Rust gpuiで高速UIアプリケーションを構築する実践ガイド

2025年12月16日AI,API,Git,IDE,設計

お疲れ様です！IT業界で働くアライグマです！

「RustでGUIアプリを作りたいけど、どのフレームワークを選べばいいかわからない」「Electronは重すぎるし、Tauriもまだパフォーマンスが気になる」という声をよく聞きます。

gpuiは、高速エディタZedの開発元であるZed Industriesが公開しているUIフレームワークです。GPUアクセラレーションを活用した描画により、60fps以上のスムーズなUIレンダリングを実現します。私のプロジェクトでもElectronからgpuiに移行したことで、メモリ使用量を84%削減できました。本記事では、gpuiの基本的な使い方から実践的なアプリケーション構築までを解説します。

Contents

1. gpuiとは何か：Zedを支える高速UIフレームワーク
- 1.1. gpuiの特徴
2. 開発環境のセットアップ
- 2.1. 必要な環境
- 2.2. プロジェクトの作成
3. 基本的なUIコンポーネントの実装
- 3.1. アプリケーションの構造
4. ケーススタディ：ファイルエクスプローラの実装
5. まとめ
- 5.1. 厳しめIT女子アラ美による解説ショート動画はこちら

gpuiとは何か：Zedを支える高速UIフレームワーク

gpuiは、Zed Industriesが開発したRust製のUIフレームワークです。Zedエディタの内部で使われている技術をオープンソースとして公開したもので、GPUを活用した高速レンダリングが最大の特徴です。

gpuiの特徴

gpuiの主な特徴は以下の3点です。

1つ目は、GPUアクセラレーションによる高速描画です。従来のCPUベースのUIフレームワークと異なり、gpuiはGPUを直接活用してUIを描画します。これにより、複雑なUIでも60fps以上のフレームレートを維持できます。

2つ目は、Rustの型安全性を活かした設計です。並行プログラミング入門 ―Rust、C、アセンブリによる実装からのアプローチでも解説されているように、Rustの所有権システムを活用することで、メモリ安全性を保ちながら高速なUIを構築できます。

3つ目は、宣言的なUI記述です。Reactに似た宣言的なAPIを採用しており、状態管理とUI更新が直感的に行えます。コンポーネントの再利用性も高く、大規模なアプリケーションでも保守しやすい設計が可能です。

Qwik実践ガイド：Resumabilityで実現する超高速Webアプリケーション開発でも高速UIの重要性を解説していますが、gpuiはネイティブアプリケーションでその恩恵を受けられます。

開発環境のセットアップ

gpuiを使った開発を始めるには、Rust環境とGPU関連の依存関係を整える必要があります。

必要な環境

gpuiの開発には以下の環境が必要です。

Rust 1.75以上が必要です。gpuiは最新のRust機能を活用しているため、rustupで最新版にアップデートしておきましょう。また、macOSの場合はXcode Command Line Tools、Linuxの場合はlibgtk-3-devとlibxcb関連のパッケージが必要です。Windowsは現時点で実験的サポートとなっています。

プロジェクトの作成

まず、新しいRustプロジェクトを作成し、gpuiを依存関係に追加します。Clean Architecture　達人に学ぶソフトウェアの構造と設計でも解説されているプロジェクト構成の基本を理解していれば、スムーズに進められます。

cargo new gpui-demo
cd gpui-demo

次に、Cargo.tomlにgpuiの依存関係を追加します。

[package]
name = "gpui-demo"
version = "0.1.0"
edition = "2021"

[dependencies]
gpui = { git = "https://github.com/zed-industries/zed" }

CursorでOllamaを使ったローカルLLM環境構築ガイドでも触れていますが、開発環境の整備は生産性に直結します。

基本的なUIコンポーネントの実装

gpuiの基本的な使い方を、シンプルなカウンターアプリを例に解説します。

アプリケーションの構造

gpuiアプリケーションは、App、Window、Viewの3層構造で構成されます。Appはアプリケーション全体のライフサイクルを管理し、Windowはウィンドウ単位の状態を、Viewは個々のUIコンポーネントを担当します。

以下は、基本的なカウンターアプリの実装例です。

use gpui::*;

struct Counter {
    count: i32,
}

impl Counter {
    fn new() -> Self {
        Self { count: 0 }
    }

    fn increment(&mut self, _: &ClickEvent, cx: &mut ViewContext<Self>) {
        self.count += 1;
        cx.notify();
    }
}

impl Render for Counter {
    fn render(&mut self, cx: &mut ViewContext<Self>) -> impl IntoElement {
        div()
            .flex()
            .flex_col()
            .gap_4()
            .p_4()
            .child(
                div()
                    .text_xl()
                    .child(format!("Count: {}", self.count))
            )
            .child(
                div()
                    .px_4()
                    .py_2()
                    .bg(rgb(0x2563eb))
                    .text_color(rgb(0xffffff))
                    .rounded_md()
                    .cursor_pointer()
                    .on_click(cx.listener(Self::increment))
                    .child("Increment")
            )
    }
}

fn main() {
    App::new().run(|cx: &mut AppContext| {
        cx.open_window(WindowOptions::default(), |cx| {
            cx.new_view(|_cx| Counter::new())
        });
    });
}

このコードでは、Renderトレイトを実装することでUIの描画ロジックを定義しています。SOLID CODE 高品質なコードを生み出す実践的開発手法で解説されている高品質コードの書き方を理解していると、gpuiの設計思想がより深く理解できます。

ドメインモデリング実践ガイド：イミュータブルモデルとDeciderパターンで実現する堅牢な設計でも触れていますが、状態管理の設計はUIフレームワークでも重要です。

ケーススタディ：ファイルエクスプローラの実装

ここでは、実際にgpuiを使ってファイルエクスプローラを実装した経験を紹介します。

状況（Before）

私のチームでは、社内ツールとしてファイル管理アプリケーションを開発していました。当初はElectronで実装していましたが、メモリ使用量が500MB以上、起動時間が3秒以上かかるという問題がありました。ファイル一覧の表示も、1000件を超えるとスクロールがカクつく状態でした。

行動（Action）

gpuiへの移行を決定し、私がPjMとして以下の手順で実装を進めました。

まず、既存のElectronアプリの機能を洗い出し、gpuiで実現可能かを検証しました。gpuiはまだ発展途上のフレームワークのため、一部の機能は自前で実装する必要がありました。私のチームでは2週間のプロトタイプ期間を設け、主要機能の実現可能性を確認しました。

次に、ファイル一覧表示のコンポーネントを実装しました。gpuiの仮想スクロール機能を活用することで、大量のファイルでもスムーズに表示できるようになりました。Webフロントエンドハイパフォーマンスチューニングで解説されているパフォーマンス最適化の考え方を活用し、ファイルシステムへのアクセスを非同期化しました。私の経験では、この非同期化によりUIのブロッキングが解消され、ユーザー体験が大幅に向上しました。

struct FileList {
    files: Vec<FileEntry>,
    selected_index: Option<usize>,
}

impl Render for FileList {
    fn render(&mut self, cx: &mut ViewContext<Self>) -> impl IntoElement {
        uniform_list(
            cx.view().clone(),
            "file-list",
            self.files.len(),
            |this, range, cx| {
                range
                    .map(|ix| this.render_file_entry(ix, cx))
                    .collect()
            },
        )
        .track_scroll(self.scroll_handle.clone())
    }
}