Reactはどのように機能するのか？

React とは、Facebookによって開発されたUI構築用のJavaScriptライブラリで、特にシングルページアプリケーションの開発に適しています。ページ全体をリロードせずにユーザーと対話でき、宣言的なUIコンポーネントの構築と仮想DOMを用いた効率的なレンダリングが特徴です。

また、Reactアプリのプロトタイプは、MUI、Ant Design、React Bootstrapなどのオープンソースライブラリを活用し、ドラッグ＆ドロップで構築できます。無料相談およびトライアルはこちらから。

Reactとは

Reactとは（React.js または ReactJS）、Facebookが開発したフロントエンド向けのJavaScriptライブラリで、現在はFacebook、Instagramのデベロッパーやオープンソースコミュニティによって管理されています。PayPalやNetflixなど多くの企業で利用され、インタラクティブで動的なWebアプリやサイトの開発に広く活用されています。

Reactは、宣言的でコンポーネントベースのアプローチの提供や、JavaScript のパワーの活用、仮想 DOM のような機能によるパフォーマンスの最適化によって、UI 構築プロセスをシンプルにします。

JavaScript フレームワークのReactNative と混同されがちですが、ReactはReact js ライブラリと呼ばれるのが一般的です。React jsとReact Nativeの違いについてはこちらの記事をご覧ください。

Reactがよく比較されるもの

Reactは、Angular、Vue、Svelteなど他のJavaScriptライブラリやフレームワークと比較されます。

Angular：大規模アプリケーション構築に向けた総合的なフレームワークで、意見的な構造とツールを提供します。一方、Reactはビューレイヤーに特化しており、他のツールとの柔軟な統合が可能です。

Vue：Reactと同様にコンポーネントベースのフレームワークですが、シンプルで扱いやすく初心者に親しまれています。対するReactは、柔軟性と大規模なエコシステムで支持されています。

Svelte：作業をブラウザではなくビルドステップに移し、Reactの仮想DOM を使わずにコンパイル時に最適化するため、実行時のコードが小さく効率的になります。

Reactの仕組み

Reactは、UI構築の効率性と柔軟性を高めるための原則と機能を組み合わせて動作します。これを理解するために、賑やかな厨房を管理するルールセットに例えると、Reactはすべてを整え、円滑に進行させる役割を果たします。

セットアップ：構成要素

Reactのコンポーネントは、UIの特定要素（料理の材料）を定義するレシピのようなものです。ボタンやヘッダー、フォームフィールドなど、それぞれが再利用可能で独立した目的を持ち、UI構築の要素として機能します。

Reactのコンポーネントには以下の２つのタイプがあります：

関数コンポーネント：最小限の材料で、サッと簡単にできるレシピ。
クラスコンポーネント：より複雑な結果を得るための追加手順がある、より手の込んだレシピ。

メインディッシュ：JSX ‐ 食材を組み合わせて料理を作る

料理を組み立てるには、材料を組み合わせる必要があります。Reactでは、これを JSX（JavaScript XML）を使って行い、これで JavaScript の中で HTML のようなコードを書くことができます。JSX を、どの要素（コンポーネント）を組み合わせてどのように見せるかを指示する食材のリストと考えてください。例えば以下のようになります：

function App() {
  return (
    <div>
      <Header />
      <Button />
      <Form />
    </div>
  );
}

ここでは App がメインディッシュであり、複雑なレシピの材料を集めるのと同じように、ヘッダー、ボタン、フォームのコンポーネントを取り込んで、それを活用します。

新鮮さを保つ：ステートとプロップ

忙しい厨房では、料理が客の好みに基づいてカスタマイズされることがよくあります。Reactでは、そういったカスタマイズはステートとプロップによって管理されます：

プロップ：塩コショウや辛さのレベルを追加するなど、各料理が機能するために必要な材料と考えられ、そして各コンポーネントには、ボタンコンポーネントのラベルとして「送信」を渡すなど、カスタマイズされたエクスペリエンスを作成するための特定のプロパティがあります。
ステート：これは生鮮食品と考えられ、一日中更新される新鮮な食材のように、ダイナミックに変化します。また、ステートは、例えば顧客が塩を使わない料理を希望した場合にリアルタイムでその好みを反映するようにステートを調整するなど、厨房で今何が起きているかを記録します。

Reactの秘密のソース：仮想DOM

Reactの仮想DOMは、UIの効率的な更新を可能にする仕組みです。例えば、料理に後からソースを追加したい時、通常なら作り直しが必要ですが、仮想DOMでは変更が必要な部分だけを更新します。Reactは古いバージョンと新しいバージョンを比較して、必要な変更のみ適用するため、迅速かつリソース効率が良い更新が可能です。

最後の仕上げ：ライフサイクル手法

どんな料理にも、下ごしらえ、調理、皿洗い、盛り付けといった段階があります。Reactコンポーネントにもライフサイクルがあり、作成、更新、削除をコントロールするメソッドがあります。以下はその例です：

componentDidMount ：皿（コンポーネント）がメッキ（マウント）されると、このメソッドが実行される。
componentDidUpdate：お皿の中の何かが変更された場合（プロップまたはステート）、このメソッドが再度実行される。
componentWillUnmount ：皿が完成して片付けられると、Reactが後片付けを処理する。

このライフサイクルメソッドにより、Reactは、注文（ユーザーのアクション）に基づいて料理（レンダリングコンポーネント）を効率的に提供し、キッチンのスムーズな運営を維持します。

料理を提供する：レンダラー

食事の準備ができたので、あとはその提供です。ReactはこれをReactDOM.render() で行います。これは、完成した料理をその客（ブラウザ）の前に置くようなもので、それで客はその入念に作られたコンポーネントの最終的なプレゼンテーションを体験することができます。

これがReactです。うまく運営された厨房のように、Reactがすべてを整えて効率性を保ち、直前の変更にも対応できるようにすることから、エンドユーザーにシームレスで楽しい体験が保証されます。

Reactの仕組みの概要

以下でその仕組みの概要を見てみましょう：

宣言的なビュー：Reactは宣言的なアプローチを採用しており、そこでデベロッパーは、さまざまなステートやデータに基づいて UI がどのように見えるべきかを記述します。基礎となるデータが変更されると、Reactは影響を受けるコンポーネントのみを効率的に更新してレンダリングするため、開発プロセスがシンプルになり、UX（ユーザーエクスペリエンス）が上がります。
JavaScript のコードと JSX：Reactは、最も広く使われているプログラミング言語の１つである JavaScript で書かれており、デベロッパーは、JavaScript の構文拡張である JSX によって、XML や HTML に似た形式で UI コンポーネントを記述できます。それによってコードがより読みやすく表現豊かになり、それがより効率的な開発ワークフローの貢献になります。
コンポーネントベースのアーキテクチャ：Reactアプリケーションは、コンポーネントベースのアーキテクチャを使って構造化されます。コンポーネントは、UI のさまざまな部分を表す、モジュール化された自己完結型のコード単位であり、このモジュール性がコードの再利用性を促すことから、大規模なコードベースの管理と保守がしやすくなります。また、Reactには「関数コンポーネント」と「クラスコンポーネント」があります。
コンポーネントの階層的配置：このアーキテクチャの主な利点の１つは、親コンポーネントと子コンポーネントの関係にあります。Reactでは、コンポーネントを階層的に配置することができ、一部のコンポーネントは親として機能し、他のコンポーネントは子として機能します。そして親コンポーネントは、子に共通するロジックまたは機能をカプセル化し、構造化され整理されたコードベースを促します。
仮想 DOM：Reactは、仮想 DOM（Document Object Modelの略）を使って、実際の DOM の操作を最適化します。データが変更された場合、Reactは DOM 全体を直接更新するのではなく、まず DOM の仮想表現をメモリ上に作成します。そしてその後、実際の DOM を更新する最も効率的な方法を計算することから、ページ全体のリロードの必要性は減り、パフォーマンスは上がります。
JavaScript ライブラリの統合：Reactのオープンソースとしての性質と人気の高さから、さまざまな JavaScript ライブラリと互換性があります。コミュニティによって開発されたライブラリには、さまざまな機能のためにあらかじめ書かれたコードがあり、そのようなライブラリをReactアプリケーションに統合することで、開発の時間と労力の節約になり、デベロッパーは既存のソリューションを活用できるようになります。こちらの記事では、こういったライブラリの例がピックアップされています。

Reactの作り方

Reactデベロッパーは通常、Reactを動作させるのにReactプロジェクトをセットアップします。このプロセスは、Reactプロジェクトの基本的なセットアップを提供するステップで構成されています。まず、Node.js と npm をインストールして、その後 Reactアプリを作成します。そしてターミナルかコマンドプロンプトを開いて、create-react-app コマンドを使って新しいReact アプリを作成します。そしてこのコマンドは、Reactアプリの基本構造を持つ my-react-app という新しいディレクトリを作成します。

では、Reactを学ぶべく自分でやってみましょう。以下のコマンドで Node.js と npm をインストールします：

npx create-react-app my-react-app

そして、それを新しく作成したプロジェクトディレクトリに次のように移動します：

cd my-react-app

そしたら開発サーバーを起動して、アプリをローカルでプレビューします：

npm start

プロジェクトの構造に詳しくなっておきましょう。主要なディレクトリには、src（ソースコード）、public（静的アセット）、package.json や src/index.js などの各種設定ファイルがあります。Reactアプリケーションはコンポーネントを使って構築され、src/App.js ファイルを開くと、デフォルトのコンポーネントが表示されます。コンポーネントの構造を定めるには、JavaScript の構文拡張である JSX を使います。

さらにリソースが必要な場合は、以下の記事をご覧ください：初めての React アプリ作成ガイド

コードでコンポーネントの追加や編集をする代わりに、UXPin Merge のような UI ビルダーを使って Reactアプリの UI を構築し、デザインから Stackblitz やその他の開発環境に直接コードをコピーしてデータ構造を設定して、Reactプロジェクトをデプロイすることができます。

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Reactを使う理由

オープンソース：Reactはオープンソースのライブラリであり、Facebook と Instagram のデベロッパー、そして大規模で活発なコミュニティによって維持されています。そしてこのコミュニティは、Reactの継続的な改善に貢献し、追加ライブラリ（例えば、ステート管理のための Redux）を開発したり、フォーラムやドキュメントを通じてサポートを提供しています。
個々のコンポーネントの編集：Reactは下向きのデータフローに従います。つまり、コンポーネントの変更は階層の上位のコンポーネントには影響しないということになります。これにより、デベロッパーはアプリケーション全体に影響を与えることなく個々のコンポーネントを編集および更新できるので、開発がより効率的になり、メンテナンスがしやすくなります。
速くて一貫性のあるUI デザイン：Reactは、単なる美観を超えた、リッチな UI の構築に秀でており、そのコンポーネントはビルディングブロックとして機能することから、直感的で視覚的に魅力的な UI の作成が実現します。また、各インタラクション、ボタン、および視覚要素は細心の注意を払って作成およびカスタマイズできるため、魅力的な UX が保証されます。Reactは、多くのデザインシステムの基盤となっています。
再利用可能なコンポーネント：コンポーネントを作成すると、同じコードを書き直すことなく、アプリケーションのさまざまな部分で再利用でき、これにより冗長性が軽減され、コードベースがより簡潔になって維持しやすくなります。
柔軟性：Reactは、静的 Web サイトやデスクトップアプリケーションから iOS や Android のモバイルアプリまで、あらゆるものを作成でき、多様なプロジェクト要件に適応します。そしてこの適応性は、長年にわたり無数のツール、ライブラリ、拡張機能を開発してきた広範なコミュニティによって強化されています。
素晴らしいユーザー体験：ページ全体をリロードせずに即時更新ができるReactの優れた機能で大きな変化が起き、この機能によって、例えば Facebook の「いいね」のアクションなど、よりスムーズで高速なユーザー体験が実現します。そしてそこではページ全体を更新することなくシームレスに変更が行われます。
コミュニティ：Reactコミュニティの規模と活動の多さで、その地位がさらに強固なものになっています。例えば Stack Overflow の「React.js」スレッドには４６０,０００件を超える質問があり、JavaScript のサポートも充実しているため、デベロッパーは豊富なリソースとソリューションを見つけることができ、それでReactはアクセスしやすく、サポートが充実したテクノロジーとなっています。

Reactで構築できるもの

Reactは、幅広いReactプロジェクトの構築に使える、多用途で広く使われている JavaScript ライブラリです。

Reactは、ユーザーがアプリを操作すると単一の HTML ページが動的に更新される「シングルページアプリケーション」の作成に適しており、例えば、SNSプラットフォーム、プロジェクト管理ツール、リアルタイムコラボレーションアプリなどが挙げられます。

また、Reactは、EC サイトの構築にも使えます。Reactは UI を効率的に更新できるため、この種のプロジェクトに最適であり、動的な製品リスト、ショッピングカート、シームレスなチェックアウトエクスペリエンスを作ることができます。

UXPin Merge に含まれている、事前構築済みの EC テンプレートをぜひご覧ください。そのテンプレートは、Reactプロジェクトとして作成できる完璧な例であり、Reactショッピングカート、製品ページ、製品リストがあります。また、それをワークフローにサッとコピーすることができます。

また Reactは、リアルタイムの更新が必要なデータダッシュボードの構築に最適です。これは、内部操作の効率化が必要な分析ツール、監視システム、BI（ビジネスインテリジェンス）アプリケーションに特に便利です。

さらに、Reactはマッピングライブラリと統合して、インタラクティブで動的なマップを作成できます。これは、旅行アプリや位置情報サービスなど、地理位置情報を使うアプリケーションに有用であり、地図と位置情報を利用する天気予報アプリにも最適です。

そしてメッセージアプリ、共同ドキュメント編集ツール、学習管理システム（例）、ビデオ会議プラットフォームなど、リアルタイムの連携が必要なアプリケーションは、UI を効率的に更新できるReactの機能の恩恵を受けることができます。

Reactコンポーネントを使ってアプリのレイアウトを構築しよう

本記事では、Reactとは何かという基礎について見ていき、Reactコンポーネントで何を構築できるかについてお話しました。早速試してみたい方は、UXPin にアクセスして、簡単なアプリのインターフェースを作ってReactをテストしてみましょう。まず UXPinのトライアルを開始して、新しいプロジェクトを作成します。そしてデザインシステムライブラリから MUIv5 ライブラリを選択し（Option + 2 キーを使って開く）、コンポーネントをキャンバスに移動します。簡単ですね。

必要なものは何でも構築でき、ドキュメントへのアクセスが必要な場合は、コンポーネントをクリックして右側のリンクを確認してください。早速Reactベースの UI 第一号構築しましょう。

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