ReactのJotaiとReduxを比較して最適な選択をする方法

Reactアプリケーションを開発する際、効率的なステート管理はプロジェクトの成功に不可欠です。複雑化するアプリケーションの中で、どのようにデータを管理し、適切に状態を更新するかが課題となります。その中でも、ReduxとJotaiは広く利用されているステート管理ライブラリです。本記事では、両者の特徴を比較し、それぞれの適切な使い分け方を解説します。これにより、プロジェクトの要件に最適なステート管理手法を選択できるようになります。

Reactにおけるステート管理の重要性

Reactはコンポーネントベースのライブラリであり、アプリケーションの動的な振る舞いを制御するために「ステート」という概念を使用します。ステートは、UIの状態を記録するための仕組みであり、ユーザーの操作やデータの変化に応じてリアクティブに更新されます。

ステート管理の課題

シンプルなアプリでは、各コンポーネント内でステートを管理するだけで十分ですが、アプリケーションが複雑になると次のような課題が生じます。

• 状態の共有：複数のコンポーネント間で状態を共有する必要がある。
• 更新の追跡：どのコンポーネントが状態を変更したのか把握しづらい。
• スケーラビリティ：アプリが大規模化すると、状態管理が煩雑になり、バグが発生しやすくなる。

ステート管理ライブラリの役割

これらの課題を解決するために、ReduxやJotaiといったステート管理ライブラリが登場しました。これらのツールは、以下のような利点を提供します。

• 集中化された管理：アプリ全体の状態を一元管理する。
• 予測可能性：状態の更新フローが明確になり、バグを減らす。
• 簡易なデバッグ：状態の変更履歴を追跡できるツールが利用可能。

Reactでステート管理を適切に行うことは、ユーザー体験の向上と、開発・メンテナンスの効率化につながります。

Reduxの概要と特徴

Reduxとは何か

Reduxは、JavaScriptアプリケーションにおけるステート管理のためのライブラリです。主にReactと組み合わせて利用されますが、他のフレームワークでも使用可能です。Reduxは、アプリケーションの全状態を一つの「ストア」に集中管理し、明確な設計パターンを提供することで、状態管理を簡素化します。

Reduxの基本概念

Reduxは以下の3つの基本要素から構成されています。

• ストア: アプリケーションの全状態を保持する単一のオブジェクト。
• アクション: 状態を変更するための「何が起きたか」を示すオブジェクト。
• リデューサー: 現在の状態とアクションを受け取り、新しい状態を返す純粋関数。

これらの要素を組み合わせることで、状態の変更が予測可能で一貫性のあるものとなります。

Reduxの特徴

Reduxには以下の特徴があります。

1. 一貫した状態管理

すべての状態が単一のストアに格納され、アプリケーション全体で一貫したデータアクセスが可能です。

2. 予測可能な更新フロー

状態の変更はアクションを通じてのみ行われ、リデューサーがその結果を計算するため、状態の更新フローが明確です。

3. デバッグツールの充実

Redux DevToolsなどのツールを使用すると、アクションの履歴や状態の変化を簡単に追跡できます。

4. ミドルウェアによる拡張性

Redux ThunkやRedux Sagaなどのミドルウェアを利用して、非同期処理や複雑なロジックを容易に実装できます。

Reduxが適している状況

Reduxは特に以下の状況で有用です。

• 大規模なアプリケーションで多数のコンポーネントが状態を共有する場合。
• 状態の変更履歴やデバッグの透明性が重要な場合。
• 複雑な非同期処理が必要な場合。

Reduxは強力でスケーラブルなステート管理を提供しますが、その分セットアップやコード量が増えるため、適切なユースケースで使用することが重要です。

Jotaiの概要と特徴

Jotaiとは何か

Jotaiは、React向けの軽量で直感的なステート管理ライブラリです。「atom（原子）」という単位で状態を定義し、Reactの状態管理をよりシンプルに行えることを目指しています。Jotaiの設計は、状態をコンポーネントツリー内で直接利用するという考え方に基づいており、Reduxのようなグローバルなストアとは異なります。

Jotaiの基本概念

Jotaiは次の要素で構成されています。

• Atom: アプリケーションの状態の最小単位。ReactのuseStateに似た仕組みで、グローバルに利用可能です。
• Provider: Atomの状態を管理するためのコンテナ。通常は、Reactツリー全体で共有されます。
• Derived State: 他のAtomを基に計算される状態。ReactのuseMemoのような機能を提供します。

Jotaiの特徴

Jotaiの特徴を以下に説明します。

1. ミニマルな設計

Jotaiは、Reduxや他の複雑なライブラリと比べてコード量が少なく、導入や学習コストが低いのが特徴です。

2. Reactとの親和性

JotaiはReactのフックに基づいて設計されており、Reactコンポーネントに自然に統合できます。

3. ライブラリの柔軟性

Jotaiは、状態のスコープを必要な範囲に限定することが容易であり、小規模から中規模のアプリケーションで特に有用です。

4. 非同期操作のシンプル化

非同期データの処理も直感的に行えます。たとえば、async/awaitを用いて非同期状態を管理するコードが簡潔に記述できます。

Jotaiが適している状況

Jotaiは以下のような状況で特に有効です。

• 小規模から中規模のReactアプリケーションで、状態管理をシンプルに保ちたい場合。
• Reactフックを活用した最小限の設計が求められる場合。
• 非同期処理が必要だが、Reduxほどの複雑さを必要としない場合。

Jotaiはその軽量さとシンプルさから、迅速なプロトタイピングや軽量なプロジェクトで非常に便利な選択肢となります。

ReduxとJotaiの主な違い

ステート管理の設計思想の違い

ReduxとJotaiは、ステート管理の設計思想が大きく異なります。

Redux

Reduxはグローバルなストアを中心にした一貫性のある状態管理を提供します。すべての状態は単一のストアで管理され、アクションとリデューサーによる予測可能な更新フローが特徴です。これは、大規模なアプリケーションにおける信頼性の高いステート管理を可能にします。

Jotai

Jotaiは、状態を「atom」という単位で分割し、必要なコンポーネントで直接利用する設計です。状態がコンポーネントツリーに結び付けられるため、特定のスコープ内で柔軟に管理できます。これは小規模なアプリケーションに適しています。

コード量と導入の容易さ

Redux

Reduxでは、アクション、リデューサー、ストアの設定が必要であり、初期設定や学習コストが高い場合があります。また、コード量が増える傾向にあります。

Jotai

Jotaiは最小限のコードで導入可能です。状態はReactフックで管理され、シンプルな構造のため学習コストが低く、迅速に開発を始められます。

非同期処理の取り扱い

Redux

Reduxでは非同期処理を扱うために、Redux ThunkやRedux Sagaといったミドルウェアを追加する必要があります。これにより、柔軟で強力な非同期操作が可能になりますが、設定が複雑化します。

Jotai

Jotaiは、非同期処理を直接的にサポートしており、簡潔なコードで非同期状態を扱えます。特別なミドルウェアを必要とせず、直感的に操作可能です。

デバッグとツールのサポート

Redux

Redux DevToolsのような強力なデバッグツールが利用可能で、アクションや状態の変化を追跡できます。これにより、状態の透明性が向上します。

Jotai

JotaiにはReduxほどのデバッグツールはありませんが、シンプルな設計のためツールがなくても追跡が容易です。

適用するべき場面の違い

• Reduxは、大規模で複雑なアプリケーションや状態の透明性が必要な場合に適しています。
• Jotaiは、小規模または中規模のアプリで、シンプルさと軽量さが求められる場面で有効です。

ReduxとJotaiはそれぞれ異なるニーズに対応した設計を持っており、プロジェクトの要件に応じて選択することが重要です。

Jotaiが適しているケース

小規模から中規模のアプリケーション

Jotaiは、アプリケーションの規模が比較的小さい場合や、状態の管理が複雑にならないプロジェクトに最適です。導入が簡単で、必要な状態だけを明確に管理できるため、過剰な設定や不要なコードを書く手間を省けます。

Reactフックを活用したシンプルな開発

JotaiはReactフックを基盤としており、Reactそのものの設計にスムーズに統合できます。既存のReactの知識をそのまま活用できるため、学習コストが非常に低いのが特徴です。特に、useStateやuseReducerを使用していた開発者にとっては、移行が容易です。

局所的な状態管理

Jotaiは、グローバルなストアを作成せずに、必要なコンポーネントやコンポーネントツリーで局所的に状態を管理できます。これにより、アプリ全体ではなく、一部の機能やページ単位で状態を効率よく扱うことが可能です。

非同期処理が少ないプロジェクト

非同期処理がシンプルなプロジェクトでは、Jotaiの軽量な非同期機能が十分に対応します。Reduxのような複雑なミドルウェアを使用する必要がなく、スムーズに実装できます。

迅速なプロトタイピングや試作

Jotaiは最小限の設定で利用可能なため、プロトタイプや小規模な試作プロジェクトで特に有効です。シンプルなコードで迅速に状態管理を組み込むことができます。

実装例: カウンターアプリ

以下はJotaiを使ったカウンターアプリの例です。

import React from 'react';
import { atom, useAtom } from 'jotai';

// 状態を定義
const countAtom = atom(0);

const Counter = () => {
  const [count, setCount] = useAtom(countAtom);

  return (
    <div>
      <h1>カウント: {count}</h1>
      <button onClick={() => setCount((c) => c + 1)}>増加</button>
      <button onClick={() => setCount((c) => c - 1)}>減少</button>
    </div>
  );
};

export default Counter;

このように、簡潔なコードで状態管理を実現できるのがJotaiの強みです。迅速な開発が求められる場面や、シンプルさを重視するプロジェクトで有効に機能します。

Reduxが適しているケース

大規模で複雑なアプリケーション

Reduxは、大量のデータを管理し、複数のコンポーネントが状態を共有する必要がある場合に最適です。例えば、ECサイトやダッシュボードのような複数の画面で同じデータを利用するアプリケーションでは、Reduxの一元管理のメリットが生かせます。

高度な非同期処理が必要な場合

非同期操作を多用するアプリケーションでは、Reduxの拡張機能（Redux ThunkやRedux Saga）が役立ちます。これにより、APIコールや複雑な非同期処理を明確かつ制御可能な形で実装できます。

デバッグが重要なプロジェクト

Reduxは、状態の変更履歴を追跡できるRedux DevToolsなどのデバッグツールを備えています。これにより、問題が発生した際のトラブルシューティングが容易になります。特に、頻繁な状態の変更があるアプリケーションでは、デバッグツールの恩恵が大きいです。

複数チームが関与する開発環境

大規模プロジェクトでは、複数のチームが異なるコンポーネントや機能を担当します。Reduxの明確なアーキテクチャは、チーム間での作業をスムーズに統合し、コードの一貫性を保つのに役立ちます。

高い透明性が求められる場合

状態の変更フローが完全に明示的であるReduxは、透明性が重要なユースケースに適しています。状態変更の起点がすべてアクションを通じて記録されるため、どの操作がどのように状態を変えたかを明確に把握できます。

実装例: 非同期データの取得

以下は、Reduxを使用してAPIからデータを取得する例です。

// actions.js
export const fetchData = () => async (dispatch) => {
  dispatch({ type: 'FETCH_REQUEST' });
  try {
    const response = await fetch('https://api.example.com/data');
    const data = await response.json();
    dispatch({ type: 'FETCH_SUCCESS', payload: data });
  } catch (error) {
    dispatch({ type: 'FETCH_FAILURE', payload: error });
  }
};

// reducer.js
const initialState = {
  loading: false,
  data: null,
  error: null,
};

const dataReducer = (state = initialState, action) => {
  switch (action.type) {
    case 'FETCH_REQUEST':
      return { ...state, loading: true };
    case 'FETCH_SUCCESS':
      return { ...state, loading: false, data: action.payload };
    case 'FETCH_FAILURE':
      return { ...state, loading: false, error: action.payload };
    default:
      return state;
  }
};

// store.js
import { createStore, applyMiddleware } from 'redux';
import thunk from 'redux-thunk';
import dataReducer from './reducer';

const store = createStore(dataReducer, applyMiddleware(thunk));

export default store;

このように、Reduxは複雑な状態管理や非同期処理を扱うアプリケーションで、その強力さと柔軟性を発揮します。特にスケーラビリティを考慮したい場合に適した選択肢です。

実践例：簡単なReactアプリでJotaiとReduxを比較

このセクションでは、カウンターアプリを題材にして、JotaiとReduxを利用した場合の実装方法を比較します。それぞれのコードを通じて、両者の使い方と特徴を理解します。

Jotaiを使ったカウンターアプリ

以下は、Jotaiを使用したシンプルなカウンターアプリのコード例です。

import React from 'react';
import { atom, useAtom } from 'jotai';

// Atomの定義
const counterAtom = atom(0);

const Counter = () => {
  const [count, setCount] = useAtom(counterAtom);

  return (
    <div>
      <h1>カウント: {count}</h1>
      <button onClick={() => setCount((prev) => prev + 1)}>増加</button>
      <button onClick={() => setCount((prev) => prev - 1)}>減少</button>
    </div>
  );
};

export default Counter;

特徴

• 最小限のコードで実装可能。
• 状態がコンポーネントツリーと直接結びついており、局所的な管理が簡単。
• 状態管理の構造がReactそのものに近いため、学習コストが低い。

Reduxを使ったカウンターアプリ

以下は、Reduxを使用した同じカウンターアプリのコード例です。

// actions.js
export const increment = () => ({ type: 'INCREMENT' });
export const decrement = () => ({ type: 'DECREMENT' });

// reducer.js
const initialState = { count: 0 };

const counterReducer = (state = initialState, action) => {
  switch (action.type) {
    case 'INCREMENT':
      return { ...state, count: state.count + 1 };
    case 'DECREMENT':
      return { ...state, count: state.count - 1 };
    default:
      return state;
  }
};

export default counterReducer;

// store.js
import { createStore } from 'redux';
import counterReducer from './reducer';

const store = createStore(counterReducer);

export default store;

// App.js
import React from 'react';
import { Provider, useDispatch, useSelector } from 'react-redux';
import store from './store';
import { increment, decrement } from './actions';

const Counter = () => {
  const count = useSelector((state) => state.count);
  const dispatch = useDispatch();

  return (
    <div>
      <h1>カウント: {count}</h1>
      <button onClick={() => dispatch(increment())}>増加</button>
      <button onClick={() => dispatch(decrement())}>減少</button>
    </div>
  );
};

const App = () => (
  <Provider store={store}>
    <Counter />
  </Provider>
);

export default App;

特徴

• 状態の一元管理が可能で、複数のコンポーネント間で共有が容易。
• アクションやリデューサーの設計が必要なため、設定やコード量が増える。
• Redux DevToolsを使用することで、デバッグが容易。

JotaiとReduxの比較

両者は目的やアプリケーションの規模によって選択肢が異なります。小規模なアプリにはJotai、大規模なプロジェクトにはReduxが適している場合が多いです。

JotaiとReduxを組み合わせる方法

JotaiとReduxを組み合わせることで、両者の利点を活用した柔軟でスケーラブルな状態管理が可能になります。以下に、JotaiとReduxを併用する際の実践方法と例を示します。

組み合わせる意義

Reduxのグローバルな状態管理とJotaiの局所的な状態管理を併用することで、以下のような利点が得られます。

• 柔軟性の向上: グローバル状態はReduxで、ローカル状態はJotaiで管理することで、適材適所の状態管理が可能になる。
• コードの簡素化: 必要に応じて状態管理の範囲を限定でき、冗長なコードを回避できる。
• 開発効率の向上: Reduxの強力なデバッグツールを活用しつつ、Jotaiの直感的なAPIで小さな状態管理を容易に行える。

実装例: ReduxとJotaiの併用

以下は、Reduxを使ってグローバルなユーザー情報を管理し、Jotaiでカウンターの状態を管理する例です。

1. Reduxの設定

まず、Reduxでグローバルなユーザー情報を管理します。

// actions.js
export const setUser = (user) => ({ type: 'SET_USER', payload: user });

// reducer.js
const initialState = { user: null };

const userReducer = (state = initialState, action) => {
  switch (action.type) {
    case 'SET_USER':
      return { ...state, user: action.payload };
    default:
      return state;
  }
};

export default userReducer;

// store.js
import { createStore } from 'redux';
import userReducer from './reducer';

const store = createStore(userReducer);

export default store;

2. Jotaiの設定

次に、Jotaiでカウンターの状態を管理します。

import { atom } from 'jotai';

// カウンター用のAtom
export const counterAtom = atom(0);

3. ReduxとJotaiをReactで組み合わせる

以下は、ReduxとJotaiを同時に利用したReactコンポーネントの例です。

import React from 'react';
import { useDispatch, useSelector, Provider } from 'react-redux';
import store from './store';
import { setUser } from './actions';
import { atom, useAtom } from 'jotai';
import { counterAtom } from './jotaiAtoms';

const Counter = () => {
  const [count, setCount] = useAtom(counterAtom);

  return (
    <div>
      <h2>カウンター</h2>
      <p>カウント: {count}</p>
      <button onClick={() => setCount((c) => c + 1)}>増加</button>
      <button onClick={() => setCount((c) => c - 1)}>減少</button>
    </div>
  );
};

const UserProfile = () => {
  const dispatch = useDispatch();
  const user = useSelector((state) => state.user);

  const updateUser = () => {
    dispatch(setUser({ name: 'John Doe', age: 30 }));
  };

  return (
    <div>
      <h2>ユーザープロファイル</h2>
      {user ? <p>名前: {user.name}, 年齢: {user.age}</p> : <p>ユーザー未設定</p>}
      <button onClick={updateUser}>ユーザーを設定</button>
    </div>
  );
};

const App = () => (
  <Provider store={store}>
    <div>
      <UserProfile />
      <Counter />
    </div>
  </Provider>
);

export default App;

ポイント

1. 状態のスコープを明確に分ける

• ユーザー情報のようなグローバルな状態はReduxで管理。
• カウンターのような局所的な状態はJotaiで管理。

1. 必要な場面で適切なライブラリを活用する

• Reduxのデバッグツールを活用しながら、Jotaiの簡潔なAPIで開発効率を向上させる。

1. 適切な状態管理戦略を設計する

• プロジェクトの要件や規模に応じて、両者をバランス良く組み合わせる。

このように、ReduxとJotaiを併用することで、それぞれの強みを活かした柔軟で効率的な状態管理が実現します。

まとめ

本記事では、ReactアプリケーションにおけるJotaiとReduxの違いと、それぞれの適用場面について詳しく解説しました。Jotaiはそのシンプルさと軽量さで小規模から中規模のアプリケーションに適し、迅速なプロトタイピングや局所的な状態管理に最適です。一方、Reduxは大規模で複雑なアプリケーションや、状態の透明性が求められる場面で強力なツールとなります。

さらに、JotaiとReduxを組み合わせることで、両者のメリットを活用し、柔軟でスケーラブルな状態管理を実現できます。プロジェクトの要件や開発チームの構成に応じて最適な選択をすることで、効率的かつ効果的なアプリケーション開発が可能になります。