ポータビリティのためのアーキテクチャ設計：コンテナ化されたフロントエンドアプリケーションにおけるランタイム環境変数の詳細分析

序論：フロントエンドのビルドプロセスとDevOpsパイプラインの間に存在するアーキテクチャ上の溝

現代のWeb開発において、フロントエンドフレームワークが採用するビルド時の最適化戦略と、コンテナ化およびモダンなDevOpsが推進するイミュータブルインフラストラクチャの原則との間には、本質的な緊張関係が存在します。この対立は、特に継続的インテグレーション/継続的デプロイメント（CI/CD）パイプラインの文脈で顕著になります。この対立の核心は、多くのフレームワークがクライアントサイドの環境変数をビルド時に静的に埋め込む（インライン化する）設計になっている点にあります。このアプローチは、不要なコードを削除（ツリーシェイキング）し、実行時のオーバーヘッドをなくすことで、最終的なJavaScriptバンドルのサイズを縮小し、パフォーマンスを向上させるという明確な利点をもたらします 1。

しかし、この最適化は「一度ビルドすれば、どこでもデプロイできる（Build Once, Deploy Anywhere）」というDevOpsの理想と真っ向から衝突します。この原則は、開発、ステージング、本番といった複数の環境を通じて、全く同じアーティファクトを昇格させることで、デプロイメントの一貫性、信頼性、そして速度を保証する上で極めて重要です 3。ビルド時に環境変数がハードコードされてしまうと、生成されるDockerイメージは特定の環境に依存してしまい、環境ごとに異なるイメージをビルドする必要が生じます。これは、パイプラインを複雑化させ、ビルド時間を増大させ、デプロイメントの信頼性を損なうアンチパターンと広く見なされています 5。

本レポートでは、ユーザーが提起したNext.jsにおけるこの問題を起点として、フロントエンドエコシステム全体にわたるより広範な調査を行います。まず、Next.jsにおけるビルド時インライン化の課題を深く掘り下げ、そのメカニズムとDockerデプロイメントへの影響を分析します。次に、React (Vite)、Vue.js、Angular、Nuxt.js、SvelteKitといった他の主要なフレームワークが同様の問題を抱えているか、あるいはネイティブな解決策を提供しているかを比較検討します。さらに、ビルド時に静的に値が置き換えられるフレームワークに対して、Dockerイメージを再ビルドすることなくランタイムで設定を注入するための、実践的で具体的なアーキテクチャパターンを3つ提示します。最後に、これらの分析結果を統合し、戦略的な提言、セキュリティに関するベストプラクティス、そして将来の展望を提供することで、開発チームがよりポータブルで堅牢なアプリケーションパイプラインを構築するための指針を示します。

第1章ビルド時インライン化の課題：Next.jsの詳細分析

この問題の理解を深めるため、まずはNext.jsの文脈で課題を詳細に分析します。これにより、他のフレームワークとの比較を行うための強固な基盤を築きます。

1.1 NEXT_PUBLIC_ 変数のメカニズム

Next.jsにおけるクライアントサイドの環境変数の扱いは、その設計思想の中核をなすパフォーマンス最適化と密接に関連しています。

インライン化の解説

next buildコマンドが実行されると、Next.jsのビルドプロセスはソースコード全体をスキャンし、process.env.NEXT_PUBLIC_で始まる環境変数への参照を探します。そして、ビルド実行時点での変数の値を見つけ出し、そのリテラルな文字列値で参照箇所を直接置き換えます 1。これは、アプリケーションがブラウザで実行される際に動的に変数を参照するプロセスではありません。ビルドプロセス中に一度だけ行われる静的な置換処理であり、結果として、環境変数の値が生成されたJavaScriptバンドル内にハードコードされることになります。このため、ビルド後に環境変数を変更しても、アプリケーションの挙動には一切影響しません 1。

設計の背景：パフォーマンスと最適化

Next.jsがこの設計を採用している主な理由は、クライアントサイドのパフォーマンスを最大化するためです。ビルド時に値をインライン化することで、ブラウザが実行時にprocess.envオブジェクトを探索する必要がなくなり、わずかながらも実行時のオーバーヘッドが削減されます。さらに重要なのは、もし特定のNEXT_PUBLIC_変数がコード内で条件分岐などに使われており、ビルド時の値によってはそのコードブロックが実行され得ない場合、ツリーシェイキング（デッドコードエリミネーション）によってそのコードブロック全体を最終的なバンドルから削除できることです。これにより、クライアントに送信されるJavaScriptの量を削減し、ページの読み込みとインタラクティブになるまでの時間を短縮できます 1。

サーバーサイドとクライアントサイドの区別

NEXT_PUBLIC_プレフィックスを持たない環境変数は、サーバーサイド専用と見なされます。これらの変数は、Next.jsサーバー（Node.js環境）でのみprocess.envを通じてアクセス可能であり、クライアントサイドのバンドルには一切含まれません 1。これにより、APIキーやデータベース接続情報といった機密情報を安全にサーバー上で扱うことができます。しかし、Dockerコンテナを起動する際にこれらのサーバーサイド変数をランタイムで設定することは可能ですが、クライアントサイドで必要となる設定（例えば、AnalyticsのトラッキングIDや、接続先のAPIエンドポイントなど）の問題は解決されません 7。問題の核心は、あくまでクライアントに公開される必要のある

NEXT_PUBLIC_変数にあります。

1.2 Dockerデプロイメントにおけるジレンマ

Next.jsのビルド時インライン化は、Dockerを中心としたモダンなデプロイメント戦略と深刻な不整合を引き起こします。

イミュータビリティ（不変性）の原則への違反

「一度ビルドすれば、どこでもデプロイできる」という思想は、Dockerコンテナのイミュータビリティ（不変性）に基づいています。つまり、一度ビルドされたDockerイメージは変更不可能であり、どの環境でも同じように動作することが保証されるべきです。しかし、Next.jsのNEXT_PUBLIC_変数はビルド時に固定されるため、環境ごとに異なる設定値を持つDockerイメージ（例：my-app:staging、my-app:production）を作成せざるを得なくなります 5。これは、アーティファクトの不変性という原則に反する行為であり、DevOpsの実践においてアンチパターンとされています 6。

パイプラインの複雑化

このアプローチは、CI/CDパイプラインに多大な影響を及ぼします。環境ごとにビルドを実行する必要があるため、全体のビルド時間が長くなります。リリース管理も複雑化し、ステージング環境でテストされたアーティファクトと、本番環境にデプロイされるアーティファクトが厳密には同一でないという状況を生み出します。これにより、環境間の差異に起因する予期せぬ問題が発生するリスクが高まり、デプロイメントに対する信頼性が低下します 3。

ビルド時におけるシークレットのセキュリティリスク

たとえ公開鍵であっても、ビルド時に環境変数をDockerイメージのレイヤーに埋め込むことにはセキュリティ上の懸念が伴います。これらの値はイメージの履歴の一部となり、イメージにアクセスできる者であれば誰でもdocker historyやdocker inspectコマンドを用いてその値を閲覧できてしまう可能性があります。これにより、意図せず情報が漏洩するリスクが生じます 7。

1.3 公式推奨策とその限界

Next.jsの公式ドキュメントでは、この問題に対するいくつかの回避策が示唆されていますが、それぞれに限界があります。

サーバーサイドレンダリング（getServerSideProps）とApp Router

公式の推奨策の一つは、getServerSideProps（Pages Router）やサーバーコンポーネント（App Router）を利用して、リクエストごとにサーバーサイドで環境変数を読み込み、それをページのプロパティとしてクライアントコンポーネントに渡す方法です 1。この方法は、特定のページで動的なデータが必要な場合には有効です。しかし、アプリケーション全体で共通して使用されるクライアントサイドの設定（例：Google AnalyticsのID、機能フラグサービスのクライアントキー、SentryのDSNなど）を管理するには非常に煩雑です。すべてのページやレイアウトでこの処理を繰り返し実装する必要があり、アプリケーションの構造を不必要に複雑化させます。

APIルートを利用した回避策

もう一つのアプローチは、ランタイム設定を返す専用のAPIルート（例：/api/config）を作成することです 1。クライアントアプリケーションは起動時にこのエンドポイントにリクエストを送り、必要な設定値を動的に取得します。この方法の利点は、設定をクライアントバンドルから完全に分離できる点です。しかし、欠点も多く存在します。まず、アプリケーションの初期化時に追加のネットワークリクエストが発生するため、ユーザーがアプリケーションを操作できるようになるまでに遅延が生じます。また、設定情報の取得処理（ローディング状態やエラーハンドリング）をアプリケーション側で実装する必要があり、全体の複雑性が増します。

これらの分析から、Next.jsの設計がパフォーマンス最適化を優先するあまり、現代的なDevOpsプラクティスとの間にギャップを生じさせていることが明らかになります。このフレームワークの「環境変数」という言葉は、DevOpsエンジニアが考える「デプロイメント環境」とは異なり、主に「ビルド環境」を指しています。この意味論的なズレが、多くの開発者が混乱し、回避策を模索する根本的な原因となっています。Next.jsは、クライアントサイドコードのための「デプロイメント環境」という第一級の概念を持っておらず、その結果、開発者はこのギャップを埋めるための追加のアーキテクチャを自ら設計する必要に迫られるのです。

第2章最新フレームワークにおける環境変数処理の比較分析

Next.jsで明らかになった課題が、フロントエンドエコシステムにおける例外的なものなのか、それとも業界標準なのかを判断するため、他の主要フレームワークとの比較分析を行います。このセクションでは、各フレームワークがクライアントサイドの環境変数をどのように扱い、Dockerデプロイメントにおけるランタイム設定の課題にどう対処しているか、あるいはしていないかを検証します。

2.1 「静的置換」を行うフレームワーク群：ビルド時の課題を共有

多くの主要フレームワークは、Next.jsと同様に、パフォーマンス最適化のためにビルド時に環境変数を静的に埋め込むアプローチを採用しています。

2.1.1 React (Viteを使用)

React自体はUIライブラリであり、環境変数の扱いを直接規定しませんが、Create React AppやViteといったビルドツールと組み合わせて使用されるのが一般的です。特にViteは、Next.jsとほぼ同一のメカニズムを採用しています。VITE_プレフィックスを持つ環境変数は、import.meta.envオブジェクトを通じてコード内で参照され、ビルドプロセス中にそのリテラル値に静的に置き換えられます 2。この挙動は、Viteが生成するアプリケーションがNext.jsと同じく、ビルド時に環境が固定されることを意味します。したがって、Dockerコンテナでランタイム時に設定を変更するには、Next.jsと同様の回避策が必要となります。

2.1.2 Vue.js (Vue CLI/Viteを使用)

Vue.jsもまた、ビルドツールによって環境変数の扱いが決定されます。伝統的なVue CLIは、VUE_APP_というプレフィックスを規約として使用し、WebpackのDefinePluginを利用してビルド時に変数を静的に埋め込みます 12。一方、Viteをビルドツールとして使用する場合は、Reactと同様に

VITE_プレフィックスが用いられます。どちらのツールを使用するにせよ、Vue.jsアプリケーションにおけるクライアントサイドの環境変数はビルド時にハードコードされるため、このフレームワークも「静的置換」のカテゴリに分類されます 12。

2.1.3 Angular

Angularは、これまでのフレームワークとは異なる独自のアプローチを取りますが、結果は同じです。Angular CLIは、src/environments/ディレクトリ内にenvironment.ts（開発用）とenvironment.prod.ts（本番用）といった環境別の設定ファイルを用意する仕組みを提供します 14。ビルド時に

--configurationフラグで指定された環境に応じて、対応する設定ファイルの内容が汎用的なenvironment.tsにスワップ（置換）されます。このファイル置換メカニズムにより、設定は最終的なビルド成果物に焼き付けられます。したがって、メカニズムは異なりますが、生成されたアーティファクトが環境に依存するという点では、Next.jsやViteと同様のDockerデプロイメント上の課題を抱えることになります 15。

2.2 「ランタイム対応」のフレームワーク群：ネイティブな解決策を提供

一方で、比較的新しい、あるいはサーバーサイドの側面をより重視するフレームワークの中には、この問題をネイティブに解決する機能を備えているものも存在します。

2.2.1 Nuxt.js (ハイブリッドの勝者)

Vue.jsベースのフレームワークであるNuxt.jsは、runtimeConfigという強力なAPIを提供することで、この課題を見事に解決しています 18。

メカニズム: 開発者はnuxt.config.tsファイル内で、ランタイム時に必要となる変数をruntimeConfigオブジェクトに定義します。クライアントサイドで利用可能な変数は、runtimeConfig.publicプロパティ以下に記述します 18。
ランタイムでの上書き: ここで重要なのは、Nuxtがこれらの値をコンテナ起動時にシステム環境変数で上書きできるように設計されている点です。NUXT_プレフィックスを付けた環境変数（例：NUXT_PUBLIC_API_BASE）を渡すことで、対応するruntimeConfigの値（例：runtimeConfig.public.apiBase）が動的に置き換えられます 19。Nuxtのサーバープロセスが起動時にこれらの環境変数を読み取り、クライアントに送信されるHTML内の
window.__NUXT__オブジェクトに設定を埋め込み（ハイドレーション）、クライアントサイドのJavaScriptからアクセス可能にします。
Dockerへの影響: この設計により、Nuxt.jsは本質的に「一度ビルドすれば、どこでもデプロイできる」モデルと互換性があります。単一のDockerイメージをビルドし、docker runコマンドに標準的な環境変数を渡すだけで、各環境向けの設定をランタイムで注入できます 19。

2.2.2 SvelteKit (モダンな挑戦者)

SvelteKitは、環境変数を「静的（static）」と「動的（dynamic）」に明確に区別することで、開発者に選択肢を提供します。

$env/static/* vs. $env/dynamic/*: SvelteKitは、環境変数をインポートするための特別なモジュールパスを提供します。$env/static/publicから変数をインポートすると、Next.jsやViteと同様に、ビルド時に値がインライン化されます 24。
ネイティブな解決策: しかし、$env/dynamic/publicから変数をインポートすることで、アプリケーションのランタイムで環境変数にアクセスすることが可能になります 25。クライアントに公開される変数は、デフォルトで
PUBLIC_プレフィックスを持つ必要があります 26。
Dockerへの影響: Nuxt.jsと同様に、SvelteKitもランタイム設定のための第一級の、公式にサポートされたメカニズムを提供しており、コンテナ化されたデプロイメントに非常に適しています 25。公式ドキュメントでは、動的な公開環境変数を使用するとネットワークペイロードが増加するというトレードオフについても言及されており、フレームワーク設計者がこの問題を深く理解していることが窺えます 26。

フレームワーク比較分析表

以下の表は、各フレームワークのクライアントサイド環境変数の扱いに関するデフォルトの挙動とランタイム対応能力をまとめたものです。

フレームワーク	クライアントサイド環境変数プレフィックス	デフォルトの挙動	ネイティブなランタイム解決策	主要なメカニズム
Next.js	NEXT_PUBLIC_	ビルド時インライン化	なし（回避策が必要）	next build中の静的置換
React (Vite)	VITE_	ビルド時インライン化	なし（回避策が必要）	import.meta.envを介した静的置換
Vue.js	VUE_APP_ / VITE_	ビルド時インライン化	なし（回避策が必要）	webpack.DefinePluginまたはViteによる静的置換
Angular	(N/A)	ビルド時ファイルスワップ	なし（回避策が必要）	ビルド中のenvironment.tsファイルの置換
Nuxt.js	NUXT_PUBLIC_	ランタイムでの上書き	あり	サーバーからのハイドレーションを伴うruntimeConfig API
SvelteKit	PUBLIC_	ランタイム対応可能	あり	$env/dynamic/publicモジュール

この比較分析から、フロントエンドフレームワークの世界に明確な進化の傾向が見て取れます。「静的置換」を行うフレームワーク群は、シングルページアプリケーション（SPA）が主流であり、静的ホスティングへのデプロイが一般的だった時代に人気を博しました。その時代においては、ビルド時の最適化が最優先事項でした。一方で、Nuxt.jsやSvelteKitのような「ランタイム対応」のフレームワークは、より新しいか、あるいは当初からサーバーサイドやハイブリッドレンダリングを強く意識した設計思想を持っています。このアーキテクチャ上の違いにより、これらのフレームワークは起動時に動作するサーバープロセスを持ち、それがシステム環境変数を読み取ってクライアントに注入するための自然な場所として機能します。これは、現代のアプリケーションが動的でコンテナ化された環境で動作することを認識し、ランタイム設定を第一級の市民として扱うという、フレームワークの進化を示唆しています。

第3章ランタイム設定のアーキテクチャ：パターンベースの実装ガイド

このセクションでは、「静的置換」を行うフレームワーク群（Next.js, React/Vite, Vue.js, Angular）に対して、Dockerコンテナのランタイムで環境変数を注入するための、実践的でフレームワークに依存しない解決策を提示します。各パターンについて、その概念、実装方法、利点、欠点を詳細なコード例と共に解説します。

3.1 パターン1：ビルド後のプレースホルダー置換（「検索置換」方式）

概念

このパターンは、アプリケーションをビルドする際に、実際の値の代わりに一意のプレースホルダー文字列を埋め込んでおくというアプローチです。そして、Dockerコンテナが起動する際に、エントリーポイントスクリプトがコマンドラインツール（sedやenvsubstなど）を用いて、ビルドされた静的ファイル（JavaScript、HTML）内のプレースホルダーを検索し、コンテナに渡された実際の環境変数の値で置換します。

実装

ビルドステップ: ビルドプロセスを設定し、環境変数の値としてプレースホルダー文字列を使用するようにします。例えば、.envファイルでVITE_API_URL=__VITE_API_URL__のように定義します。このプレースホルダーは、コード内で他の文字列と衝突しないよう、十分にユニークなものにする必要があります 8。
Dockerfile: マルチステージビルドを採用したDockerfileを作成します。最終ステージでは、Nginxのような軽量なWebサーバーをベースイメージとして使用し、コンテナ起動時に実行されるentrypoint.shスクリプトをコピーします。DockerfileのCMD命令をENTRYPOINT命令に置き換え、このスクリプトを実行するように指定します 8。
Dockerfile
# Production stage
FROM nginx:stable-alpine
COPY --from=builder /app/dist /usr/share/nginx/html
COPY./entrypoint.sh /entrypoint.sh
RUN chmod +x /entrypoint.sh
ENTRYPOINT ["/entrypoint.sh"]
CMD ["nginx", "-g", "daemon off;"]
エントリーポイントスクリプト: entrypoint.shスクリプト内で、findコマンドとsedコマンド（またはenvsubst）を組み合わせて、配信ディレクトリ（例：/usr/share/nginx/html）内のすべての.jsファイルや.htmlファイルを対象にプレースホルダーの置換処理を行います。処理が完了した後、exec "$@"またはexec nginx -g 'daemon off;'を実行して、メインのWebサーバープロセスを起動します 8。
Bash
#!/bin/sh
# entrypoint.sh

# /usr/share/nginx/html 内の全ての.js ファイルを対象に置換
find /usr/share/nginx/html -type f -name "*.js" -exec sed -i "s|__VITE_API_URL__|${VITE_API_URL}|g" {} +

# Nginx サーバーを起動
exec "$@"

利点と欠点

利点:
- フレームワークに依存せず、静的なファイルを生成するあらゆるビルドプロセスに適用可能です。
- 一度置換が行われれば、その後は完全に静的なファイルとして配信されるため、実行時のパフォーマンスへの影響はありません。
欠点:
- プレースホルダーが十分にユニークでない場合や、コードの最小化（minification）プロセスによって文字列が破壊された場合に、置換が失敗する可能性があり、脆弱です。
- 対象ファイルが多い場合、コンテナの起動時間がわずかに増加する可能性があります。
- sedの正規表現構文は複雑で、エスケープ処理などを誤ると予期せぬ動作を引き起こすことがあります。

3.2 パターン2：外部設定ファイルの注入（「サイドカー設定」方式）

概念

このパターンは、ビルドされたアプリケーションのバンドルファイルを直接変更することを避けます。代わりに、エントリーポイントスクリプトがコンテナ起動時にenv-config.jsのような別のJavaScriptファイルを動的に生成します。このファイルは、グローバルなwindowオブジェクトに_env_のようなプロパティを作成し、その中にランタイム環境変数を格納します。アプリケーションのメインのindex.htmlファイルは、この設定ファイルをアプリケーション本体のバンドルよりも先に読み込むように変更され、これにより設定がグローバルに利用可能になります。

実装

アプリケーションコードの変更: アプリケーション側で、process.envやimport.meta.envから値を読み取る代わりに、グローバルオブジェクトから値を読み取るようにコードを修正します。例えば、const apiUrl = window._env_.API_URL;のように記述します 15。
Dockerfileとエントリーポイント: エントリーポイントスクリプトは、cat <<EOFのようなヒアドキュメント構文を用いて、コンテナに渡された環境変数の値を含むenv-config.jsファイルを動的に生成します 13。
Bash
#!/bin/sh
# entrypoint.sh

# env-config.js ファイルを生成
cat <<EOF > /usr/share/nginx/html/env-config.js
window._env_ = {
API_URL: "${API_URL}",
STRIPE_KEY: "${STRIPE_KEY}",
};
EOF

# Nginx サーバーを起動
exec "$@"
HTMLの変更: index.htmlの<head>セクション内、かつアプリケーションのメインスクリプトが読み込まれる前に、生成された設定ファイルを読み込むための<script>タグを追加します 15。
HTML
<head>
<meta charset="UTF-8" />
<title>My App</title>
<script src="/env-config.js"></script>
</head>

利点と欠点

利点:
- 設定をアプリケーションバンドルから分離するため、ビルド成果物を変更する必要がなく、パターン1よりも堅牢です。
- スクリプトが単純なファイル生成のみを行うため、複雑な検索置換ロジックが不要です。
- 関心事の分離が明確になります。
欠点:
- グローバルなwindow名前空間を汚染します。これは、大規模なアプリケーションでは名前の衝突を引き起こす可能性があります 3。
- 設定ファイルは同期的に読み込まれるため、ページのレンダリングをわずかにブロックします。
- フレームワークネイティブな解決策と比較すると、やや場当たり的な「ハック」と感じられることがあります 32。

3.3 パターン3：APIとしての設定（「動的フェッチ」方式）

概念

これは最も疎結合なアプローチです。クライアントサイドのアプリケーションは、起動時に自身のサーバー（または別の設定サービス）上の専用エンドポイントに対してAPIコールを行います。このエンドポイントは、サーバーサイドでランタイム環境変数を読み取り、それをJSONオブジェクトとしてクライアントに返します。

実装

APIエンドポイントの作成: Next.jsのAPIルートや、Expressサーバー上のエンドポイントなど、単純なAPIエンドポイント（例：/api/config）を作成します。このエンドポイントは、公開しても安全なランタイム環境変数をキーと値のペアとして持つJSONオブジェクトを返します。例えば、{ "stripeKey": process.env.STRIPE_PUBLIC_KEY }のような形式です 1。
クライアントサイドでのフェッチ: アプリケーションの起動ロジックの中（例：ReactのルートコンポーネントやContext ProviderのuseEffect内）で、この/api/configエンドポイントから設定をフェッチします。
状態管理: フェッチした設定情報は、React Context、Redux、Zustand、Piniaなどのグローバルな状態管理ソリューションに保存し、アプリケーション内のどのコンポーネントからでも利用できるようにします。

利点と欠点

利点:
- 最も柔軟性が高く、安全なパターンです。静的ファイルへの直接的な注入を行わないため、セキュリティリスクが低減されます。
- コンテナを再起動することなく、動的に設定を更新する（例えば、設定サービス側の値を変更する）ことも可能です。
- マイクロサービスアーキテクチャとの親和性が高いです。
欠点:
- アプリケーションの初期読み込み時に追加のネットワークリクエストが発生するため、レイテンシが増加します。
- アプリケーションの起動ロジックが複雑になり、設定情報自体のローディング状態やエラー状態を管理する必要が出てきます。

これらのパターンは、単純さ（パターン1）から堅牢性（パターン3）までのスペクトラム上に位置しています。プロジェクトの要件、チームのスキルセット、そして許容できる複雑性のレベルに応じて、最適なパターンを選択することが重要です。多くのフレームワークに対する解決策が、最終的にNginxとentrypoint.shというコンテナエコシステムの標準的なツールに収束する点は興味深い事実です。これは、これらのツールが、アプリケーションフレームワークに欠けているランタイム設定能力を補う「ユニバーサルアダプター」として機能していることを示しています。

第4章戦略的提言とセキュリティのベストプラクティス

これまでの分析を踏まえ、アーキテクチャの意思決定を支援するための具体的な提言と、実装時に考慮すべきセキュリティ上のベストプラクティスを提示します。

4.1 最適なパターンを選択するための意思決定フレームワーク

プロジェクトの状況に応じて適切な戦略を選択するための指針を以下に示します。

新規プロジェクトの場合:
- 複数の環境へのコンテナ化されたデプロイメントが主要な要件である場合、「ランタイム対応」のフレームワーク（Nuxt.jsまたはSvelteKit）を強く推奨します。 これらのフレームワークが提供するネイティブなランタイム設定機能は、DevOpsパイプラインを劇的に簡素化し、追加の回避策を実装する手間を省きます。技術選定の段階で、開発者体験や機能だけでなく、デプロイメントの容易さも重要な評価基準とすべきです。
既存プロジェクト（「静的置換」フレームワーク）の場合:
- パターン2（外部設定ファイルの注入） は、単純さと堅牢性のバランスが最も取れており、多くの場合に推奨される選択肢です。検索置換方式に比べてエラーが発生しにくく、保守性も高いです。
- アプリケーションのソースコードを変更してグローバルオブジェクトから読み取ることができない、あるいは変更のコストが高すぎる場合は、パターン1（ビルド後のプレースホルダー置換） を選択します。ただし、プレースホルダーのユニーク性や最小化による破壊のリスクに十分注意する必要があります。
- アプリケーションが非常に複雑で、将来的に設定を動的に更新する必要がある場合や、バックエンドがマイクロサービスベースのアーキテクチャを採用している場合は、パターン3（APIとしての設定） を検討します。初期実装のオーバーヘッドは大きいですが、最も柔軟でスケーラブルなソリューションです。

4.2 クライアントサイドのランタイム変数が持つセキュリティ上の意味

クライアントサイドで環境変数を扱う際には、以下のセキュリティ原則を常に念頭に置く必要があります。

定義上、すべて公開情報である:
- どの注入方法を用いたとしても、最終的にクライアントサイドで利用可能になる変数はすべて公開情報です。ブラウザの開発者ツールを使えば、誰でもその値を見ることができます 2。
シークレットは決して公開しない:
- プライベートなAPIキー、データベースの接続文字列、暗号化用の秘密鍵といった機密情報は、絶対にこの方法で扱ってはなりません。これらのシークレットは、サーバーサイドでのみ使用されるべきです。
Dockerセキュリティのベストプラクティス:
- フロントエンドの設定とは直接関係ありませんが、コンテナ化されたアプリケーション全体のセキュリティを確保するために、一般的なDockerのベストプラクティスを遵守することが不可欠です。
  - 最小ベースイメージの使用: node:22-alpineのように、攻撃対象領域を減らすために可能な限り小さな公式ベースイメージを使用します 34。
  - 非rootユーザーでの実行: Dockerfile内で専用のユーザーを作成し、USER命令でそのユーザーに切り替えることで、コンテナ内での権限昇格のリスクを低減します 36。
  - イメージの脆弱性スキャン: TrivyやSnykのようなツールをCI/CDパイプラインに統合し、ビルドされたイメージに既知の脆弱性がないか定期的にスキャンします 34。
  - シークレット管理: Docker Secrets、Kubernetes Secrets、またはHashiCorp Vaultのような専用のシークレット管理ツールを使用して、機密情報を安全にコンテナに提供します 34。

4.3 CI/CDパイプラインとの統合

ランタイム設定の戦略をCI/CDパイプラインに効果的に組み込むためのプラクティスは以下の通りです。

環境ファイルの管理:
- シークレットを含む.envファイルをバージョン管理システム（Gitなど）にコミットしてはいけません。代わりに、必要な環境変数の構造を示すための.env.exampleファイルを含め、開発者が設定を理解できるようにします。
CI/CDにおけるシークレット管理:
- GitHub Actions Secrets、GitLab CI/CD Variables、AWS Secrets Managerなど、使用しているCI/CDプラットフォームが提供するシークレット管理機能を活用して、環境固有の値を安全に保存します。
コンテナへの変数の受け渡し:
- デプロイメントステージにおいて、これらの安全に保存されたシークレットをdocker runコマンドの-eフラグや、docker-compose.ymlのenvironmentキーを通じてコンテナに渡します。これにより、ビルドアーティファクト自体には機密情報が含まれず、設定がデプロイ時に動的に注入されることが保証されます 38。

4.4 将来の展望：フロントエンドとDevOpsの収束

本レポートで明らかになったように、フロントエンドとバックエンド開発の境界はますます曖昧になり、フレームワークは「DevOps対応（DevOps-aware）」であることが期待されるようになっています。第2章で特定された業界のトレンドは、この変化を明確に示しています。

このシフトは、将来のフレームワーク選定が、もはや開発者体験や機能セットだけでなく、現代的で自動化されたデプロイメントプラクティスとの互換性によっても大きく左右されることを意味します。ランタイム設定をネイティブに処理する能力は、単なる便利な機能ではなく、フレームワークの成熟度と現代的な開発思想への適合度を示す重要な差別化要因となりつつあります。将来的には、ビルド時設定のみに依存するアプローチはレガシーと見なされ、より多くのフレームワークがNuxt.jsやSvelteKitのような動的な設定機能を標準で採用していくことが予想されます。

結論：脆弱なビルドからポータブルなパイプラインへ

本レポートは、Next.jsに代表される多くのモダンフロントエンドフレームワークが採用する「ビルド時インライン化」という環境変数処理の仕様が、Dockerを基盤とする「一度ビルドすれば、どこでもデプロイできる」というDevOpsの理想と深刻な対立を引き起こすという核心的な問題を明らかにしました。

分析の結果、この課題はNext.jsに固有のものではなく、React (Vite)、Vue.js、Angularといった主要なフレームワークにも共通する、エコシステム全体に広がるものであることが判明しました。これらの「静的置換」を行うフレームワークは、パフォーマンス最適化を優先する設計思想の結果として、環境に依存しないポータブルなビルドアーティファクトの作成を本質的に困難にしています。一方で、Nuxt.jsやSvelteKitのような新世代の「ランタイム対応」フレームワークは、この問題を第一級の課題として捉え、ネイティブな解決策を提供していることも明らかになりました。これは、フロントエンド開発とDevOpsプラクティスの融合という業界全体の大きなトレンドを反映しています。

既存の「静的置換」フレームワークを使用しているプロジェクトに対しては、本レポートで提示した3つのアーキテクチャパターン（プレースホルダー置換、外部設定ファイルの注入、APIとしての設定）が、このギャップを埋めるための実行可能な解決策となります。

最終的な提言として、以下の点を強調します。

新規プロジェクトにおいては、コンテナベースのマルチ環境デプロイメントが要件であるならば、DevOpsとの親和性を重要な選定基準とし、Nuxt.jsやSvelteKitのようなネイティブなランタイム設定機能を持つフレームワークを優先的に検討すべきです。
既存プロジェクトにおいては、**「外部設定ファイルの注入」（パターン2）**が、堅牢性、保守性、実装の容易さの観点から最もバランスの取れた汎用的な解決策です。

最終的な目標は、開発チームが環境ごとの再ビルドという脆弱なプロセスから脱却し、単一のポータブルなアプリケーションアーティファクトを構築し、それをあらゆる環境に対して自信を持って、迅速かつ一貫性のある形で設定・デプロイできるようにすることです。この変革こそが、真にアジャイルで効率的な開発・運用サイクルを実現するための鍵となります。

참고 자료

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docker - How to pass environment variables to a frontend web application? - Stack Overflow, 9월 25, 2025에 액세스, https://stackoverflow.com/questions/48595829/how-to-pass-environment-variables-to-a-frontend-web-application
docker image with NEXT_PUBLIC_ env variables · vercel next.js · Discussion #17641, 9월 25, 2025에 액세스, https://github.com/vercel/next.js/discussions/17641
What are the downsides to consuming client side environment variables through a server side context? : r/nextjs - Reddit, 9월 25, 2025에 액세스, https://www.reddit.com/r/nextjs/comments/1i653t4/what_are_the_downsides_to_consuming_client_side/
Next.Js, Docker, and Environment Variables : r/nextjs - Reddit, 9월 25, 2025에 액세스, https://www.reddit.com/r/nextjs/comments/1l6ke8h/nextjs_docker_and_environment_variables/
How can nextjs (15.3.2) standalone build read environment variable at runtime? - Reddit, 9월 25, 2025에 액세스, https://www.reddit.com/r/nextjs/comments/1kw4yrp/how_can_nextjs_1532_standalone_build_read/
NextJS on Docker: Managing Environment Variables Across Different Environments, 9월 25, 2025에 액세스, https://aritylabs.com/nextjs-on-docker-managing-environment-variables-across-different-environments-972b34a76203
Noob Question: Best practice for providing sensitive environment variables at runtime. : r/docker - Reddit, 9월 25, 2025에 액세스, https://www.reddit.com/r/docker/comments/1bpjni5/noob_question_best_practice_for_providing/
Setting Up Dynamic Environment Variables with Vite and Docker - DEV Community, 9월 25, 2025에 액세스, https://dev.to/dutchskull/setting-up-dynamic-environment-variables-with-vite-and-docker-5cmj
Modes and Environment Variables | Vue CLI, 9월 25, 2025에 액세스, https://cli.vuejs.org/guide/mode-and-env
Passing Environment Variables to a Vue App at Runtime | Baeldung ..., 9월 25, 2025에 액세스, https://www.baeldung.com/ops/vuejs-pass-environment-variables-runtime
Angular: Passing Runtime Data to the Application Running in a Docker Container, 9월 25, 2025에 액세스, https://blog.stackademic.com/angular-passing-runtime-data-to-the-application-running-in-a-docker-container-88115d0fcfe5
Dynamically set Angular Environment Variables in Docker, 9월 25, 2025에 액세스, https://pumpingco.de/blog/environment-variables-angular-docker/
Dynamic Docker Environments: Angular & .NET Edition | by Anvesh Muppeda | Medium, 9월 25, 2025에 액세스, https://medium.com/@muppedaanvesh/dynamic-docker-environments-angular-net-edition-54f330c581aa
Angular on Docker — environment specific settings | by Gareth Erskine-Jones | FAUN.dev, 9월 25, 2025에 액세스, https://faun.pub/angular-on-docker-environment-specific-settings-1e92c3ad01e6
Configuration · Get Started with Nuxt v4, 9월 25, 2025에 액세스, https://nuxt.com/docs/getting-started/configuration
Runtime Config · Nuxt Advanced v4, 9월 25, 2025에 액세스, https://nuxt.com/docs/guide/going-further/runtime-config
useRuntimeConfig · Nuxt Composables v4, 9월 25, 2025에 액세스, https://nuxt.com/docs/api/composables/use-runtime-config
15+ years dev here — Nuxt's runtimeConfig in Docker is a nightmare - Reddit, 9월 25, 2025에 액세스, https://www.reddit.com/r/Nuxt/comments/1kubxwp/15_years_dev_here_nuxts_runtimeconfig_in_docker/
.env · Nuxt Directory Structure v4, 9월 25, 2025에 액세스, https://nuxt.com/docs/guide/directory-structure/env
Multi Line Runtime Config from Env - Nuxt - Answer Overflow, 9월 25, 2025에 액세스, https://www.answeroverflow.com/m/1365388041442824312
Environment variables / $env/static/private • Svelte Tutorial, 9월 25, 2025에 액세스, https://svelte.dev/tutorial/kit/env-static-private
How to change environment variables at runtime in a SvelteKit App using the Node adapter?, 9월 25, 2025에 액세스, https://stackoverflow.com/questions/79448520/how-to-change-environment-variables-at-runtime-in-a-sveltekit-app-using-the-node
$env/dynamic/public • Docs - Svelte, 9월 25, 2025에 액세스, https://svelte.dev/docs/kit/$env-dynamic-public
How to Dockerize SvelteKit - DEV Community, 9월 25, 2025에 액세스, https://dev.to/code42cate/how-to-dockerize-sveltekit-3oho
Sveltekit - Environmental Variables - Tutorials Point, 9월 25, 2025에 액세스, https://www.tutorialspoint.com/svelte/sveltekit-environmental-variables.htm
Environment variables for containerized Vue.js applications and how to set them at runtime, 9월 25, 2025에 액세스, https://moreillon.medium.com/environment-variables-for-containerized-vue-js-applications-f0aa943cb962
Managing Runtime env variables in JS Vite applications with Docker and Nginx, 9월 25, 2025에 액세스, https://www.transcendsoftware.se/posts/enhancing-frontend-devops-runtime-env-vars-vite-docker-nginx/
Passing environment variables at runtime to Vue.js application with docker-compose, 9월 25, 2025에 액세스, https://stackoverflow.com/questions/59722631/passing-environment-variables-at-runtime-to-vue-js-application-with-docker-compo
Change Environmet Variables at runtime (React, vite) with docker and nginx, 9월 25, 2025에 액세스, https://stackoverflow.com/questions/70617812/change-environmet-variables-at-runtime-react-vite-with-docker-and-nginx
How to Set Up React-Vite with Docker and Environment Variables: A ..., 9월 25, 2025에 액세스, https://medium.com/@ibrahimsoltan/how-to-set-up-react-vite-with-docker-and-environment-variables-a-step-by-step-guide-be6406002880
21 Docker Security Best Practices: Daemon, Image, Containers - Spacelift, 9월 25, 2025에 액세스, https://spacelift.io/blog/docker-security
Docker Security: Best Practices, Configurations, and Real-Life Scenarios - DevOps.dev, 9월 25, 2025에 액세스, https://blog.devops.dev/docker-security-best-practices-configurations-and-real-life-scenarios-93b564a77ff1
Docker Security - OWASP Cheat Sheet Series, 9월 25, 2025에 액세스, https://cheatsheetseries.owasp.org/cheatsheets/Docker_Security_Cheat_Sheet.html
Docker Security: Essential Practices for Securing Your Containers - DEV Community, 9월 25, 2025에 액세스, https://dev.to/docker/docker-security-essential-practices-for-securing-your-containers-5h9n
Set environment variables | Docker Docs, 9월 25, 2025에 액세스, https://docs.docker.com/compose/how-tos/environment-variables/set-environment-variables/
Set, use, and manage variables in a Compose file with interpolation - Docker Docs, 9월 25, 2025에 액세스, https://docs.docker.com/compose/how-tos/environment-variables/variable-interpolation/

ポータビリティのためのアーキテクチャ設計：コンテナ化されたフロントエンドアプリケーションにおけるランタイム環境変数の詳細分析

ポータビリティのためのアーキテクチャ設計：コンテナ化されたフロントエンドアプリケーションにおけるランタイム環境変数の詳細分析

序論：フロントエンドのビルドプロセスとDevOpsパイプラインの間に存在するアーキテクチャ上の溝

第1章 ビルド時インライン化の課題：Next.jsの詳細分析

1.1 NEXT_PUBLIC_ 変数のメカニズム

インライン化の解説

設計の背景：パフォーマンスと最適化

サーバーサイドとクライアントサイドの区別

1.2 Dockerデプロイメントにおけるジレンマ

イミュータビリティ（不変性）の原則への違反

パイプラインの複雑化

ビルド時におけるシークレットのセキュリティリスク

1.3 公式推奨策とその限界

サーバーサイドレンダリング（getServerSideProps）とApp Router

APIルートを利用した回避策

第2章 最新フレームワークにおける環境変数処理の比較分析

2.1 「静的置換」を行うフレームワーク群：ビルド時の課題を共有

2.1.1 React (Viteを使用)

2.1.2 Vue.js (Vue CLI/Viteを使用)

2.1.3 Angular

2.2 「ランタイム対応」のフレームワーク群：ネイティブな解決策を提供

2.2.1 Nuxt.js (ハイブリッドの勝者)

2.2.2 SvelteKit (モダンな挑戦者)

フレームワーク比較分析表

第3章 ランタイム設定のアーキテクチャ：パターンベースの実装ガイド

3.1 パターン1：ビルド後のプレースホルダー置換（「検索置換」方式）

概念

実装

利点と欠点

3.2 パターン2：外部設定ファイルの注入（「サイドカー設定」方式）

概念

実装

利点と欠点

3.3 パターン3：APIとしての設定（「動的フェッチ」方式）

概念

実装

利点と欠点

第4章 戦略的提言とセキュリティのベストプラクティス

4.1 最適なパターンを選択するための意思決定フレームワーク

4.2 クライアントサイドのランタイム変数が持つセキュリティ上の意味

4.3 CI/CDパイプラインとの統合

4.4 将来の展望：フロントエンドとDevOpsの収束

結論：脆弱なビルドからポータブルなパイプラインへ

참고 자료

第1章ビルド時インライン化の課題：Next.jsの詳細分析

第2章最新フレームワークにおける環境変数処理の比較分析

第3章ランタイム設定のアーキテクチャ：パターンベースの実装ガイド

第4章戦略的提言とセキュリティのベストプラクティス