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ReactのuseRefで循環参照オブジェクトを扱う時のTypeScriptエラー解決法

時計のアイコン19 May, 2025
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ReactとTypeScriptでuseRefを使う時の基本

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ReactとTypeScriptを組み合わせて開発するとき、useRefは非常に便利なフックですが、特定のケースで思わぬ問題に直面することがあります。特に、循環参照を持つオブジェクトをuseRefで扱おうとすると、TypeScriptの型チェックが難しくなります。

まず基本から確認しておきましょう。useRefは、コンポーネントのレンダリングをトリガーせずに値を保持するためのReactフックです。

// useRefの基本的な使い方
import { useRef } from 'react';

function MyComponent() {
  // 文字列の参照を作成
  const textRef = useRef<string>('初期値');
  
  // DOM要素の参照を作成
  const inputRef = useRef<HTMLInputElement>(null);
  
  // オブジェクトの参照を作成
  const userRef = useRef<{ name: string, age: number }>({ name: '山田', age: 30 });
  
  const updateRef = () => {
    // current プロパティにアクセスして値を変更
    textRef.current = '新しい値';
    
    // オブジェクトの一部を更新
    userRef.current.age = 31;
    
    // これはレンダリングを引き起こさない
    console.log('refs updated:', textRef.current, userRef.current);
  };
  
  return (
    <div>
      <input ref={inputRef} type="text" />
      <button onClick={updateRef}>Refを更新</button>
    </div>
  );
}

TypeScriptを使う場合、useRefにはジェネリック型パラメータを指定して、currentプロパティの型を定義します。これにより、型安全なコードを書くことができます。ただし、複雑なオブジェクト構造や循環参照を持つオブジェクトを扱う場合、型定義が難しくなることがあります。

循環参照オブジェクトとは何か

循環参照オブジェクト（Circular Reference Object）とは、自分自身を直接または間接的に参照するオブジェクト構造のことです。JavaScriptではこのようなオブジェクトを簡単に作成できますが、TypeScriptで型を定義する際に問題が生じることがあります。

以下はJavaScriptでの循環参照オブジェクトの簡単な例です：

// 循環参照オブジェクトの例
const obj1 = {};
const obj2 = { parent: obj1 };
obj1.child = obj2;

console.log(obj1.child.parent === obj1); // true - 循環参照が確認できる

このような循環参照構造は、以下のような状況でよく発生します：

  1. ツリー構造やグラフ構造のデータ：親ノードと子ノードが互いに参照する場合
  2. 双方向関係：ユーザーとそのフレンドリストなど、両方向から参照する必要がある場合
  3. コンポーネント間の通信：親コンポーネントと子コンポーネントが互いにコールバック関数を保持する場合

シンプルな階層構造を実装する例を見てみましょう：

// TypeScriptでの循環参照オブジェクトの例
interface TreeNode {
  value: string;
  parent?: TreeNode;  // 親ノードへの参照
  children: TreeNode[]; // 子ノードへの参照
}

// 以下のようにノードを作成すると循環参照が生じる
const parentNode: TreeNode = {
  value: 'parent',
  parent: undefined,
  children: []
};

const childNode: TreeNode = {
  value: 'child',
  parent: parentNode, // 親への参照
  children: []
};

// 親ノードの子リストに子ノードを追加
parentNode.children.push(childNode);

// これで循環参照が完成
console.log(parentNode.children[0].parent === parentNode); // true

このような循環参照構造は便利ですが、特にuseRefと組み合わせてTypeScriptで使おうとすると問題が発生することがあります。次のセクションでは、具体的にどのようなエラーが発生するのかを見ていきます。

TypeScriptで発生する循環参照エラーの原因

TypeScriptで循環参照オブジェクトをuseRefで使おうとすると、以下のようなエラーに遭遇することがあります：

Type 'TreeNode' circularly references itself.

または：

Type alias 'NodeRef' circularly references itself.

このエラーは、TypeScriptのコンパイラが循環する型定義を解決できない場合に発生します。特に、useRefのジェネリック型パラメータとして循環参照型を指定すると問題が顕著になります。

具体的な例を見てみましょう：

import { useRef } from 'react';

// 循環参照を持つインターフェース
interface TreeNode {
  value: string;
  parent?: TreeNode;
  children: TreeNode[];
}

function TreeComponent() {
  // これはエラーになる可能性がある
  const nodeRef = useRef<TreeNode>({
    value: 'root',
    parent: undefined,
    children: []
  });
  
  const addChild = () => {
    const newChild: TreeNode = {
      value: 'child',
      parent: nodeRef.current, // 親への参照
      children: []
    };
    
    // 親ノードの子リストに子ノードを追加
    nodeRef.current.children.push(newChild);
  };
  
  return (
    <div>
      <button onClick={addChild}>子ノードを追加</button>
    </div>
  );
}

TypeScriptコンパイラは、このような循環参照を含む型がどこまで広がるのか判断できず、エラーを出すことがあります。特に厳格なtsconfig.json設定（"strictNullChecks": trueなど）を使用している場合に発生しやすくなります。

このエラーが発生する主な原因は次のとおりです：

  1. 型定義の循環参照: 自分自身を参照する型定義
  2. limitedInferenceTypes: TypeScriptには型推論の深さに制限があります
  3. strictNullChecks: 厳格なnullチェックが有効な場合、初期値の設定が複雑になります

次のセクションでは、このような問題を解決するためのコード対策を紹介します。

useRefで循環参照オブジェクトを扱うためのコード対策

TypeScriptで循環参照オブジェクトをuseRefと一緒に使う際の問題を解決するためのコード対策をいくつか紹介します。

1. interface の代わりに type を使う

interfaceの代わりにtypeエイリアスを使用することで、問題が解決することがあります：

// interfaceではなくtypeを使用
type TreeNode = {
  value: string;
  parent?: TreeNode | null;
  children: TreeNode[];
};

function TreeComponent() {
  const nodeRef = useRef<TreeNode>({
    value: 'root',
    parent: null,
    children: []
  });
  
  // ...残りのコード
}

2. any型またはunknown型の使用

対象のフィールドにだけanyまたはunknown型を使うことで循環参照問題を回避できます：

interface TreeNode {
  value: string;
  parent?: any; // any型を使用して循環参照を避ける
  children: TreeNode[];
}

function TreeComponent() {
  const nodeRef = useRef<TreeNode>({
    value: 'root',
    parent: undefined,
    children: []
  });
  
  // ...残りのコード
}

これは型安全性を一部犠牲にしますが、実用的な解決策です。unknown型を使うと、少し安全性が向上します：

interface TreeNode {
  value: string;
  parent?: unknown; // unknown型はanyより安全
  children: TreeNode[];
}

3. ジェネリック型の使用

より型安全な方法として、ジェネリック型を使うことで循環参照問題を解決できます：

// ジェネリック型を使用した解決法
interface TreeNodeGeneric<T> {
  value: string;
  parent?: T;
  children: T[];
}

type TreeNode = TreeNodeGeneric<TreeNode>;

function TreeComponent() {
  const nodeRef = useRef<TreeNode>({
    value: 'root',
    parent: undefined,
    children: []
  });
  
  // ...残りのコード
}

4. Reactコンポーネントでの実用的なワークアラウンド

実際のReactコンポーネントでは、以下のようなワークアラウンドが効果的です：

import { useRef, useEffect, useState } from 'react';

// 循環参照を持つ型
interface TreeNode {
  value: string;
  parent?: any; // ここでanyを使用
  children: TreeNode[];
}

function TreeEditor() {
  // 初期値を別変数で定義
  const initialNode: TreeNode = {
    value: 'root',
    parent: null,
    children: []
  };

  // useRefを使用
  const rootNodeRef = useRef<TreeNode>(initialNode);
  // UIの再レンダリング用
  const [updateCounter, setUpdateCounter] = useState(0);
  
  // 子ノードを追加する関数
  const addChild = () => {
    const newChild: TreeNode = {
      value: `child-${rootNodeRef.current.children.length}`,
      parent: rootNodeRef.current, // 親への参照
      children: []
    };
    
    rootNodeRef.current.children.push(newChild);
    // UIを強制的に更新
    setUpdateCounter(prev => prev + 1);
  };
  
  return (
    <div>
      <button onClick={addChild}>子ノードを追加</button>
      <div>ノード数: {rootNodeRef.current.children.length}</div>
      <pre>
        {JSON.stringify(
          rootNodeRef.current,
          // JSONシリアライズ時に循環参照を処理するための関数
          (key, value) => key === 'parent' ? '[親への参照]' : value,
          2
        )}
      </pre>
    </div>
  );
}

5. TypeScriptのビルド設定の調整

tsconfig.jsonファイルで以下の設定を調整することも効果的です：

{
  "compilerOptions": {
    "strictNullChecks": false,
    "noImplicitAny": false
  }
}

ただし、この方法は型安全性を下げるトレードオフがあるため、最後の手段として検討してください。

以上の対策を組み合わせることで、ほとんどの循環参照問題に対処できます。次のセクションでは、実際のユースケースで実装例を見ていきましょう。

実際のユースケースと実装例

ここでは、実際に遭遇しそうなユースケースとその実装例を紹介します。

ダイアログマネージャの実装

ウェブアプリケーションでよくある「モーダルダイアログ管理システム」を例にします。親コンポーネントと子コンポーネント間で参照が循環する典型的なケースです。

import React, { useRef, useState } from 'react';

// ダイアログ情報の型定義
interface DialogInfo {
  id: string;
  title: string;
  content: string;
  onClose?: () => void;
  manager?: DialogManager; // 循環参照の原因
}

// ダイアログマネージャーの型定義
interface DialogManager {
  openDialog: (dialog: Omit<DialogInfo, 'manager'>) => void;
  closeDialog: (id: string) => void;
  dialogs: DialogInfo[];
}

export function DialogSystem() {
  // 現在開いているダイアログの一覧
  const [dialogs, setDialogs] = useState<DialogInfo[]>([]);
  
  // マネージャーを作成（useRefを使ってインスタンスを保持）
  const managerRef = useRef<DialogManager>({
    openDialog: (dialog) => {
      const newDialog: DialogInfo = {
        ...dialog,
        manager: managerRef.current // ここで循環参照が発生
      };
      setDialogs(prevDialogs => [...prevDialogs, newDialog]);
    },
    closeDialog: (id) => {
      setDialogs(prevDialogs => prevDialogs.filter(dialog => dialog.id !== id));
    },
    dialogs: []
  });
  
  // 状態が変化したらマネージャーの情報も更新
  managerRef.current.dialogs = dialogs;
  
  // ダイアログを開くテスト関数
  const handleOpenDialog = () => {
    managerRef.current.openDialog({
      id: `dialog-${Date.now()}`,
      title: 'テストダイアログ',
      content: '循環参照オブジェクトを含むダイアログのテスト',
      onClose: () => console.log('ダイアログが閉じられました')
    });
  };
  
  return (
    <div>
      <button onClick={handleOpenDialog}>新しいダイアログを開く</button>
      
      {/* ダイアログの表示 */}
      {dialogs.map(dialog => (
        <div key={dialog.id} style={{
          border: '1px solid #ccc',
          padding: '10px',
          margin: '10px 0',
          borderRadius: '4px'
        }}>
          <h3>{dialog.title}</h3>
          <p>{dialog.content}</p>
          <button onClick={() => {
            if (dialog.onClose) dialog.onClose();
            dialog.manager?.closeDialog(dialog.id);
          }}>
            閉じる
          </button>
        </div>
      ))}
    </div>
  );
}

このコードは循環参照を持つため、TypeScriptコンパイラによっては警告やエラーが発生する可能性があります。解決するには以下の方法が使えます：

// 改善版: マネージャーをコンテキストとして実装
import React, { createContext, useContext, useRef, useState } from 'react';

interface DialogInfo {
  id: string;
  title: string;
  content: string;
  onClose?: () => void;
  // manager参照を削除
}

interface DialogManager {
  openDialog: (dialog: DialogInfo) => void;
  closeDialog: (id: string) => void;
  dialogs: DialogInfo[];
}

// コンテキストを作成
const DialogContext = createContext<DialogManager | null>(null);

// カスタムフックを提供
export function useDialogManager() {
  const context = useContext(DialogContext);
  if (!context) throw new Error('DialogContextが見つかりません');
  return context;
}

export function DialogProvider({ children }: { children: React.ReactNode }) {
  const [dialogs, setDialogs] = useState<DialogInfo[]>([]);
  
  // マネージャーをrefに保存
  const managerRef = useRef<DialogManager>({
    openDialog: (dialog) => {
      setDialogs(prevDialogs => [...prevDialogs, dialog]);
    },
    closeDialog: (id) => {
      setDialogs(prevDialogs => prevDialogs.filter(dialog => dialog.id !== id));
    },
    dialogs: []
  });
  
  // 状態が変わったらマネージャーも更新
  managerRef.current.dialogs = dialogs;
  
  return (
    <DialogContext.Provider value={managerRef.current}>
      {children}
      
      {/* ダイアログの表示 */}
      {dialogs.map(dialog => (
        <Dialog key={dialog.id} dialog={dialog} />
      ))}
    </DialogContext.Provider>
  );
}

// ダイアログコンポーネント
function Dialog({ dialog }: { dialog: DialogInfo }) {
  const manager = useDialogManager();
  
  return (
    <div style={{
      border: '1px solid #ccc',
      padding: '10px',
      margin: '10px 0',
      borderRadius: '4px'
    }}>
      <h3>{dialog.title}</h3>
      <p>{dialog.content}</p>
      <button onClick={() => {
        if (dialog.onClose) dialog.onClose();
        manager.closeDialog(dialog.id);
      }}>
        閉じる
      </button>
    </div>
  );
}

// 使用例
export function AppWithDialogs() {
  return (
    <DialogProvider>
      <DialogTester />
    </DialogProvider>
  );
}

function DialogTester() {
  const dialogManager = useDialogManager();
  
  const handleOpenDialog = () => {
    dialogManager.openDialog({
      id: `dialog-${Date.now()}`,
      title: 'テストダイアログ',
      content: 'Contextを使った実装例',
      onClose: () => console.log('ダイアログが閉じられました')
    });
  };
  
  return (
    <button onClick={handleOpenDialog}>新しいダイアログを開く</button>
  );
}

このようにReactのContextを使うことで、循環参照の問題を解消しながら同じ機能を実現できます。これはReactパターンとしても推奨される方法です。

デバッグテクニックとトラブルシューティング

循環参照オブジェクトをuseRefで扱う際のTypeScriptエラーに遭遇したとき、以下のデバッグテクニックとトラブルシューティング方法が役立ちます。

1. エラーメッセージを詳細に確認する

TypeScriptのエラーメッセージは複雑に見えますが、重要な情報が含まれています。特に循環参照エラーでは、どの型が循環参照を起こしているかが示されます：

Type 'TreeNode' circularly references itself.

このエラーメッセージは、TreeNode型が循環参照を起こしていることを示しています。

2. VS Codeのホバー情報を活用する

VS Codeなどの開発環境を使っている場合、変数や型定義にカーソルを合わせると、型情報が表示されます。これを使って循環参照が発生している箇所を特定できます。

3. 型定義の分割

循環参照問題が発生している場合、型定義を分割することで問題を解決できることがあります：

// 分割前
interface TreeNode {
  value: string;
  parent?: TreeNode;
  children: TreeNode[];
}

// 分割後
interface TreeNodeParent {
  value: string;
  children: TreeNodeChild[];
}

interface TreeNodeChild {
  value: string;
  parent?: TreeNodeParent;
  children: TreeNodeChild[];
}

4. console.logを使ったオブジェクト構造の確認

循環参照オブジェクトをコンソールに出力する場合、JSON.stringifyのカスタムリプレーサー関数を使うことで循環参照を処理できます：

const circularObj = {};
circularObj.self = circularObj;

// 通常のconsole.logでは循環参照が表示されない
console.log(circularObj); // { self: [Circular] }

// JSON.stringifyのカスタムリプレーサーを使用
console.log(JSON.stringify(
  circularObj,
  (key, value) => {
    if (key === 'self') return '[循環参照]';
    return value;
  },
  2
));
// 出力: { "self": "[循環参照]" }

5. 型アサーションを一時的に使用する

デバッグ中に型エラーを一時的に回避するために、型アサーションを使うことができます：

// 型アサーションを使って型チェックを回避
const nodeRef = useRef({
  value: 'root',
  parent: undefined,
  children: []
} as any as TreeNode);

ただし、この方法は本番コードでは避け、あくまでデバッグ目的で使用してください。

6. tsconfig.jsonの設定確認

循環参照に関連するTypeScriptの設定を確認します：

{
  "compilerOptions": {
    "strictNullChecks": true,
    "noImplicitAny": true,
    "strictFunctionTypes": true
  }
}

これらの設定が有効になっていると、循環参照エラーが発生しやすくなります。デバッグ中は一時的に緩めることも検討できますが、本番環境では型安全性のためにこれらの設定を有効にすることをお勧めします。

7. TypeScriptのバージョン確認

TypeScriptのバージョンによっては、循環参照の扱いが異なる場合があります。TypeScriptを最新バージョンに更新することで問題が解決することもあります：

npm install -D typescript@latest

8. useRefのデバッグテクニック

useRefのデバッグでは、マウントとアップデートのライフサイクルを考慮することが重要です：

function DebugComponent() {
  const objRef = useRef<TreeNode>({
    value: 'root',
    parent: undefined,
    children: []
  });
  
  // DEV環境でのみuseEffectを使ってrefの変更をログ出力
  useEffect(() => {
    if (process.env.NODE_ENV === 'development') {
      console.log('objRef changed:', objRef.current);
    }
    
    // クリーンアップ関数でrefの最終状態をログ出力
    return () => {
      if (process.env.NODE_ENV === 'development') {
        console.log('Component unmounting, final ref state:', objRef.current);
      }
    };
  }, []); // 空の依存配列でマウント時のみ実行
  
  return null;
}

9. 循環参照のJSON保存時の処理

循環参照オブジェクトをJSON形式で保存する必要がある場合、以下の関数が役立ちます：

function decircularize(obj: any, seen = new WeakMap()): any {
  // nullまたはプリミティブ型の場合はそのまま返す
  if (obj === null || typeof obj !== 'object') return obj;
  
  // 既に処理済みのオブジェクトの場合は参照を返す
  if (seen.has(obj)) {
    return { $ref: 'circular' };
  }
  
  // 処理中のオブジェクトを記録
  seen.set(obj, true);
  
  // 配列の場合
  if (Array.isArray(obj)) {
    return obj.map(item => decircularize(item, seen));
  }
  
  // オブジェクトの場合
  const result: any = {};
  for (const [key, value] of Object.entries(obj)) {
    result[key] = decircularize(value, seen);
  }
  
  return result;
}

// 使用例
const safeJson = JSON.stringify(decircularize(circularObject));

以上のデバッグテクニックとトラブルシューティング方法を活用することで、TypeScriptでの循環参照オブジェクト問題を効果的に解決できます。

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TH

Tasuke Hub管理人

東証プライム市場上場企業エンジニア

情報系修士卒業後、大手IT企業にてフルスタックエンジニアとして活躍。 Webアプリケーション開発からクラウドインフラ構築まで幅広い技術に精通し、 複数のプロジェクトでリードエンジニアを担当。 技術ブログやオープンソースへの貢献を通じて、日本のIT技術コミュニティに積極的に関わっている。

🎓情報系修士🏢東証プライム上場企業💻フルスタックエンジニア📝技術ブログ執筆者

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