React: パフォーマンスの最適化:useMemo と useCallback

最終更新:2026-10-26

1. 学習内容



2. 検索フィルターページの物語

パフォーマンス最適化の3つの要素間の関係

100%
flowchart TD
    A[Parent Component Rendering] --> B{Props It's changed?}
    B -->|Yes| C[React.memo Intercept?]
    B -->|No| D[Skip subcomponents ✅]
    C -->|A rough comparison is roughly equal| D
    C -->|Shallow Comparison Inequality| E{Function/The object is new.?}
    E -->|Yes| F[useCallback/useMemo]
    F --> G[Stable Citation → memo Effective ✅]
    E -->|No| D
    
    style F fill:#e8f5e9,stroke:#2e7d32
    style D fill:#c8e6c9,stroke:#2e7d32
    style G fill:#c8e6c9,stroke:#2e7d32

(1) 課題:入力ごとに再計算が必要

アリスは、10,000点の商品を絞り込み検索できる商品検索ページを作成しました:

JSX
function ShopPage() {
  const [products] = useState(generate10000Products())
  const [search, setSearch] = useState('')
  const [sortBy, setSortBy] = useState('name')

  // ❌ Question:Re-filter after each input 10,000 Items
  const filtered = products
    .filter(p => p.name.includes(search))
    .sort((a, b) => a[sortBy] > b[sortBy] ? 1 : -1)

  return (
    <div>
      <input value={search} onChange={e => setSearch(e.target.value)} />
      <select value={sortBy} onChange={e => setSortBy(e.target.value)}>
        <option value="name">By Name</option>
        <option value="price">By Price</option>
      </select>
      <ProductList products={filtered} />
    </div>
  )
}
▶ 試してみよう

問題:キーボード入力(setSearch)が行われるたびに、filterとsortが再実行されてしまい、そのたびに10,000件のレコードをフィルタリングする必要があるため、インターフェースの動作が遅延してしまう。

(2) useMemo ソリューション

JSX
function ShopPage() {
  const [products] = useState(generate10000Products())
  const [search, setSearch] = useState('')
  const [sortBy, setSortBy] = useState('name')

  // ✅ useMemo:Only at search or  sortBy Recalculate only when there is a change
  const filtered = useMemo(() => {
    console.log('Refilter...(Only when the search terms or sorting criteria change)')
    return products
      .filter(p => p.name.includes(search))
      .sort((a, b) => a[sortBy] > b[sortBy] ? 1 : -1)
  }, [search, sortBy, products])

  return (
    <div>
      <input value={search} onChange={e => setSearch(e.target.value)} />
      <select value={sortBy} onChange={e => setSortBy(e.target.value)}>
        <option value="name">By Name</option>
        <option value="price">By Price</option>
      </select>
      <ProductList products={filtered} />
    </div>
  )
}
▶ 試してみよう

メリット:フィルタリングは、入力が search または sortBy に変化した場合にのみ再実行されます。その他の状態変化(親コンポーネントの再レンダリングなど)ではフィルタリングはトリガーされないため、10~100倍のパフォーマンス向上が実現されます。



3. useMemo:計算結果のキャッシュ

フック 留意点 戻り値 依存関係が変更された場合
useMemo 計算結果 キャッシュされた値 再計算
useCallback 関数リファレンス キャッシュされた関数 新しい関数の作成
React.memo コンポーネント全体のレンダリング結果 再レンダリングをスキップ props が変更されたときに再レンダリング

(1) 基本的な構文

JSX
const memoizedValue = useMemo(() => {
  return Costly Computations()
}, [Dependency1, Dependency2])
▶ 試してみよう
セクション 説明
() => Computation キャッシュする必要があり、計算結果を返す関数
[Dependencies] 依存関係が変更された際に再計算する
memoizedValue キャッシュされた結果(依存関係に変更がない場合は、前回の結果を直接返す)

(2) 適用されるシナリオ

JSX
// Scene 1:Data Conversion(Filter、Sort、Grouping)
const activeUsers = useMemo(
  () => users.filter(u => u.isActive).sort((a, b) => a.name.localeCompare(b.name)),
  [users]
)

// Scene 2:Format(Numbers、Date、String Concatenation)
const formattedPrice = useMemo(
  () => new Intl.NumberFormat('zh-CN', { style: 'currency', currency: 'CNY' }).format(price),
  [price]
)

// Scene 3:Derived State(Calculating New Data from Existing Data)
const statistics = useMemo(() => ({
  total: orders.length,
  paid: orders.filter(o => o.status === 'paid').length,
  amount: orders.reduce((sum, o) => sum + o.amount, 0),
  avgAmount: orders.length ? orders.reduce((sum, o) => sum + o.amount, 0) / orders.length : 0
}), [orders])
▶ 試してみよう

出力:

TEXT
...

▶ サンプル:性能比較

JSX
// ============================================
// Example:useMemo vs no useMemo Performance Comparison
// ============================================

function ExpensiveCalc({ num, unrelated }) {
  // ❌ None useMemo:Executed on every render
  const slowResult1 = slowFibonacci(num)

  // ✅ With useMemo: num If it hasn't changed, don't recalculate it.
  const slowResult2 = useMemo(() => slowFibonacci(num), [num])

  return (
    <div>
      <p>num={num} The Fibonacci sequence</p>
      <p>Without useMemo: {slowResult1}(Rendering calculations each time)</p>
      <p>With useMemo: {slowResult2}(Only at num Calculate when changes occur)</p>
      <p>Unrelated Status:{unrelated}(Click the button to change this value)</p>
    </div>
  )
}

function slowFibonacci(n) {
  if (n <= 1) return n
  let a = 0, b = 1, c
  for (let i = 2; i <= n; i++) { c = a + b; a = b; b = c }
  console.log('fibonacci Calculation!n=' + n)
  return b
}
// Click to Make a Difference unrelated → without useMemo recalculates,with useMemo skips
▶ 試してみよう

出力:

TEXT
Fibonacci(n):useMemo を使わないとレンダリングのたびに再計算され、useMemo を使うと無関係な状態変化時のみスキップされる。コンソール:"fibonacci calculated! n=X"


4. useCallback:関数参照の記憶

(1) 基本的な構文

JSX
const memoizedFn = useCallback(() => {
  doSomething(a, b)
}, [a, b])
▶ 試してみよう

useCallback(fn, deps) は useMemo(() => fn, deps) と同等です。格納されるのは、関数の結果ではなく、関数そのものです。

(2) なぜ useCallback が必要なのでしょうか?

JSX
function Parent() {
  const [count, setCount] = useState(0)

  // ❌ Every time Parent Rendering,handleClick These are all new functions
  // resulting in Child 's  React.memo Failure
  const handleClick = () => {
    console.log('Clicked')
  }

  // ✅ useCallback:handleClick Citation unchanged
  // Child 's  React.memo Works properly(Skip Re-rendering)
  const handleClick = useCallback(() => {
    console.log('Clicked')
  }, [])  // Empty Dependency:This function will never change.
}
▶ 試してみよう

(3) React.memo:子コンポーネントの再レンダリングを防ぐ

▶ 試してみよう

5. いつ使うべきか、いつ使うべきでないか

(1) いつ使うか

シナリオ フック 理由
ビッグデータのフィルタリング/ソート useMemo レンダリングのたびに大量のデータを走査する必要を回避する
複雑な計算(数学・書式設定) useMemo 結果が変わらない場合は再計算する必要はありません
React.memo の子コンポーネントへのプロパティの受け渡し useCallback React.memo が正常に動作するように関数参照を安定させる
useEffect の関数依存関係 useCallback 関数の参照変更による useEffect の複数回実行を防ぐ

(2) 必要とされない状況

JSX
// ❌ Not necessary:Simple Calculations
const doubled = useMemo(() => count * 2, [count])
// ✅ Write it directly:count * 2 It's already pretty fast as it is
const doubled = count * 2

// ❌ Not necessary:Handle events without passing them to child components
const handleClick = useCallback(() => {
  console.log('Click')
}, [])
// ✅ Just write it down.
const handleClick = () => console.log('Click')

// ❌ Not necessary:The child component isn't being used. React.memo
// useCallback It's been packaged, but no one is buying it."Stable Citation"
▶ 試してみよう

(3) 乱用の代償

JSX
// useMemo and  useCallback It involves expenses(Relies heavily on arrays)
// Abuse = Introducing Additional Comparison Logic,Slower than if it weren't optimized

// Rule of thumb:
// 1. First, let's write the version without optimization.
// 2. Feeling some lag(fps < 60)Use again
// 3. use  React DevTools Profiler Measurement
▶ 試してみよう

6. 完全な例:チャットアプリのメッセージ一覧

▶ 実行例を展開(112 行)
▶ 試してみよう

出力:

TEXT
... ('fibonacci Calculation!n=' + n)

期待される出力:100件のメッセージを含むチャットリスト。「未読数を増やす」をクリックしても、useCallback および React.memo の影響により、メッセージリストは再描画されず(コンソールに出力は表示されない)、未読数のみが変更されます。


▶ サンプル:useCallback により、useEffect の複数回実行が防止される

▶ 試してみよう

出力:

TEXT
検索ボックス + ページネーション。"React" を入力 → 3 件の結果("Results React - Page 1" など)。useCallback で useEffect の無限ループを防止。Prev/Next ボタン。

出力:

TEXT
サブタイトル:"🔍 Search(useCallback Demo)"。表示:"🔍 Search(useCallback Demo)"。状態:query(setter:setQuery)、results(setter:setResults)、page(setter:setPage)。ボタン:setPage(p => p + 1)}>Next Page。入力:Enter a search term....。リスト:{r.title}。useEffect が副作用を管理。useCallback でハンドラ関数の参照をキャッシュ。非同期データ取得/読み込み状態

▶ サンプル:useMemo を使用した仮想リスト計算の実装

JSX
function VirtualList({ items, itemHeight = 40, visibleHeight = 400 }) {
  const [scrollTop, setScrollTop] = useState(0)

  const visibleCount = Math.ceil(visibleHeight / itemHeight)
  const totalHeight = useMemo(() => items.length * itemHeight, [items.length, itemHeight])

  const { startIndex, endIndex, offsetY } = useMemo(() => {
    const start = Math.floor(scrollTop / itemHeight)
    const end = Math.min(start + visibleCount + 1, items.length)
    return { startIndex: start, endIndex: end, offsetY: start * itemHeight }
  }, [scrollTop, itemHeight, visibleCount, items.length])

  const visibleItems = useMemo(() => items.slice(startIndex, endIndex), [items, startIndex, endIndex])

  return (
    <div onScroll={e => setScrollTop(e.currentTarget.scrollTop)}
      style={{ height: visibleHeight, overflowY: 'auto', border: '1px solid #ddd', borderRadius: 4 }}>
      <div style={{ height: totalHeight, position: 'relative' }}>
        <div style={{ position: 'absolute', top: offsetY, width: '100%' }}>
          {visibleItems.map((item, i) => (
            <div key={startIndex + i} style={{ height: itemHeight, padding: '0 12px', display: 'flex', alignItems: 'center', borderBottom: '1px solid #f0f0f0' }}>
              Row {startIndex + i}: {item}
            </div>
          ))}
        </div>
      </div>
    </div>
  )
}
▶ 試してみよう

出力:

TEXT
仮想スクロール:可視の行のみレンダリング(1000+ 行中約 10 行)。スクロール → 行が差し替わる。総高さ = items × 40px。useMemo で可視範囲を計算。

出力:

TEXT
表示:"items.slice(startIndex, endIndex), [items, startIndex, endIn"。状態:scrollTop(setter:setScrollTop)。useMemo で計算を最適化

▶ サンプル:React.memo と useCallback を使ったリストの最適化

▶ 試してみよう

出力:

TEXT
商品リスト(Keyboard $79、Mouse $49、Monitor $399、Headphones $129)にフィルタ機能。"Remove" で該当項目を削除。React.memo + useCallback = 変化した項目だけが再レンダリングされる。

出力:

TEXT
レンダリング:...

▶ サンプル:useMemo を使用すべきでない場合――アンチパターンの比較

JSX
function BadExample({ count }) {
  // ❌ Simple calculations are not required useMemo——Create memo Expenses > The Calculation Itself
  const doubled = useMemo(() => count * 2, [count])
  // ✅ Direct Calculation
  const doubledOk = count * 2

  // ❌ Each render creates a new object as useMemo Dependency
  const config = useMemo(() => ({ count }), [count])
  const badResult = useMemo(() => config.count * 3, [config]) // config A new reference each time!
  // ✅ Using Primitive Types Directly as Dependencies
  const goodResult = useMemo(() => count * 3, [count])

  return <p>Doubled: {doubledOk}, Tripled: {goodResult}</p>
}

function GoodExample({ items, query }) {
  // ✅ Filter/Sorting large amounts of data useMemo
  const filtered = useMemo(() => {
    return items.filter(item =>
      item.name.toLowerCase().includes(query.toLowerCase())
    ).sort((a, b) => a.name.localeCompare(b.name))
  }, [items, query])

  // ✅ Complex objects passed to child components use useMemo
  const chartData = useMemo(() => ({
    labels: filtered.map(i => i.name),
    values: filtered.map(i => i.price),
  }), [filtered])

  return (
    <div>
      <p>Found: {filtered.length} items</p>
      <Chart data={chartData} />
    </div>
  )
}
▶ 試してみよう

出力:

TEXT
❌ count*2 に useMemo を使うのはNG(オーバーヘッドが計算自体より大きい)。❌ 依存に新しいオブジェクトを使うと memo が壊れる。✅ 大規模なフィルタ/ソートや派生したグラフデータオブジェクトには useMemo を使う。

❓ よくある質問

Q useMemo や useCallback は常にパフォーマンスを向上させるのでしょうか?
A 必ずしもそうとは限りません。これらには独自のオーバーヘッドがあり、レンダリングのたびに dependencies 配列と比較処理が行われます。使いすぎると、かえって処理が遅くなる可能性があります。Reactの公式な推奨事項:まずは最適化されていないバージョンを記述し、遅延に気づいた場合にのみ最適化を行うこと。経験則として、React.memo子コンポーネントに渡される計算、またはオーバーヘッドが1 msを超える計算にのみこれらを使用してください。
Q useMemoと通常の変数の違いは何ですか?
A useMemoには「記憶」機能があります。依存関係に変更がない場合、式を再評価することなく、キャッシュされた値を直接使用します。通常の変数は、レンダリングのたびに再評価されます。しかし、useMemoはレンダリング中に依存関係の配列を比較する必要があるため、「単純な計算では、実際にはuseMemoの方が処理が遅くなります。」
Q 関数の参照を保持するために、いつ useCallback を使用すべきですか?
A 以下の2つの条件の両方が満たされる場合にのみ使用する必要があります:① その関数が React.memo の子コンポーネントにプロパティとして渡されていること;② その関数が useEffect フックの dependencies 配列に含まれていること。これらの条件のいずれも当てはまらない場合は、関数を直接記述するだけでよく、useCallback は不要です。
Q useMemo と useCallback の違いは何ですか?
A useMemo(() => value, deps) は計算結果(値)をキャッシュするのに対し、useCallback(() => fn, deps) は関数参照をキャッシュします。実際、useCallback(fn, deps) は useMemo(() => fn, deps) と同等です。子コンポーネントに渡される関数をキャッシュする必要がある場合は useCallback を、計算結果をキャッシュする必要がある場合は useMemo を使用してください。

📖 まとめ


📝 練習問題

  1. 基本問題(難易度 ⭐):整数 n を入力として受け取り、n 番目の素数を計算する PrimeCalculator コンポーネントを作成してください。新しい値が入力されるたびに再計算されないよう、useMemo を使用して結果をキャッシュしてください。
  2. 上級演習(難易度 ⭐⭐):500件の商品レコードを含み、カテゴリによるフィルタリングと価格によるソートをサポートする ProductTable コンポーネントを作成してください。useMemo を使用してフィルタリングおよびソートのロジックを最適化し、useCallback と React.memo を組み合わせてリストのレンダリングを最適化してください。
  3. 課題(難易度:⭐⭐⭐):3つの異なるディメンション(時間、地域、カテゴリ)にわたる10,000件の注文レコードを集計するDataDashboardコンポーネントを作成し、useMemoを使用して階層型キャッシュを実装してください(ディメンションが変更された際に、関連する階層のみが再計算されるようにするため)。
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