グローバル変数の制限について

「No restricted globals」の日本語解説

**「No restricted globals」**は、JavaScript、React、React Routerなどのプログラミング環境において、グローバルスコープ（プログラム全体でアクセス可能な変数の領域）の制限に関する原則です。

具体的な意味

• コンポーネントベースのアプローチ
  Reactなどのコンポーネントベースのフレームワークでは、アプリケーションを再利用可能なコンポーネントに分割し、それぞれのコンポーネント内でローカル状態（コンポーネント固有のデータ）を使用することができます。これにより、グローバル変数の必要性を減らすことができます。
• モジュールシステムの活用
  モジュールシステム（例えば、ES6モジュールやCommonJS）を使用することで、コードを複数のファイルに分割し、それぞれのファイル内でローカルスコープ（そのファイル内でのみアクセス可能な変数の領域）を使用することができます。これにより、グローバル変数の使用を最小限に抑えることができます。
• グローバル変数の使用を制限または禁止する
  グローバル変数は、プログラムのさまざまな部分からアクセス可能であり、意図しない副作用や名前の衝突を引き起こす可能性があります。そのため、グローバル変数の使用を制限または禁止することで、コードの可読性、保守性、およびデバッグのしやすさを向上させることができます。

日本語での表現

• 「コンポーネントベースのアプローチを採用する」
• 「モジュールシステムを活用する」
• 「グローバル変数を制限する」

例

悪い例（グローバル変数の使用）

let globalVariable = "Hello";

function myFunction() {
  console.log(globalVariable);
}

良い例（モジュールシステムの使用）

// myModule.js
let localVariable = "Hello";

export default {
  localVariable
};

// main.js
import myModule from './myModule';

console.log(myModule.localVariable);

良い例（コンポーネントベースのアプローチ）

import React, { useState } from 'react';

function MyComponent() {
  const [localState, setLocalState] = useState("Hello");

  return (
    <div>
      {localState}
    </div>
  );
}

「No restricted globals」と「グローバル変数の制限」に関するコード例解説

グローバル変数の問題点と解決策

• コードの保守性の低下
  グローバル変数がコードのあちこちで使用されている場合、変更を加える際に影響範囲が大きくなり、保守が困難になります。
• デバッグの困難さ
  グローバル変数の値がどこで変更されたのかを特定するのが難しく、バグの原因究明が複雑になります。
• 名前の衝突
  複数のスクリプトで同じ名前のグローバル変数を使用すると、意図しない挙動を引き起こす可能性があります。

• IIFE (Immediately Invoked Function Expression)
  
  • 関数を定義してすぐに実行することで、ローカルスコープを作成します。
• ブロックスコープ
  
• 関数スコープ
  
• モジュールシステムの導入
  
  • ES6モジュール
    各モジュールが独立したスコープを持ち、グローバル変数の汚染を防ぎます。
  • CommonJS
    Node.jsなどで広く使用されるモジュールシステムで、ES6モジュールと同様の効果があります。

コード例解説

1 グローバル変数の例（悪い例）

let message = "Hello, world!";

function greet() {
  console.log(message);
}

greet(); // "Hello, world!"と出力

この例では、messageがグローバル変数として宣言されており、他のスクリプトからもアクセス可能で、名前の衝突のリスクがあります。

2 モジュールシステム (ES6) の例（良い例）

// message.js
export const message = "Hello, world!";

// main.js
import { message } from './message';

function greet() {
  console.log(message);
}

greet(); // "Hello, world!"と出力

この例では、messageがmessage.jsモジュール内でエクスポートされ、main.jsでインポートされています。これにより、messageはグローバル変数ではなく、main.jsのローカルスコープ内で使用されます。

3 IIFE の例

(function() {
  const message = "Hello, world!";

  function greet() {
    console.log(message);
  }

  greet(); // "Hello, world!"と出力
})();

この例では、IIFEによってローカルスコープが作成され、messageはグローバル変数になりません。

React/React Router でのグローバル変数の制限

• Redux
  より大規模なアプリケーションで、状態管理を集中化するために使用されます。
• Context API
  必要に応じて、コンポーネント間でデータを共有する際に使用できますが、乱用するとグローバル変数と同様の問題を引き起こす可能性があります。
• コンポーネント状態
  Reactでは、各コンポーネントが独自の状態を持ち、グローバルな状態を共有する必要がありません。

グローバル変数の使用は、コードの可読性、保守性、デバッグのしやすさを低下させる可能性があります。モジュールシステム、関数スコープ、ブロックスコープ、IIFEなどを活用することで、グローバル変数の使用を制限し、よりクリーンなコードを書くことができます。

React/React Routerでは、コンポーネントベースのアプローチを採用することで、グローバル変数の必要性を最小限に抑えることができます。

• Linter
  ESLintなどのLinterツールは、コードのスタイルや潜在的な問題を検出し、グローバル変数の使用を警告することができます。
• TypeScript
  TypeScriptは静的型付け言語であり、コンパイル時に型の整合性をチェックすることで、グローバル変数の誤った使用を防ぐことができます。

これらのツールや手法を組み合わせることで、より堅牢で保守性の高いアプリケーションを開発することができます。

グローバル変数の制限に関する代替手法の解説

各代替手法の詳細な解説

モジュールシステム

• CommonJS
  
  • Node.jsで広く使用されており、requireとmodule.exportsを使用してモジュールを管理します。
  • ES6モジュールと同様に、モジュール化による恩恵を受けることができます。
• ES6モジュール
  
  • importとexportキーワードを使用して、モジュール間の依存関係を明確に定義します。

関数スコープとブロックスコープ

• ブロックスコープ
  
• 関数スコープ
  

IIFE (Immediately Invoked Function Expression)

• グローバル変数を汚染することなく、一時的な変数を使用できます。

React/React Routerにおける状態管理

• Redux
  
  • Store、Action、Reducerの概念に基づいて、状態の変更を管理します。
• Context API
  
  • グローバルな状態を共有する必要がある場合に、Context APIを使用します。
  • ProviderとConsumerを使用して、子孫コンポーネントに値を提供します。
• コンポーネント状態
  
  • 各コンポーネントがuseStateフックを使用して、自身の状態を管理します。
  • 親コンポーネントから子コンポーネントへpropsでデータを渡すことで、データの共有を行います。

• TypeScript
  静的型付けにより、変数の型を明示し、誤った使用を防ぎます。

具体的なコード例

// モジュールシステム (ES6)
// counter.js
let count = 0;
export function increment() {
  count++;
}

// main.js
import { increment } from './counter';

increment();
increment();
console.log(count); // 2が出力されるが、countはグローバル変数ではない

// IIFE
(function() {
  const message = 'Hello';
  console.log(message);
})();

// React (コンポーネント状態)
import React, { useState } from 'react';

function Counter() {
  const [count, setCount] = useState(0);

  return (
    <div>
      <p>Count: {count}</p>
      <button onClick={() => setCount(count + 1)}>Increm   ent</button>
    </div>
  );
}