Zonelessモードと非常に相性が良い。

Zoneless変更検知を導入するには、まずプロジェクトからZone.jsを削除する必要がある。通常、polyfills.tsやangular.jsonファイルに記述されているZone.js関連の設定を削除することになる。その後、アプリケーションの起動ファイル（通常はmain.tsなどのbootstrapApplicationが呼ばれる場所）でprovideExperimentalZonelessChangeDetection()という関数をプロバイダーとして追加するだけで、Zonelessモードを有効にできる。これで、開発者はSignalsを活用したり、必要に応じてmarkDirtyを使ってコンポーネントを「汚れている」（つまり変更された）とマークしたりすることで、更新が必要な箇所のみをAngularに通知し、画面を更新することが可能になる。

Zoneless変更検知には多くのメリットがある。第一に、無駄な変更検知がなくなるため、アプリケーションのパフォーマンスが大幅に向上する。特に、データの更新頻度が高いアプリケーションや、コンポーネント数が非常に多い大規模なアプリケーションではその効果が顕著に現れるだろう。Zone.js自体が不要になるため、アプリケーションのバンドルサイズ（最終的にユーザーがダウンロードするファイルのサイズ）も小さくなり、ページの読み込み速度向上にも貢献する。また、いつ、どの部分が更新されるかが開発者にとって明示的になるため、UIの挙動が予測しやすくなり、デバッグも容易になる。Signalsとの組み合わせは、より効率的で現代的なリアクティブプログラミングのパラダイムをAngularにもたらす。これはReact、Solid、Svelteといった他のモダンなフレームワークが採用しているアプローチとも共通しており、開発者はより現代的な手法で開発を進めることができるようになる。

しかし、Zoneless変更検知にはデメリットや課題も存在する。最大のデメリットは、これまでZone.jsが自動で行ってくれていた変更検知を、開発者が手動で管理する必要があるという点だ。これは、開発者の責任が増えることを意味し、慣れていないチームにとっては学習コストが発生する。既存のZone.jsに依存しているAngularアプリケーションをZonelessに移行するには、非同期処理による自動更新に頼っていた箇所をすべてSignalsやmarkDirtyなどで明示的に置き換える作業が必要となり、これには一定の労力が伴う。また、一部のサードパーティ製ライブラリはZone.jsの存在を前提としている場合があり、Zonelessモードでは正しく動作しない可能性もあるため、互換性のテストが不可欠だ。現時点ではまだ「実験的な機能」として提供されており、将来的にAPIの変更や安定化が進む可能性がある点も考慮すべきである。

既存のアプリケーションをZonelessに移行する場合、Zone.jsの削除とZonelessモードの有効化が最初のステップとなる。その後、非同期処理が完了した後に自動で画面が更新されていた箇所（例えばHTTPリクエストの完了後など）を探し出し、そこでmarkDirtyを呼び出すか、Signalsを利用するようにコードを修正していく。この移行は段階的に進めることが推奨され、全ての機能を一度にZonelessに移行するのではなく、影響範囲の少ない部分から徐々にSignalsを導入していくなど、慎重に進めることが重要となる。

Zoneless変更検知は、金融ダッシュボードのようなリアルタイムデータが頻繁に更新されるアプリケーション、チャットや通知システム、オンラインゲームなど、極めて高い応答性とパフォーマンスが求められるリアルタイムアプリケーション、数千ものコンポーネントを持つ大規模なエンタープライズアプリケーション、そしてパフォーマンス予算が厳しいPWA（プログレッシブウェブアプリ）やモバイルファーストのアプリケーションなどで特にその真価を発揮するだろう。

Zoneless変更検知は、Angularにおける大きな転換点であり、開発者にアプリケーションの挙動に対するより深い制御を与え、オーバーヘッドを削減し、Signalsと組み合わせることで極めて効率的なリアクティブシステムを構築できる。確かに、新しい概念の学習や既存アプリの移行には課題が伴うものの、パフォーマンスの向上、予測可能性、そしてバンドルサイズの削減というメリットは、それらを乗り越える価値があると言える。もしこれから新しいAngularプロジェクトを始めるのであれば、Zoneless変更検知とSignalsの組み合わせは、高性能なアプリケーションを構築するための強力な選択肢となるだろう。既存のアプリケーションについても、段階的な移行計画を立てることで、将来的なパフォーマンス向上とメンテナンス性の恩恵を受けることが期待される。