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Angular Signals スタートガイド

1. 始める前に

Black Angular ロゴ

Angular Signals により、使い慣れた Angular に 3 つのリアクティブプリミティブが導入され、開発が簡素化され、デフォルトでより高速なアプリを構築できるようになります。

作業内容

Angular Signals で導入された 3 つのリアクティブプリミティブである signal()、computed()、effect() について学習します。
Angular Signals を使用して Angular Cipher ゲームを強化する。暗号はデータの暗号化 / 復号を行うシステムです。このゲームでは、ユーザーは暗号を見つけて解くための手がかりをドラッグ&ドロップしてシークレットメッセージをデコードし、メッセージをカスタマイズして、シークレットメッセージを友だちに送信するための URL を共有できます。

「Anqnxaa Lpcnaxl aaf pn jfafxyofa aofapfm pn a16 wyjak」の画面にメッセージが隠れている、ビンテージグリーンのゲーム機形式の Angular Cypher ゲームです。

前提条件

Angular と Typescript に関する知識
推奨: Angular Signals ライブラリについては、シグナルでリアクティブ性を再考するをご覧ください

2. コードを取得する

このプロジェクトに必要なものは、すべて Stackblitz です。Stackblitz は、この Codelab で推奨される方法です。または、コードのクローンを作成し、お気に入りの開発環境で開きます。

Stackblitz を開き、アプリを実行します。

まず、任意のウェブブラウザで Stackblitz のリンクを開きます。

新しいブラウザタブを開き、https://stackblitz.com/edit/io-signals-codelab-starter?file=src%2Fcrypto%2Fservice.crypto.ts,src%2Fsecret-message%2Fservice.message.ts&service.massage.ts に移動します。
Stackblitz をフォークして、編集可能な独自のワークスペースを作成します。Stackblitz でアプリが自動的に実行されるため、作業は完了です。

代替方法: リポジトリのクローンを作成してアプリを提供する

VSCode またはローカル IDE を使用するという方法で、この Codelab を実施できます。

新しいブラウザタブを開き、https://github.com/angular/codelabs/tree/signals-get-started に移動します。
リポジトリをフォークしてクローンを作成し、cd codelabs/ コマンドを使用してリポジトリに移動します。
git checkout signals-get-started コマンドを使用してスターターコードブランチをチェックアウトします。
VSCode またはお好みの IDE でコードを開きます。
サーバーの実行に必要な依存関係をインストールするには、npm install コマンドを使用します。
サーバーを実行するには、ng serve コマンドを使用します。
ブラウザタブを開いて http://localhost:4200 にアクセスします。

3. ベースラインを確立する

出発点は Angular Cipher ですが、まだ機能していません。Angular Signals がゲームの機能を強化します。

「Anqnxaa Lpcnaxl aaf pn jfafxyofa aofapfm pn a16 wyjak」の画面にメッセージが隠れている、ビンテージグリーンのゲーム機形式の Angular Cypher ゲームです。

最初に、完成後のバージョンの Angular Signs Cypher を完成させます。

コード化されたメッセージが画面に表示されます。
キーパッド内の文字ボタンをドラッグ&ドロップして、暗号の解読とシークレットメッセージのデコードを行います。
成功したら、メッセージが更新されて、より多くのシークレットメッセージをデコードできるようにします。
[カスタマイズ] をクリックして送信者とメッセージを変更し、[URL を作成、コピー] をクリックして画面上の値と URL の変更を確認します。
参考: URL をコピーして新しいタブに貼り付けるか、友だちと共有し、送信者とメッセージが URL にどのように保存されているかを確認します。

Angular Cypher ゲームの GIF 。画面上でデコードされた「Angular Signals is developer developer in v16!」というメッセージが隠れている。

4. 最初の sign() を定義する

シグナルは、変化したときに Angular に通知できる値です。一部のシグナルは直接変更できるものと、他のシグナルの値から値を算出するものがあります。シグナルを組み合わせることで、アプリ内のデータフローをモデル化した依存関係の有向グラフが作成されます。

Angular は、シグナルからの通知を使用して、変更を検出する必要があるコンポーネントを確認したり、定義した効果関数を実行したりします。

`superSecretMessage` を `signal()` に変換する

superSecretMessage は、プレーヤーがデコードするシークレットメッセージを定義する MessageService の値です。現在のところ、この値はアプリに変更を通知しないため、[Customize] ボタンは動作しません。これはシグナルで解決できます。

superSecretMessage をシグナルにすることで、メッセージがいつ変更されたかをアプリの通知機能で確認できます。ダイアログのメッセージをカスタマイズするときは、シグナルをアプリの他の部分に更新するようにメッセージを設定します。

最初のシグナルを定義するには、各ファイルの TODO(1): Define your first signal() コメントで次の手順を行います。

service.message.ts ファイルで、シグナルライブラリを使用して、superSecretMessage をリアクティブにします。

src/app/secret-message/service.message.ts

superSecretMessage = signal(
  'Angular Signals are in developer preview in v16 today!'
);

これにより、@angular/core から signal をインポートするように自動的に求められます。ページを更新すると、以前に superSecretMessage に問い合わせていたエラーが発生した可能性があります。これは、superSecretMessage のタイプを string から SettableSignal<string> に変更したためです。これを解決するには、Signals API を使用するように superSecretMessage のすべての参照を変更します。値を読み取る場合は常に、シグナルゲッター superSecretMessage() を呼び出します。値を書き込む場合は常に SettableSignal の .set API を使用し、メッセージの新しい値を設定します。

secret-message.ts ファイルと service.message.ts ファイルで、superSecretMessage のすべての参照を superSecretMessage() に更新します。

src/app/secret-message/secret-message.ts

// Before
this.messages.superSecretMessage
this.messages.superSecretMessage = message;

// After
this.messages.superSecretMessage()
this.messages.superSecretMessage.set(message);

src/app/secret-message/service.message.ts

// Before
this.superSecretMessage

// After
this.superSecretMessage()

他の 2 つのシグナルを確認する

アプリには他に 2 つのシグナルがあります。

src/app/crypto/service.crypto.ts

cipher = signal(this.createNewCipherKey());
decodedCipher = signal<CipherKey[]>([]);

CipherService は、cipher シグナルを定義します。これは、アルファベット 1 文字の Key-Value ペアから新しい cipher 文字へのランダムに生成されたマッピングです。これを使って、メッセージをスクランブルし、プレーヤーがキーボードで正常に一致したかどうかを判断します。

また、正常にデコードされた Key-Value ペアの decodedCipher シグナルもあり、プレーヤーが暗号を解決する際に追加します。

Angular のシグナルライブラリの設計に備わっているユニークで強力な属性により、どこにでもリアクションを導入できます。シグナルはアプリのサービスで一度定義すれば、テンプレート、コンポーネント、パイプ、その他のサービスなど、アプリケーションコードを記述できる場所すべてで使用できます。コンポーネントのスコープに限定されず、バインドされません。

変更の確認

アプリを実行する前に、あと 1 ステップ設定が必要です。現時点では、アプリのさまざまな部分に console.log() を追加して、新しい superSecretMessage がどのように設定されているかを確認してみましょう。

console.log() メッセージが表示された Stackblitz。新しいメッセージを正しくロギングする superSecretMessage が示されています。

5. 最初の computed() を定義する

多くの場合、既存の値から状態を導出することがあります。依存値が変更されたときに派生状態を更新することをおすすめします。

computed() を使用すると、他のシグナルから値を導出するシグナルを宣言的に表現できます。

`solvedMessage` を `computed()` に変換する

solvedMessage は、secretMessage 値をエンコードして、decodedCipher シグナルを使用してデコードします。

別の計算結果から算出されたものがご覧いただけるので、便利です。マッピングされたリアクティブコンテキスト内のシグナルが変化するたびに、依存関係が通知されます。

現時点では、secretMessage、decodedCipher、superSecretMessage を変更しても solvedMessage は更新されません。そのため、プレーヤーが暗号を解決しても画面の更新は表示されません。

solvedMessage を計算にすることで、メッセージの更新や暗号の解決の際に追跡された依存関係から状態の更新を導出できるよう、リアクティブコンテキストを作成します。

solvedMessage を computed() に変換するには、各ファイルの TODO(2): Define your first computed() コメントで次の手順を行います。

service.message.ts ファイルで、シグナルライブラリを使用して、solvedMessage をリアクティブにします。

src/app/secret-message/service.message.ts

solvedMessage = computed(() =>
  this.translateMessage(
    this.secretMessage(),
    this.cipher.decodedCipher()
  )
);

これにより、@angular/core から computed をインポートするように自動的に求められます。ページを更新すると、以前に solvedMessage に問い合わせていたエラーが発生した可能性があります。これは、関数型の superSecretMessage が string から Signal<string> に変更されたためです。これを修正するには、solvedMessage のすべての参照を solvedMessage() に変更します。

secret-message.ts ファイルで、solvedMessage のすべての参照を solvedMessage() に更新します。

src/app/secret-message/secret-message.ts

// Before
<span *ngFor="let char of this.messages.solvedMessage.split(''); index as i;" [class.unsolved]="this.messages.solvedMessage[i] !== this.messages.superSecretMessage()[i]" >{{ char }}</span>

// After
<span *ngFor="let char of this.messages.solvedMessage().split(''); index as i;" [class.unsolved]="this.messages.solvedMessage()[i] !== this.messages.superSecretMessage()[i]" >{{ char }}</span>

superSecretMessage とは異なり、solvedMessage は SettableSignal ではないため、その値を直接変更することはできません。代わりに、いずれかの依存関係シグナル（secretMessage と decodedCipher）が更新されるたびにその値が最新の状態に保たれます。

他の 2 つの`computed()` 機能を確認する

アプリには、他に次の 2 つの計算値があります。

src/app/secret-message/service.message.ts

secretMessage = computed(() =>
  this.translateMessage(
    this.superSecretMessage(),
    this.cipher.cipher()
  )
);

src/app/crypto/service.crypto.ts

unsolvedAlphabet = computed(() =>
  ALPHABET.filter(
    (letter) => !this.decodedCipher().find((guess) => guess.value === letter)
  )
);

MessageService は、計算された secretMessage（プレーヤーが解決する cipher でエンコードされた superSecretMessage）を定義します。

CipherService は、計算された unsolvedAlphabet（プレーヤーが解決していないすべての文字のリスト）を定義します。これは、decodedCipher で解決された暗号鍵のリストから取得されます。

変更の確認

superSecretMessage がシグナルで、solvedMessage が計算されたので、アプリは機能します。ゲームの機能をテストします。

LetterGuessComponent を CipherComponent の LetterKeyComponent にドラッグ&ドロップして、暗号の解決とシークレットメッセージのデコードを行います。
より多くのシークレットメッセージをデコードすると、SecretMessageComponent がどのように更新されるかを確認できます。
[カスタマイズ] をクリックして送信者とメッセージを変更し、[URL を作成、コピー] をクリックして画面上の値と URL の変更を確認します。
参考: URL をコピーして新しいタブに貼り付けるか、友だちと共有し、送信者とメッセージが URL にどのように保存されているかを確認します。

Angular Cypher ゲームの GIF 。画面上でデコードされた「Angular Signals is developer developer in v16!」というメッセージが隠れている。

6. 最初の effect() を追加する

シグナルに新しい値がある場合になんらかの処理が必要になることがあります。effect() を使用すると、シグナルの変更に応じてハンドラ関数をスケジュールして実行できます。

暗号が解決したら紙吹雪を追加する

アプリが機能したので、暗号が解決され、シークレットメッセージがデコードされた際に紙吹雪を追加して楽しいものにできます。

紙吹雪を追加するには、TODO(3): Add your first effect() コメントで次の手順を行います。

cipher.ts ファイルで、メッセージのデコード時に紙吹雪を追加するエフェクトをスケジュール設定します。

src/app/crypto/crypto.ts

import * as confetti from 'canvas-confetti';

ngOnInit(): void {
  ...

  effect(() => {
    if (this.messages.superSecretMessage() === this.messages.solvedMessage()) {
      var confettiCanvas = document.getElementById('confetti-canvas');
      confetti.create()(confettiCanvas, { particleCount: 100 });
    }
  });
}

この効果がシグナルと計算値（this.messages.superSecretMessage() と this.messages.solvedMessage()）にどのように依存するかに注目してください。

効果により、リアクティブコンテキスト内の紙吹雪関数をスケジュールし、依存関係が更新されたときに追跡して再評価できます。

変更の確認

暗号を解いてみます（ヒント: メッセージを短い文に変更すれば、テストを迅速化できます）。紙吹雪のポップが最初の effect() を達成しました。

Angular Cypher ゲームの GIF。画面に「Confetti time!」と書かれ、メッセージが解決すると紙吹雪が消えます。

7. 完了

Angular Cipher で、シークレットメッセージをデコードして共有する準備ができました。Angular チームへのメッセージデコードするには、ソーシャルメディアで @Angular のタグを設定してください。🎉

Angular Cypher ゲームは、「v16 のデベロッパープレビュー版」の Angular Signals 画面の非表示メッセージが解決されました。

Angular ツールボックスに、3 つの新しいリアクティブプリミティブが追加されました。これにより、開発を簡素化し、デフォルトで高速なアプリを作成できます。

その他の情報

次の Codelab をご覧ください。

次の資料をご覧ください。

Angular.io
シグナルによる再考（Google I/O 2023）
Angular の新機能（Google I/O 2023）

Angular Signals スタートガイド

1. 始める前に

作業内容

前提条件

2. コードを取得する

Stackblitz を開き、アプリを実行します。

代替方法: リポジトリのクローンを作成してアプリを提供する

3. ベースラインを確立する

4. 最初の sign() を定義する

superSecretMessage を signal() に変換する

src/app/secret-message/service.message.ts

src/app/secret-message/secret-message.ts

src/app/secret-message/service.message.ts

他の 2 つのシグナルを確認する

src/app/crypto/service.crypto.ts

変更の確認

5. 最初の computed() を定義する

solvedMessage を computed() に変換する

src/app/secret-message/service.message.ts

src/app/secret-message/secret-message.ts

他の 2 つのcomputed() 機能を確認する

src/app/secret-message/service.message.ts

src/app/crypto/service.crypto.ts

変更の確認

6. 最初の effect() を追加する

暗号が解決したら紙吹雪を追加する

src/app/crypto/crypto.ts

変更の確認

7. 完了

その他の情報

`superSecretMessage` を `signal()` に変換する

`solvedMessage` を `computed()` に変換する

他の 2 つの`computed()` 機能を確認する