Angular開発効率UP！NG0100エラーを未然に防ぐプログラミングのコツ

NG0100 エラーとは？

このエラーは、Angularの変更検知（change detection）のサイクル中に、コンポーネントのテンプレート内で評価された式（expression）の値が、そのサイクルが完了した後に変更された場合に発生します。つまり、Angularがテンプレートをレンダリングし、値をチェックした後で、その値が予想外に変わってしまったことを意味します。

なぜ発生するのか？

Angularは、パフォーマンスを最適化するために、単方向のデータフローと変更検知のサイクルを採用しています。これは、Angularがコンポーネントのプロパティを一度チェックし、それに基づいてビューを更新すると、そのサイクル中はそれ以上の変更を期待しないということです。

主な原因は以下の通りです。

• サードパーティーライブラリによる影響
  サードパーティーライブラリがAngularの変更検知サイクルに干渉し、予期しない変更を引き起こすことがあります。
• 複雑なデータ構造の変更
  オブジェクトや配列などの複雑なデータ構造を直接変更すると、Angularが変更を検知できない場合があります。新しいオブジェクトや配列を作成して置き換えることで、問題を回避できることがあります。
• 非同期処理の結果を、変更検知サイクル中に変更する
  例えば、setTimeoutやPromiseなどの非同期処理の結果に基づいてコンポーネントのプロパティを更新する場合、非同期処理が完了するタイミングによっては、変更検知サイクル後に値が変更されることがあります。
• コンポーネントのプロパティを、変更検知サイクル中に変更する
  例えば、ngAfterViewCheckedやngAfterContentCheckedなどのライフサイクルフック内で、コンポーネントのプロパティを更新すると、このエラーが発生することがあります。これらのフックは、Angularがビューをチェックした後で実行されるため、値を変更するとAngularが期待する状態と矛盾が生じるからです。

エラーの対処法

このエラーを解決するためには、以下の点に注意する必要があります。

• 開発モードでのみ発生する可能性
  開発モードでは、Angularはより厳密なチェックを行うため、このエラーが発生しやすくなります。本番モードでは、このエラーが発生しない場合もあります。しかし、開発モードでエラーが発生する場合は、問題を修正する必要があります。
• サードパーティーライブラリの動作を確認する
  サードパーティーライブラリを使用している場合は、そのライブラリがAngularの変更検知サイクルに干渉していないか確認します。
• イミュータブルなデータ構造を使用する
  オブジェクトや配列などの複雑なデータ構造を変更する場合は、新しいオブジェクトや配列を作成して置き換えることで、Angularが変更を検知できるようにします。
• 非同期処理の結果を適切に処理する
  非同期処理の結果に基づいてプロパティを更新する場合は、ChangeDetectorRef.detectChanges()またはChangeDetectorRef.markForCheck()を使用して、Angularに変更を通知します。
• ライフサイクルフック内でのプロパティ変更を避ける
  ngAfterViewCheckedやngAfterContentCheckedなどのライフサイクルフック内でプロパティを変更する必要がある場合は、setTimeoutやPromise.resolve().then()を使用して、変更を次の変更検知サイクルに遅延させます。

例

import { Component, AfterViewChecked, ChangeDetectorRef } from '@angular/core';

@Component({
  selector: 'app-example',
  template: `
    <p>{{ value }}</p>
  `,
})
export class ExampleComponent implements AfterViewChecked {
  value = 0;

  constructor(private cdr: ChangeDetectorRef) {}

  ngAfterViewChecked() {
    // エラーが発生する可能性のあるコード
    // this.value++;

    // エラーを回避するコード
    setTimeout(() => {
      this.value++;
      this.cdr.detectChanges(); // 手動で変更検知を実行
    });
  }
}

上記の例では、ngAfterViewChecked内でvalueプロパティを直接変更すると、NG0100エラーが発生する可能性があります。setTimeoutを使用して変更を遅延させ、ChangeDetectorRef.detectChanges()を呼び出すことで、エラーを回避できます。

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一般的なエラーと原因

1. ライフサイクルフック内での直接的なプロパティ変更
   
   • ngAfterViewChecked や ngAfterContentChecked などのライフサイクルフック内でコンポーネントのプロパティを直接変更すると、Angularの変更検知サイクルと矛盾が生じ、エラーが発生します。
   • 例:

     ngAfterViewChecked() {
       this.data.value++; // エラーが発生しやすい
     }
     

2. 非同期処理によるタイミングの問題
   
   • setTimeout、Promise、Observable などの非同期処理の結果に基づいてプロパティを更新する場合、変更検知サイクル後に値が変更されることがあります。
   • 例:

     setTimeout(() => {
       this.data.value = this.fetchedValue; // 非同期処理完了後に値が変更される
     }, 100);
     

3. 複雑なデータ構造の変更
   
   • オブジェクトや配列などの複雑なデータ構造を直接変更すると、Angularが変更を検知できない場合があります。
   • 例：

     this.items.push(newItem); //配列を直接変更。
     this.object.property = newValue; //オブジェクトのプロパティを直接変更。
     

4. サードパーティーライブラリとの競合
   
   • サードパーティーライブラリがAngularの変更検知サイクルに干渉し、予期しない変更を引き起こすことがあります。
5. 開発モードと本番モードの違い
   
   • 開発モードでは、Angularはより厳密なチェックを行うため、このエラーが発生しやすくなります。本番モードでは、エラーが隠れてしまうこともあります。

トラブルシューティング

1. エラーメッセージの確認
   
   • エラーメッセージには、どのコンポーネントでどのプロパティが変更されたかが示されています。これを手がかりに問題箇所を特定します。
2. ライフサイクルフックの修正
   
   • ngAfterViewChecked や ngAfterContentChecked 内でのプロパティ変更は、setTimeout や Promise.resolve().then() を使用して遅延させます。
   • 例：

     ngAfterViewChecked() {
         setTimeout(() => {
             this.data.value++;
             this.changeDetectorRef.detectChanges(); //変更を検知させる。
         })
     }
     

3. 非同期処理の適切な処理
   
   • 非同期処理の結果に基づいてプロパティを更新する場合は、ChangeDetectorRef.detectChanges() または ChangeDetectorRef.markForCheck() を使用して、Angularに変更を通知します。
   • Observableを使用している場合、asyncパイプを使用すると、自動的に変更検知が行われます。
4. イミュータブルなデータ構造の使用
   
   • オブジェクトや配列などの複雑なデータ構造を変更する場合は、新しいオブジェクトや配列を作成して置き換えます。スプレッド演算子（...）や Object.assign() などを活用します。
   • 例：

     this.items = [...this.items, newItem]; // 新しい配列を作成して代入
     this.object = {...this.object, property: newValue}; //新しいオブジェクトを作成して代入。
     

5. サードパーティーライブラリの確認
   
   • サードパーティーライブラリのドキュメントを確認し、Angularの変更検知サイクルに影響を与える可能性のある設定や動作がないか確認します。
6. デバッグツールを使用
   
   • ブラウザの開発者ツールやAngular DevToolsを使用して、コンポーネントのプロパティの変更を追跡し、問題の原因を特定します。
7. 開発モードでのテスト
   
   • 開発モードでエラーが頻繁に発生する場合は、本番モードで問題が隠れていないか確認するために、本番モードでもテストを行います。
8. 変更検知戦略の確認
   
   • コンポーネントの変更検知戦略を ChangeDetectionStrategy.OnPush に設定している場合、入力プロパティの参照が変わらない限り、変更検知が行われません。意図しない結果にならないか確認してください。

• イミュータブルなデータ構造を心がけることで、より安全なコードを作成できます。
• 非同期処理の結果を適切に処理します。
• 変更検知サイクル中にプロパティを変更しないように注意します。
• Angularの変更検知サイクルを理解することが重要です。

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ライフサイクルフック内での直接的なプロパティ変更（エラーが発生する例）

import { Component, AfterViewChecked } from '@angular/core';

@Component({
  selector: 'app-error-example',
  template: `
    <p>{{ count }}</p>
  `,
})
export class ErrorExampleComponent implements AfterViewChecked {
  count = 0;

  ngAfterViewChecked() {
    this.count++; // エラー: NG0100
  }
}

この例では、ngAfterViewChecked ライフサイクルフック内で count プロパティを直接インクリメントしています。Angularはビューをチェックした後に値が変更されたことを検出し、NG0100エラーを発生させます。

ライフサイクルフック内での遅延変更（エラーを回避する例）

import { Component, AfterViewChecked, ChangeDetectorRef } from '@angular/core';

@Component({
  selector: 'app-fixed-example',
  template: `
    <p>{{ count }}</p>
  `,
})
export class FixedExampleComponent implements AfterViewChecked {
  count = 0;

  constructor(private cdr: ChangeDetectorRef) {}

  ngAfterViewChecked() {
    setTimeout(() => {
      this.count++;
      this.cdr.detectChanges(); // 変更を検知させる
    });
  }
}

この修正例では、setTimeout を使用して count プロパティのインクリメントを遅延させています。これにより、変更が次の変更検知サイクルで行われるようになり、エラーが回避されます。また、ChangeDetectorRef.detectChanges() を使用して、Angularに変更を明示的に通知しています。

非同期処理によるタイミングの問題（エラーが発生する例）

import { Component, OnInit } from '@angular/core';

@Component({
  selector: 'app-async-error-example',
  template: `
    <p>{{ message }}</p>
  `,
})
export class AsyncErrorExampleComponent implements OnInit {
  message = '初期メッセージ';

  ngOnInit() {
    setTimeout(() => {
      this.message = '非同期メッセージ'; // エラー: NG0100になる可能性がある。
    }, 100);
  }
}

この例では、setTimeout を使用して message プロパティを非同期に更新しています。タイミングによっては、Angularの変更検知サイクル後に値が変更され、エラーが発生する可能性があります。

非同期処理の適切な処理（エラーを回避する例）

import { Component, OnInit, ChangeDetectorRef } from '@angular/core';

@Component({
  selector: 'app-async-fixed-example',
  template: `
    <p>{{ message }}</p>
  `,
})
export class AsyncFixedExampleComponent implements OnInit {
  message = '初期メッセージ';

  constructor(private cdr: ChangeDetectorRef) {}

  ngOnInit() {
    setTimeout(() => {
      this.message = '非同期メッセージ';
      this.cdr.detectChanges(); // 変更を検知させる
    }, 100);
  }
}

この修正例では、ChangeDetectorRef.detectChanges() を使用して、非同期処理の完了後にAngularに変更を通知しています。これにより、エラーが回避されます。

イミュータブルなデータ構造の使用（エラーを回避する例）

import { Component } from '@angular/core';

@Component({
  selector: 'app-immutable-example',
  template: `
    <ul>
      <li *ngFor="let item of items">{{ item }}</li>
    </ul>
    <button (click)="addItem()">アイテム追加</button>
  `,
})
export class ImmutableExampleComponent {
  items = ['アイテム1', 'アイテム2'];

  addItem() {
    this.items = [...this.items, '新しいアイテム']; // 新しい配列を作成して代入
  }
}

この例では、addItem メソッド内でスプレッド演算子 (...) を使用して新しい配列を作成し、items プロパティに代入しています。これにより、Angularが変更を検知し、効率的にビューを更新できます。直接 this.items.push() を使用すると、変更が検知されず、予期しない動作を引き起こす可能性があります。

import { Component } from '@angular/core';
import { Observable, of } from 'rxjs';
import { delay } from 'rxjs/operators';

@Component({
  selector: 'app-observable-example',
  template: `
    <p>{{ message$ | async }}</p>
  `,
})
export class ObservableExampleComponent {
  message$: Observable<string>;

  constructor() {
    this.message$ = of('初期メッセージ').pipe(delay(1000));
  }
}

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ChangeDetectorRef を使用した明示的な変更検知

• markForCheck()
  
  • コンポーネントとその親コンポーネントに変更があったことをマークします。
  • 次の変更検知サイクルで変更が検知されます。
  • detectChanges() よりもパフォーマンスが良い場合があります。
  • 例：

    import { Component, ChangeDetectorRef } from '@angular/core';
    
    @Component({ /* ... */ })
    export class MyComponent {
      value = 0;
      constructor(private cdr: ChangeDetectorRef) {}
    
      updateValue() {
        this.value++;
        this.cdr.markForCheck(); // 変更をマークする
      }
    }
    

• detectChanges()
  
  • コンポーネントとその子コンポーネントの変更検知を即座に実行します。
  • 非同期処理後や、Angularが自動的に検知しない変更があった場合に、明示的に変更を通知するために使用します。
  • 例：

    import { Component, ChangeDetectorRef } from '@angular/core';
    
    @Component({ /* ... */ })
    export class MyComponent {
      value = 0;
      constructor(private cdr: ChangeDetectorRef) {}
    
      updateValue() {
        this.value++;
        this.cdr.detectChanges(); // 変更を明示的に検知させる
      }
    }
    

async パイプを使用した非同期処理の管理

• 例：

  import { Component } from '@angular/core';
  import { Observable, interval } from 'rxjs';
  import { map } from 'rxjs/operators';
  
  @Component({
    selector: 'app-async-pipe-example',
    template: `
      <p>{{ time$ | async }}</p>
    `,
  })
  export class AsyncPipeExampleComponent {
    time$: Observable<string>;
  
    constructor() {
      this.time$ = interval(1000).pipe(map(() => new Date().toLocaleTimeString()));
    }
  }
  

• Angularが自動的に非同期処理の完了を検知し、ビューを更新するため、明示的な変更検知が不要になります。
• async パイプを使用すると、ObservableやPromiseなどの非同期処理の結果をテンプレート内で直接表示できます。

ChangeDetectionStrategy.OnPush を使用した変更検知の最適化

• OnPush戦略を使用する際は、入力プロパティの参照が変更されるように注意する必要があります。つまりイミュータブルなオブジェクトを使用してください。
• 例：

  import { Component, Input, ChangeDetectionStrategy } from '@angular/core';
  
  @Component({
    selector: 'app-on-push-example',
    template: `
      <p>{{ data.name }}</p>
    `,
    changeDetection: ChangeDetectionStrategy.OnPush,
  })
  export class OnPushExampleComponent {
    @Input() data: { name: string };
  }
  

• これにより、不要な変更検知を減らし、パフォーマンスを向上させることができます。
• コンポーネントの入力プロパティが変更された場合、またはイベントが発生した場合にのみ、変更検知が実行されます。
• ChangeDetectionStrategy.OnPush を使用すると、コンポーネントの変更検知を最適化できます。

イミュータブルなデータ構造の使用

• 例：

  items = ['item1', 'item2'];
  
  addItem(newItem: string) {
    this.items = [...this.items, newItem]; // 新しい配列を作成
  }
  
  user = { name: 'John', age: 30 };
  
  updateAge(newAge: number) {
    this.user = { ...this.user, age: newAge }; // 新しいオブジェクトを作成
  }
  

• スプレッド演算子 (...) や Object.assign() などを活用します。
• オブジェクトや配列などのデータ構造を変更する際に、新しいオブジェクトや配列を作成して置き換えることで、Angularが変更を検知しやすくなります。

• しかし、Zone.jsを直接操作することは、高度な知識が必要となるため、通常はAngularのデフォルトの動作に任せることを推奨します。
• Zone.jsの動作を理解し、必要に応じてカスタマイズすることで、より細かな制御が可能になります。
• AngularはZone.jsを使用して、非同期処理を監視し、変更検知をトリガーします。