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より速い WEB を目指す
Next.js
【Next.js Update!】
v12リリースを踏まえ、Next.jsの採用を考える
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吉井 健文 / Takepepe 株式会社リクルート APソリューショングループ
フロントエンドエンジニア・アーキテクト
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Agenda
■ 前半：Next.js Conf 2021 おさらい ／ ■ 後半：Next.js 12 発表をうけて
■ Static x Dynamic
■ React Server Components x Edge
■ Next.js x Granular Renderings
■ Next.js x Granular Prefetch
■ Next.js x Granular Chunks
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Next.js Conf 2021 の発表
Next.js Conf 2021 における発表内容は、
Next.js・React 開発の転換期到来アナウンスとなりました。
現時点では実験的な機能（beta / alpha版）が多いですが、
その発表内容は大きなインパクトがありました。
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Next.js Conf 2021 の参考資料
Next.js at the Edge
- Suzanne Aldrich + Lee Robinson - (Next.js Conf 2021)
https://www.youtube.com/watch?v=WlP2TB2ORL4
Blog - Next.js 12
https://nextjs.org/blog/next-12
前半36Pまでは、上の動画内容をおさらいします
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Static x Dynamic
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Next.js の歴史
Server-Side
Rendering
SSR
Automatic Static
Optimization
Static Site
Generation
SSG
Incremental
Static Regeneration
ISR
Next.js は SSR framework としてスタート。
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Next.js の歴史
Server-Side
Rendering
SSR
Automatic Static
Optimization
Static Site
Generation
SSG
Incremental
Static Regeneration
ISR
続いて、Automatic Static Optimization を導入しました。
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Next.js の歴史
Server-Side
Rendering
SSR
Automatic Static
Optimization
Static Site
Generation
SSG
Incremental
Static Regeneration
ISR
Static Site Generation を採用し、Hybrid Framework に。
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Next.js の歴史
Server-Side
Rendering
SSR
Automatic Static
Optimization
Static Site
Generation
SSG
Incremental
Static Regeneration
ISR
ISR を採用し、リビルド不要でページ更新を可能に。
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Next.js の歴史
Server-Side
Rendering
SSR
Automatic Static
Optimization
Static Site
Generation
SSG
Incremental
Static Regeneration
ISR
ページ単位で「きめ細かい (Granular) 」戦略を取れる仕組みを提供しました。
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Static vs Dynamic
これまで Next.js が提供してきたソリューションで明るみになったのは
■ Static（getStaticProps / getStaticPaths）
■ Dynamic（getServerSideProps）
この両者が、スピードとパーソナライズで対立していることでした。
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Static vs Dynamic
SSR (動的) はリクエスト毎に HTML を算出しコンテンツをパーソナライズ。
Dynamic
(Personalization)
Static
(Speed)
SSR
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Static vs Dynamic
しかし、一貫したパフォーマンス提供が困難でした。
Dynamic
(Personalization)
Static
(Speed)
SSR
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Static vs Dynamic
SSG (静的生成) は Edge CDN キャッシュから静的配信し、高速な提供を実現。
Dynamic
(Personalization)
Static
(Speed)
SSG
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Static vs Dynamic
しかし、リクエストに基づき HTML を変えるパーソナライズが失われました。
Dynamic
(Personalization)
Static
(Speed)
SSG
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この両者の強みを同時に発揮できるものとして
Dynamic
(Personalization)
Static
(Speed)
Static x Dynamic =
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Static x Dynamic = Edge
Next.js が選んだのが Edge というソリューションです。
Edge Dynamic
(Personalization)
Static
(Speed)
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Static x Dynamic = Edge
USER ORIGIN
Edge (Computing) は CDN と同様に、ユーザーとオリジンの中間に位置します。
Edge
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Static x Dynamic = Edge
USER ORIGIN
この Edge で処理する仕組みとして middleware (beta) が導入されました。
Middleware
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Static x Dynamic = Edge
middleware はリクエストに基づき、オリジン到達前にコードを実行します。
Middleware
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Static x Dynamic = Edge
書き換え(Rewrite) / リダイレクト(Redirecting) / ヘッダーの追加(Header)
Middleware
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Static x Dynamic = Edge
さらには HTML のストリーミング(Streaming)
Middleware
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Static x Dynamic = Edge
物理的にユーザーに近いサーバーで Edge 関数を実行できます。
Middleware
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No Cold Starts, 100x Faster
middleware は Vercel Edge Functions という厳密なランタイムで実行されます
■ V8 を使用した JavaScript & WASMエンジンで構築されている
■ fetch 関数など、標準の Web API ※
に限られる
■ Native Node.js API はサポート外（fs等）
■ Native Node.js API に非依存の node_modules は利用可
※ 標準の Web API：ESM、Fetch、Stream、AbortController、など。 Web上のサービスが提供する RESTやGraphQL APIのことではない
【詳細】Edge Runtime
https://nextjs.org/docs/api-reference/edge-runtime
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No Cold Starts, 100x Faster
この制限のある環境下において、
仮想マシン or コンテナで起動する Node.js よりも
100倍高速な起動を提供することが可能になっています。
100 x
Faster
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No Cold Starts, 100x Faster
middleware で可能な一例に、以下の機能が挙げられます
■ Authentication
■ Bot Protection
■ Redirects
■ Browser Support
■ Feature Flags
■ A/B Testing
■ Server-Side Analytics
■ Logging
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No Cold Starts, 100x Faster
例えば geo location に応じ、
静的ページを出し分けることが
可能になります。
【詳細】Next.js at the Edge
https://youtu.be/WlP2TB2ORL4?t=368
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No Cold Starts, 100x Faster
middleware はセルフホスティング環境であっても、
Next.js の標準的なビルドで利用可能に（Node.js の sandbox 内）※
Vercel にデプロイする場合、middleware は Edge に展開。
開発者はインフラ構成を気にすることなく、
デフォルトでこの機能が有効になります。
※ セルフホスティング環境では「 No Cold Start, 100x Faster」にはなりません
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React Server
Components x Edge
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React Server Components x Edge
Next.js Conf 2021 で最大の驚きは（少なくとも私は）
React チームと協力し React 18 サポートの準備を開始したこと、
そして React Server Components（aplha版）が
Next.js で利用可能になるという発表です。
※ React Server Components サポートは、React 18 サポートより未来になる認識
※ React Server Components サポート時期について言及： https://github.com/reactwg/react-18/discussions/37
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React Server Components x Edge
従来 SSR (getServerSideProps) での課題
■ データ取得完了まで、レスポンスを返却できない
■ サーバーからのレスポンスを待つ間、真っ白な画面が表示される
■ 全ての HTML が表示されるか否か
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React Server Components x Edge
React Server Components x Edge で得られるメリット
■ Edge 関数から即座に Streaming が開始されるため、待つ事がない
■ 段階的にレンダリングを行い、完了したものから Streaming
■ ブラウザ向け JS が最小限に、インタラクティブになるまでが高速に
■ サーバー側で計算するため、非力なデバイスでも高速に
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React Server Components x Edge で得られるメリット
■ Edge 関数から即座に Streaming が開始されるため、待つ事がない
■ 段階的にレンダリングを行い、完了したものから Streaming
■ ブラウザ向け JS が最小限に、インタラクティブになるまでが高速に
■ サーバー側で計算するため、非力なデバイスでも高速に
TTFB/ LCP/ FID など、Web Vitals 向上に貢献
React Server Components x Edge
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getServerSideProps / getStaticProps は将来不要に
■ データフェッチ関数をコンポーネントと同じ場所に配置可能になる
■ 必要に応じて最小限のスクリプトが送られ、段階的に Hydrate される
■ 将来的に ISR の様な、ページ単位のキャッシュは必要なくなる
■ その代わりに「コンポーネントレベル」で詳細なキャッシュが可能になる
React Server Components x Edge
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granular component caching という展望
■ Suspense 境界のように機能する「Data」コンポーネントを検討している
■ コンポーネント単位で surrogate keys を発行し個別でパージ可能に
■ コンポーネント単位で revalidate 秒数指定が可能に
■ React Server Components と Edge functions のイノベーションで可能になった
React Server Components x Edge
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Next.js Conf 2021 感想
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Next.js Conf 2021 感想
発表は未来的で、驚きの多い内容でした。しかしながら、
実験的な内容ばかりで「実務ですぐに使える内容ではなさそう」
という感想を持った方も多いと思います。
そもそも、React Server Components を使う理由に、
いまいちピンと来てないかもしれません。
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まず、なぜ React や Next.js を使うのか、
明確な動機を考えてみましょう。
開発者体験でしょうか？
それとも、要件に適合させやすい Hybrid な柔軟さでしょうか？
いずれも正しいと思います。
Next.js Conf 2021 感想
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ひとつは、誰もがすぐに開発を始められることです。
Dan Abramov 氏が Create React App 発足の動機として語る様に、
過去、フロントエンド開発環境の準備は敷居が高いものでした。
Next.js Conf 2021 感想
Before CRA, the ecosystem was hopelessly fragmented. The entire category of tools like
this didn't exist — there was no Next or Gatsby or Vite and so on. The vast majority of
React developers were setting up their Babel, webpack, etc, manually, and having a really
bad time. These tools were difficult to get working together correctly.
”
※ 引用：https://github.com/facebook/create-react-app/issues/11180
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Next.js Conf 2021 感想
今日、Next.js / Gatsby / Vite を利用すれば、あまり意識せずとも、
フロントエンド開発のベストプラクティス恩恵を、
開発初期から受けることができます。
※ 引用：https://github.com/facebook/create-react-app/issues/11180
Before CRA, the ecosystem was hopelessly fragmented. The entire category of tools like
this didn't exist — there was no Next or Gatsby or Vite and so on. The vast majority of
React developers were setting up their Babel, webpack, etc, manually, and having a really
bad time. These tools were difficult to get working together correctly.
”
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最も着目すべきは、React や Next.js が
「Web Vitals」を指針に、
「ユーザー体験向上を中心に進化」している点です。
React Server Components x Edge も
例外なくこの取り組みの一環だと思います。
Next.js Conf 2021 感想
※ 引用：https://web.dev/vitals/
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Next.js Conf 2021 のデモにあったとおり、
React Server Components は HTML と
最小限の JavaScript しか届けません。
細切れな生成済み HTML を段階的に hydrate するため、
低スペック端末でも快適な UX の提供が期待できます。
Next.js Conf 2021 感想
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React Server Components の恩恵が受けられると想定できるのは、
「処理速度・ネットワークが遅い」モバイル端末です。
（表示すべき HTML を最小限にとどめる効果も期待大）
配信するコンテンツがパーソナライズされたものであれば、
より高い効果が期待できます。
Next.js Conf 2021 感想
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React Server Components の恩恵が受けられないケースもあると思います。
（現状は alpha 版なので、判断材料として不透明ですが）
これは ISR が発表された時と同様に、
「いくつかある選択肢が更に増えた」と受け止めています。
Next.js Conf 2021 感想
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Next.js x Granular
Renderings
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開発者が、以前も・これからも変わらず意識すべきことは
「ユーザー体験を中心に設計する」ということです。
Web Vitals を指針に改善し続けるという取り組みは、
開発者はもちろん、フレームワーク最大の関心ごとです。
Next.js x Granular Renderings
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Next.js はこれまで、ページ単位で Rendering を選択するという
「きめ細かい (Granular)」アプローチを提供してきました。
これが Web Vitals にどの様に貢献するのか、
Next.js Conf 2021 で発表された新しい Rendering とあわせ、
※ TTFB (Time To First Byte) サーバーの初期応答時間 / FCP (First Contentful Paint) 視覚コンテンツの初期表示時間
※ LCP (Largest Contentful Paint) 最大視覚コンテンツの表示時間 / FID (First Input Delay) 初回入力までの遅延時間
LCP FID
TTFB FCP を比較していきましょう。
Next.js x Granular Renderings
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Origin Server
API Server/DB
従来 SSR はデータ取得完了後にレスポンスを送信、 TTFB が遅くなる傾向に。
Request
【1】従来 SSR (Server-Side Rendering)
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Origin Server
API Server/DB
TTFB の遅れにより、Web Vitals が全体的に後ろ倒しになる。
FID
LCP
FCP
Request TTFB
【1】従来 SSR (Server-Side Rendering)
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【1】従来 SSR (Server-Side Rendering)
■ リクエスト毎に算出するため、低パフォーマンス
■ 常に新しいデータを取得するため、データ整合性が確実
■ パーソナライズ可能であり、個人情報なども表示できる
※ Cache-Control header が設定されていない前提であり、設定次第ではこの限りではありません
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Origin Server
API Server/DB
Edge CDN
ビルド時に静的生成せず、オンデマンドで静的生成。
Request
No Cache
【2】ISR (fallback: “blocking”)
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Origin Server
API Server/DB
静的 HTML Cache がない場合、TTFB までは実質 SSR と同じ。
FID
Request LCP
FCP
TTFB
No Cache
【2】ISR (fallback: “blocking”)
Edge CDN
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Origin Server
API Server/DB
生成した HTML は Edge CDN に Cache される。
FID
Request
Cache
LCP
FCP
TTFB
No Cache
【2】ISR (fallback: “blocking”)
Edge CDN
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■ ビルドタイムに静的生成せず、オンデマンドで静的生成が可能
■ Cache がある場合、Edge CDN から HTML が返るため高速
■ Cache がない場合、SSR と同様に Rendering を blocking
■ クローラーにコンテンツを確実にインデックスさせたい場合に利用
【2】ISR (fallback: “blocking”)
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Origin Server
API Server/DB
Cache が無くても、コンテンツがない「Skeleton (= ...loading)」が返る。
FCP
Request TTFB
【3】ISR (fallback: true)
Edge CDN
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Slide 57 text
Origin Server
API Server/DB
データ取得が完了するまで、ページは「...loading」状態に。
FCP
Request TTFB
【3】ISR (fallback: true)
Edge CDN
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Origin Server
API Server/DB
データ取得が完了した後、ページが再描画される。
FID
LCP
FCP
Request TTFB
【3】ISR (fallback: true)
Edge CDN
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Origin Server
API Server/DB
JSON と同時に静的 HTML が生成され、Edge CDN に Cache される。
FID
LCP
FCP
Request TTFB
Cache Cache
【3】ISR (fallback: true)
Edge CDN
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■ ビルドタイムに静的生成せず、オンデマンドで静的生成が可能
■ Cache がある場合、Edge CDN から HTML が返るため高速
■ Cache がない場合、Skeleton を返すため TTFB までが速い
■ クローラーに Skeleton がインデックスされるリスクがあった
【3】ISR (fallback: true)
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■ ビルドタイムに静的生成せず、オンデマンドで静的生成が可能
■ Cache がある場合、Edge CDN から HTML が返るため高速
■ Cache がない場合、Skeleton を返すため TTFB までが速い
■ クローラーに Skeleton がインデックスされるリスクがあった
Next.js 12 で追加された「Bot-Aware ISR Fallback」で心配なくなった。
【3】ISR (fallback: true)
※ Bot-Aware ISR Fallback の RFC：https://github.com/vercel/next.js/discussions/28180
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Origin Server
API Server/DB
静的 HTML Cache が Edge CDN から高速に配信。
FCP
Request TTFB
【4】Static (Cache) + CSR
Edge CDN
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Origin Server
API Server/DB
パーソナライズが必要なコンテンツは、部分的に CSR を併用する。
FCP
Request TTFB
【4】Static (Cache) + CSR
Edge CDN
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Slide 64 text
Origin Server
API Server/DB
Static Generation だけでなく、SSR でも用いられる構成。
FCP
Request TTFB
【4】Static (Cache) + CSR
LCP FID
Edge CDN
※ LCP相当のコンテンツデータを fetch している前提
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Slide 65 text
Origin Server
API Server/DB
JS ファイルがロードされた後に hydrate、fetch が開始。LCP までが遅い。
LCP
FCP
Request TTFB
【4】Static (Cache) + CSR
Slow
FID
Edge CDN
※ LCP相当のコンテンツデータを fetch している前提
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【4】Static (Cache) + CSR
■ Edge CDN の高速配信で TTFB を高速に
■ JS ファイルのロード完了後に fetch が開始するため、LCP までが遅い
■ 常に新しいデータを取得するため、データ整合性が担保できる
■ 部分的にパーソナライズ可能であり、個人情報なども表示できる
※ LCP相当のコンテンツデータを fetch している前提
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ここから Next.js Conf 2021 で発表された
新しい Rendering
【5】Streaming with getServerSideProps (RFC)
【6】Streaming SSR @ Edge (alpha)
既存の getServerSideProps 拡張・React 17 でも使え【6】への移行を容易に
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ここから Next.js Conf 2021 で発表された
新しい Rendering
【5】Streaming with getServerSideProps (RFC)
【6】Streaming SSR @ Edge (alpha)
React Server Components を使い、React 18 以降が必要
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Origin Server
API Server/DB
keynote とは別セッションで紹介された、getServerSideProps の拡張。
Request
【5】Streaming with getServerSideProps
Edge CDN
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Origin Server
API Server/DB
コンテンツデータ (LCP 相当) を取得する前に
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Origin Server
API Server/DB
そのため、従来 SSR と比較し CSS / JS ロードが前倒しに。
FCP
Request TTFB
【5】Streaming with getServerSideProps
コンテンツデータ (LCP相当)
CSS / JS
Edge CDN
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Origin Server
API Server/DB
データ取得が完了した段階で HTML の残りを flush し、ページを提供。
FID
LCP
FCP
Request TTFB
【5】Streaming with getServerSideProps
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Origin Server
API Server/DB
ここが Streaming で、このレスポンスは
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【5】Streaming with getServerSideProps
■ Next.js 12 にはまだ搭載されておらず、RFC段階
■ getServerSideProps が返す「props」に変更が加えられる
■ 従来 SSR のボトルネックであった、TTFB 遅延が改善
■ データ取得開始のタイミングが CSR より前なので LCP までが速い
■ 次の【6】Streaming SSR@Edge への準備として有用
【詳細】Streaming in Next.js - Kara Erickson - (Next.js Conf 2021)
https://youtu.be/Nl4OwNhh2QI?list=TLGG9L6VQs5dRz4xNTExMjAyMQ
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API Server/DB
Edge Computing でも Skeleton を返却する
FCP
Request TTFB
Edge Computing
【6】Streaming SSR @ Edge (alpha)
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API Server/DB
データを取得し、HTML 生成が完了したものから Streaming
FCP
Request TTFB
【6】Streaming SSR @ Edge (alpha)
Edge Computing
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Slide 77 text
API Server/DB
断片的に送られてきた HTML を順次 Hydrate する
FID
LCP
FCP
Request TTFB
【6】Streaming SSR @ Edge (alpha)
Edge Computing
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API Server/DB
React Server Components の初期表示にはこの Streaming SSR が使われる。
FID
LCP
FCP
Request TTFB
【6】Streaming SSR @ Edge (alpha)
Streaming
Edge Computing
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【6】Streaming SSR @ Edge (alpha)
■ まだ試験的な段階で、一部機能が試せるようになったばかり
■ Edge からの Streaming 配信により、全ての高速化が期待される
■ インフラを自由に選択できるのは、さらに将来の話になりそう
【詳細】Next.js at the Edge - Suzanne Aldrich + Lee Robinson - (Next.js Conf 2021)
https://www.youtube.com/watch?v=WlP2TB2ORL4
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Next.js x Granular Renderings
まとめ
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Next.js x Granular Renderings
レンダリング手法は多岐にわたりますが、共通点があります。
それは、データ取得が必要なコンテンツを分割し
「早期に Skeleton を返却、TTFB を高速化する」という点です。
これは引き続き、重要なパートになります。
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Next.js x Granular Renderings
■ コンテンツの性質に応じた Rendering が選択できているか
■ 静的事前生成エリア・データ取得エリアは、適切に分離できているか
■ Skeleton のデザインは考慮されているか
パフォーマンスのために、デザイン面でも積極的に議論を。
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Next.js x Granular
Prefetch
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Next.js x Granular Prefetch
提供されている Granular Renderings を選ぶだけでは、
3つの Core Web Vitals の指標のうち「CLS」の対策がとれません。
「視覚的な安定性」は、コンテンツの高さ変動に起因します。
これは Suspense の様な多段レンダリングはもちろん、
...loading 表示（Skeleton 表示）についてまわる課題です。
※ CLS（Cumulative Layout Shift）「累積レイアウト シフト数」視覚的な安定性を測定するための指標。
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Next.js x Granular Prefetch
ここで活きるのが「SWR」等のライブラリです。
Suspense と似たコンポーネント構成を取ることができ、
CSR における非同期データ取得を簡単にしてくれます。
そして Navigation に伴う ...loading 表示を削減し、
視覚的に安定した Navigation を提供できます。
※ 以降「 Navigation 」は SPA における遷移を指します
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CSR (Each Request)
Edge / Origin
API Server/DB
あるページからの Navigation で、データを取得し CSR する例です。
Navigation
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CSR (Each Request)
Edge / Origin
API Server/DB
Component マウントを hook にした fetch の場合、
Navigation
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Edge / Origin
API Server/DB
Navigation ごとに ...loading 表示が発生するため、体験がよくありません。
Navigation
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CSR (Each Request)
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SWR (No Cache)
Edge / Origin
API Server/DB
In-Memory
SWR を利用したデータ取得を見ていきます。Cache はまだ有りません。
Navigation
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SWR (No Cache)
Edge / Origin
API Server/DB
In-Memory
SWR で Component マウントと同時にデータを取得した場合、
Navigation
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SWR (No Cache)
Edge / Origin
API Server/DB
In-Memory
取得したデータを Memory (ブラウザ) に Cache します。
Navigation
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Cache
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SWR (With Cache)
Edge / Origin
API Server/DB
In-Memory
この Cache がある場合、データが即座に返るので ...loading は表示されません。
Navigation
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Slide 93 text
SWR (With Cache)
Edge / Origin
API Server/DB
In-Memory
データは古くなっている可能性があるため、裏側で再取得を試みます。
Navigation
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SWR (With Cache)
Edge / Origin
API Server/DB
In-Memory
再取得したデータに差分があった場合、再描画が走ります。
Re-Render
Navigation
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Slide 95 text
SWR (With Cache)
Edge / Origin
API Server/DB
In-Memory
取得したデータは新しい Cache として、次回活用されます。
Re-Render
Navigation
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Cache
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Edge / Origin
API Server/DB
In-Memory
Cache を保持した状態で Navigation すると、視覚的に安定します。
Navigation
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SWR (Programmatically Prefetch)
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SWR (Programmatically Prefetch)
Edge / Origin
API Server/DB
In-Memory
そこで、Navigation 前にデータを取得してしまうのが Prefetch です。
Navigation
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Cache
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SWR (Programmatically Prefetch)
Edge / Origin
API Server/DB
In-Memory
mutate を先行して実行すると、あらかじめ取得したデータを Cache できます。
Navigation
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Cache
※ Programmatically Prefetch：https://swr.vercel.app/docs/prefetching#programmatically-prefetch
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next/link (Prefetch)
Navigation
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Cache
API Server/DB
next/link による Prefetch は、SWR による Prefetch と同等の効果があります。
In-Memory
Edge / Origin
※ Route prefetching in Next.js： https://web.dev/route-prefetching-in-nextjs/
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next/link (Prefetch)
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API Server/DB
next/link はリンク先ページに getStaticProps が定義されている場合、
In-Memory
Edge / Origin
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Cache
API Server/DB
マウスオーバー等をトリガーに、遷移先の getStaticProps を実行します。
next/link (Prefetch)
In-Memory
Edge / Origin
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Prefetch は高速な Navigation を実現し、視覚的安定性に貢献します。
Navigation
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Cache
API Server/DB
next/link (Prefetch)
In-Memory
Edge / Origin
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SWR (Programmatically Prefetch)
Edge / Origin
API Server/DB
In-Memory
SWR の Cache Prefetch は、パーソナライズドデータも扱えます。
Navigation
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Cache
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Next.js x Granular Prefetch
いずれの Prefetch も視覚的安定性に有用です。
しかし「表示されるであろう予測」にもとづくデータ取得は、
無駄になってしまう事もあります。
next/link は大味な Prefetch がデフォルトなので、注意が必要です。
【参考】Link と ISR が引き起こす Next.js の過負荷
https://zenn.dev/takepepe/articles/nextjs-isr-prefetch
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Next.js x Granular Prefetch
SWR では Prefetch を行う Component は提供されていません。
next/link と同じように振る舞う Component を用意すれば、
遷移後の ...loading 表示を限りなく抑えられるでしょう。
過度の Prefetch とならないよう、バランスを取ることが肝心です。
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Next.js x Granular Prefetch
【Next.js には不向きですが余談】
まさにこの Client Side の Cache Prefetch 機構を実現したのが
「React Location」です。
React Query 作者の Tanner 氏が router ライブラリとして先日発表。
routing と prefetching のインテグレーションを提供しています。
【参考】React Location
https://react-location.tanstack.com/
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Next.js x Granular
Chunk
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SPA Chunk Problems
Next.js の様なフレームワークがなかったころ、
SPA は単一の chunk に結合されてしまうなど、
適切に chunk 分割されているとは限りませんでした。
chunk 分割はやや敷居が高く、
誰もが無意識にできていた事ではありませんでした。
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SPA Chunk Problems
chunk ファイルが適切に分割されていないと、
「ファイルのロード・解析・実行」というApp 起動に、
多くの時間を有することを意味します。
どういうことなのか、簡単な概念図でみていきます。
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SPA Chunk Problems
最初のページを、80KB でスタートしたとします。
80 KB
Page Bytes
Page Sources
Common Sources
Single Chunk
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SPA Chunk Problems
2ページ追加したことで、Chunk が 50 KB 増加しました。
Single Chunk
130 KB
+ 50 KB
Page Bytes
Page Sources
Common Sources
130 KB
130 KB
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SPA Chunk Problems
最初のページは変更が無いにもかかわらず、50 KB 増加しています。
Single Chunk
130 KB
+ 50 KB
Page Bytes
Page Sources
Common Sources
130 KB
130 KB
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SPA Chunk Problems
ページが増えていくごとに、全ページの立ち上がり速度が低下します。
Single Chunk
180 KB
+ 100 KB
Page Bytes
Common Sources
Page Sources
180 KB
+ 50 KB
180 KB
180 KB
+ 50 KB
180 KB
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Chunk Per Page
従来 SPA においては、この課題が顕著でした。
Next.js では「ページ単位」で chunk が分割されるため、
自然と必要最小限のコードのみが、
立ち上げ時にロードされる様になります。
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Chunk Per Page
最初の1ページは同様に、80KB でスタート。
Page Chunk
80 KB
Page Bytes
Page Sources
Common Sources
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Chunk Per Page
最初のページに関係ない Source は、該当ページの Chunk には含まれません。
Page Chunk
80 KB
Page Bytes
Page Sources
Common Sources
50 KB
60 KB
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Chunk Per Page
ページが増えても、影響のないページの立ち上がり速度は低下しません。
Page Chunk
80 KB
Page Bytes
Page Sources
Common Sources
50 KB 60 KB
60 KB
50 KB
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Chunk Per Page
不要な初期スクリプトの読み込みは、TBT・TTI に影響します。
ページ単位の chunk 分割は、Next.js で開発する十分な動機になります。
chunk 肥大化を意識することなく、
必要な機能を追加し続けることができます。
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Chunk Per Page
ページ単位の chunk 分割のほか、
Google Chrome チーム (現 Aurora チーム) の協力のもと、
部分的に共通している実装を効率的に chunk 分割する
「granular chunking」が導入されたことも話題になりました。
【詳細】Improved Next.js and Gatsby page load performance with granular chunking
https://web.dev/granular-chunking-nextjs/
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Common Sources Problems
しかし、フレームワークの用意したソリューションにも限界はあります。
共通ソースファイルは設計次第で「太り」やすくなります。
お手元の _app chunk サイズがどの様に肥大化していったか、
コミットを遡って調べてみてください。
本当に App 起動時に必要なコードに絞られているでしょうか？
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特定のページに 20 KB ぶんの実装を追加をする必要が出たとします。
Page Chunk
80 KB
Page Bytes
Page Sources
Common Sources
50 KB 60 KB
60 KB
50 KB
Common Sources Problems
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本来は必要なページでのみ、20 KB 増加としたいです。
Page Chunk
80 KB
Page Bytes
Page Sources
Common Sources
50 KB 80 KB
+ 20 KB
60 KB
50 KB
+ 20 KB
Common Sources Problems
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しかし設計都合で _app に実装を追加するしかなく、共通 Sources が肥大化。
Page Chunk
100 KB
+ 20 KB
Page Bytes
Page Sources
Common Sources
70 KB
+ 20 KB
80 KB
+ 20 KB
80 KB
+ 20 KB
70 KB
+ 20 KB
+ 20 KB
_app.tsx
Common Sources Problems
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全てのページで 20 KB の増加が余儀なくされました。
Page Chunk
100 KB
+ 20 KB
Page Bytes
Page Sources
Common Sources
70 KB
+ 20 KB
80 KB
+ 20 KB
80 KB
+ 20 KB
70 KB
+ 20 KB
+ 20 KB
_app.tsx
Common Sources Problems
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状態管理の実装であったり、Global UI の実装次第では、
この肥大に伴う「起動初速の低下」は不可避かもしれません。
有名どころで言うと、Redux の Reducer は不可避ですし、
React.Context Provider を _app に置いた場合も、この状態となります。
granular chunking をもってしても、この問題が混入します。
Common Sources Problems
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また、型安全のために自動生成した fetch client でも
不要な実装を含めてしまう懸念があります。
aspida は `outputEachDir: true` を指定しなければこの状態になりますし、
graphql-codegen でも以下参考記事のように分割指定をするべきです。
OpenAPI から型定義のみ出力する、というのも良いでしょう。
Common Sources Problems
【参考】next.jsでのファイルチャンク最適化の一例
https://blog.hiroppy.me/entry/2021/08/12/092839
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以下の観点で、設計初期から共通 Sources 肥大化に気をつけましょう。
■ chunk 分割しやすい状態管理ライブラリを使っているか
■ 自動生成される fetch client 等は、ユースケース単位で分割できているか
■ Context Provider の適用範囲は、ページ単位に閉じることはできないか
■ _app に実装を追加する場合、将来どの様に肥大化するか想定しておく
Common Sources Problems
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Conclusion
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Conclusion
近年 Aurora チームの密接な連携により、
Next.js を使用したサイトの 91% 以上が
優れた Core Web Vitals を獲得したそうです。
誰もが最適化の恩恵を受けている証です。
※ 引用：https://twitter.com/hdjirdeh/status/1457679313965240325
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Conclusion
【詳細】Performance as a default with Next.js
https://web.dev/performance-as-a-default-with-nextjs/
これまでの取り組みの内容は
web.dev に寄稿があります。
Next.js に搭載された機能とあわせて、
パフォーマンスにどう向き合うべきか
調べてみましょう。
※ 引用：https://twitter.com/hdjirdeh/status/1457679327630266369
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Conclusion
今日紹介したように、より良いパフォーマンスを追求するためには、
工夫を凝らしたり・注意しなければいけない事もあります。
新しい機能が出たからといって、その機能が
全てのサイトにとって最適解ではないこともあります。
計測し、自分たちにとって最適なものを選んでいきましょう。
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より速い Web を目指しましょう！！
ー ご清聴ありがとうございました ー