Virtual DOM（仮想DOM）

仮想DOMを分かりやすく

「仮想DOM」っていう言葉、聞いたことありますか？これ、Reactなどのフロントエンドのライブラリやフレームワークでよく使われる概念なんですよ。でも、「そもそもこれいつ使うん？」って思いますよね。それとも、「仮想DOMって何かのゲームの名前？」って思っちゃうかもしれませんね。でも、大丈夫です、これから分かりやすく解説しますからね。

まず、DOMとはDocument Object Modelの略で、HTMLやXML文書を操作するためのプログラミングインターフェースのことを指します。具体的には、ウェブページ上の各要素（タグなど）をオブジェクトとして扱うためのものですね。

それに対して、「仮想DOM」は、このDOMの「軽量版」みたいなもので、JavaScriptオブジェクトとして表現されるDOMの抽象的な表現なんです。これがあるおかげで、ウェブページの要素を効率的に更新・描画することができるわけです。

「え、それってどういうこと？」って思いますよね。そこで、例え話を使って説明しますね。

あなたが建築家で、大きなビルを設計していると想像してみてください。そのビルを改装するたびに全体を壊して新しく作り直すのは、とんでもなく時間とコストがかかりますよね。そこであなたは、ビルの「模型」を作り、そこで改装の計画を試行錯誤することにしました。改装の計画が決まったら、それを元に実際のビルを改装します。

この例え話でいう「ビル」が実際のDOM、そして「模型」が「仮想DOM」です。Reactなどは、ユーザーのアクションに応じて仮想DOMを更新し、その差分を計算（これを「差分検出」または「再描画」）します。そして、その差分だけを実際のDOMに適用するんです。

こうすることで、実際のDOMの更新は最小限に抑えられ、パフォーマンスが大幅に向上します。「そもそもこれ使う意味あるん？」って方いるかと思いますが、あります、というより、めっちゃ便利なんですよ！これがないと、UIの更新がとても重くなっちゃいますからね。

だから、仮想DOMは「そもそもこれいつ使うん？」という質問に対する答えは、「UIを効率的に更新する必要がある時」となります。つまり、Reactを使っている時は、常に背後で使われているというわけなんですよ。

だいぶヤバいやつですよね〜。ここまで大丈夫ですか？これで、仮想DOMについての基本的な理解が深まったことと思います。

結論

仮想DOM（Virtual DOM）は、JavaScriptライブラリの一つであるReact.jsで広く使われている概念です。これは、ブラウザのDOM（Document Object Model）を抽象化したもので、最小限の操作で効率的に更新を行うための技術です。仮想DOMは、変更が起こるたびに新しいDOMを作成し、それを既存のDOMと比較します。差分（Diffing）アルゴリズムを用いて、最小限の変更で実際のDOMを更新します。

仮想DOMの歴史的変遷

仮想DOMの概念はReact.jsとともに登場しました。React.jsは、Facebookが2013年に公開したJavaScriptライブラリです。React.jsの目的は、大規模なウェブアプリケーションでのUIの複雑さを管理しやすくすることでした。React.jsは、仮想DOMという新しい概念を導入し、開発者がDOMを直接操作することなくUIを効率的に更新できるようにしました。

この概念は、ウェブ開発者コミュニティによって広く受け入れられ、他のフレームワークやライブラリにも採用されるようになりました。Vue.jsやPreactなども、この仮想DOMの概念を採用しています。

仮想DOMとJamstackの関係

Jamstackは、JavaScript、API、Markupの3つの要素から成るモダンなウェブ開発アーキテクチャです。Jamstackでは、フロントエンドとバックエンドが分離され、それぞれが独立して機能します。JavaScriptはフロントエンドの一部として、ユーザーとのインタラクションを制御します。

ここで、仮想DOMが重要な役割を果たします。仮想DOMを使用するJavaScriptライブラリ（React.jsなど）は、Jamstackアーキテクチャにおけるフロントエンドの開発を効率化します。仮想DOMは、ユーザーのアクションに応じてUIを迅速かつ効率的に更新する能力を提供します。これにより、Jamstackアプリケーションはユーザー体験の向上とともにパフォーマンスも向上します。

仮想DOMを使うメリット

効率的なDOM操作

仮想DOMは、実際のDOM操作を最小限に抑えます。これは、DOM操作が比較的高コストな操作であるため、パフォーマンス上のメリットがあります。仮想DOMは、最小限の変更で実際のDOMを更新します。

デバッグしやすさ

仮想DOMは、変更の前後の状態を保持するため、デバッグが容易です。変更が起こった場合、何が変わったのかを容易に追跡することができます。

UIの一貫性

React.jsなどの仮想DOMを使用するライブラリやフレームワークは、コンポーネントベースのアーキテクチャを採用しています。これにより、UIの一貫性が保たれ、コードの再利用が容易になります。

仮想DOMを学ぶ

仮想DOMを理解するために参考になるリソースをいくつか紹介します。

タイトル	説明
React.js公式ドキュメンテーション	React.jsの公式ドキュメンテーションは、仮想DOMの概念と使用方法について詳しく解説しています。
The Diffing Algorithm	このページでは、ReactのDiffingアルゴリズムについて詳しく解説しています。このアルゴリズムは、仮想DOMが実際のDOMとどのように差分を計算するかを理解するために重要です。
What is the Virtual DOM?	このブログ記事では、仮想DOMの仕組みとそのメリットについて、初心者にも分かりやすく説明しています。