windowTime - 一定時間ごとにObservableを分割する

windowTimeオペレーターは、一定時間ごとにソースObservableの値をグループ化し、そのグループを新しいObservableとして出力します。 bufferTimeが配列を返すのに対し、windowTimeはObservable<T>を返すため、各ウィンドウに対してさらにオペレーターを適用できます。

🔰 基本構文と使い方

import { interval } from 'rxjs';
import { windowTime, mergeAll, take } from 'rxjs';

// 100msごとに値を発行
const source$ = interval(100);

source$.pipe(
  windowTime(1000), // 1秒ごとにウィンドウを作成
  take(3),          // 最初の3つのウィンドウのみ
  mergeAll()        // 各ウィンドウをフラット化
).subscribe(value => {
  console.log('値:', value);
});

// 出力:
// 1秒目: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9
// 2秒目: 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19
// 3秒目: 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29

• 指定した時間（1000ms）ごとに新しいウィンドウ（Observable）が作成されます。
• 各ウィンドウは独立したObservableとして処理できます。

🌐 RxJS公式ドキュメント - windowTime

💡 典型的な活用パターン

• 時間ベースのバッチ処理：一定時間ごとにデータをまとめて処理
• リアルタイムデータの集計：毎秒のイベント数をカウント
• パフォーマンス監視：一定時間ごとのメトリクス収集
• 時系列データの分析：時間枠ごとの統計処理

🔍 bufferTime との違い

オペレーター	出力	ユースケース
bufferTime	配列 (T[])	グループ化された値をまとめて処理
windowTime	Observable<T>	時間枠ごとに異なるストリーム処理

import { interval } from 'rxjs';
import { bufferTime, windowTime, take } from 'rxjs';

const source$ = interval(100);

// bufferTime - 配列として出力
source$.pipe(
  bufferTime(1000),
  take(2)
).subscribe(values => {
  console.log('バッファ（配列）:', values);
  // 出力: バッファ（配列）: [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
});

// windowTime - Observable として出力
source$.pipe(
  windowTime(1000),
  take(2)
).subscribe(window$ => {
  console.log('ウィンドウ（Observable）:', window$);
  window$.subscribe(value => {
    console.log('  値:', value);
  });
});

🧠 実践コード例1: 毎秒のクリック数をカウント

ボタンのクリック数を1秒ごとに集計する例です。

import { fromEvent } from 'rxjs';
import { windowTime, map, mergeAll, scan } from 'rxjs';

// ボタン作成
const button = document.createElement('button');
button.textContent = 'クリック';
document.body.appendChild(button);

// 出力エリア
const output = document.createElement('div');
output.style.marginTop = '10px';
document.body.appendChild(output);

// クリックイベント
const clicks$ = fromEvent(button, 'click');

let windowNumber = 0;

clicks$.pipe(
  windowTime(1000), // 1秒ごとにウィンドウを作成
  map(window$ => {
    ++windowNumber;

    // 各ウィンドウ内のクリック数をカウント
    return window$.pipe(
      scan(count => count + 1, 0)
    );
  }),
  mergeAll()
).subscribe(count => {
  const timestamp = new Date().toLocaleTimeString();
  output.textContent = `[${timestamp}] ウィンドウ ${windowNumber}: ${count}回クリック`;
});

• 1秒ごとに新しいウィンドウが作成されます。
• 各ウィンドウ内のクリック数がリアルタイムでカウントされます。

🎯 実践コード例2: 時間枠ごとの統計処理

各時間枠の値の合計と平均を計算する例です。

import { interval } from 'rxjs';
import { windowTime, map, mergeMap, toArray, take } from 'rxjs';

// 出力エリア作成
const output = document.createElement('div');
output.innerHTML = '<h3>時間枠ごとの統計処理（1秒ごと）</h3>';
document.body.appendChild(output);

const table = document.createElement('table');
table.style.borderCollapse = 'collapse';
table.style.marginTop = '10px';
table.innerHTML = `
  <thead>
    <tr style="background: #f0f0f0;">
      <th style="border: 1px solid #ccc; padding: 8px;">ウィンドウ</th>
      <th style="border: 1px solid #ccc; padding: 8px;">件数</th>
      <th style="border: 1px solid #ccc; padding: 8px;">合計</th>
      <th style="border: 1px solid #ccc; padding: 8px;">平均</th>
    </tr>
  </thead>
  <tbody id="stats-body"></tbody>
`;
output.appendChild(table);

const source$ = interval(100).pipe(
  map(() => Math.floor(Math.random() * 100)) // ランダムな値
);

let windowNumber = 0;

source$.pipe(
  windowTime(1000), // 1秒ごと
  take(5),          // 5つのウィンドウのみ
  mergeMap(window$ => {
    const current = ++windowNumber;

    // 各ウィンドウの値を配列に変換して統計処理
    return window$.pipe(
      toArray(),
      map(values => ({
        window: current,
        count: values.length,
        sum: values.reduce((a, b) => a + b, 0),
        avg: values.length > 0
          ? (values.reduce((a, b) => a + b, 0) / values.length).toFixed(2)
          : 0
      }))
    );
  })
).subscribe(stats => {
  const tbody = document.getElementById('stats-body')!;
  const row = document.createElement('tr');
  row.innerHTML = `
    <td style="border: 1px solid #ccc; padding: 8px; text-align: center;">${stats.window}</td>
    <td style="border: 1px solid #ccc; padding: 8px; text-align: center;">${stats.count}</td>
    <td style="border: 1px solid #ccc; padding: 8px; text-align: center;">${stats.sum}</td>
    <td style="border: 1px solid #ccc; padding: 8px; text-align: center;">${stats.avg}</td>
  `;
  tbody.appendChild(row);
});

• 各ウィンドウの統計情報を個別に計算できます。
• ウィンドウごとに異なる処理を適用可能です。
• テーブル形式で統計データが視覚的に表示されます。

📊 オーバーラップするウィンドウ（windowCreationInterval）

第2引数にwindowCreationIntervalを指定すると、ウィンドウを重複させることができます。

import { interval } from 'rxjs';
import { windowTime, mergeMap, toArray, take, map } from 'rxjs';

// 出力エリア作成
const output = document.createElement('div');
output.innerHTML = '<h3>オーバーラップするウィンドウ</h3>';
output.style.border = '1px solid #ccc';
output.style.padding = '10px';
output.style.marginTop = '10px';
document.body.appendChild(output);

const source$ = interval(100);

source$.pipe(
  windowTime(
    2000,  // ウィンドウの長さ: 2秒
    1000   // ウィンドウの作成間隔: 1秒
  ),
  take(3),
  mergeMap((window$, index) =>
    window$.pipe(
      toArray(),
      map(values => ({ window: index + 1, values }))
    )
  )
).subscribe(result => {
  const div = document.createElement('div');
  div.style.marginTop = '10px';
  div.style.padding = '5px';
  div.style.backgroundColor = '#f5f5f5';
  div.style.borderLeft = '3px solid #4CAF50';

  const title = document.createElement('strong');
  title.textContent = `ウィンドウ ${result.window}:`;
  div.appendChild(title);

  div.appendChild(document.createElement('br'));

  const values = document.createElement('span');
  values.textContent = `値: [${result.values.join(', ')}]`;
  div.appendChild(values);

  div.appendChild(document.createElement('br'));

  const info = document.createElement('span');
  info.style.color = '#666';
  info.textContent = `(${result.values.length}個の値、${(result.window - 1)}秒〜${(result.window + 1)}秒)`;
  div.appendChild(info);

  output.appendChild(div);

  // Chrome対策: レンダリングを強制
  void output.offsetHeight;
});

動作の説明：

• ウィンドウ 1: 0秒〜2秒の値 [0, 1, 2, ..., 19] (20個)

• ウィンドウ 2: 1秒〜3秒の値 [10, 11, 12, ..., 29] (20個) ← 値10-19がウィンドウ1と重複

• ウィンドウ 3: 2秒〜4秒の値 [20, 21, 22, ..., 39] (20個) ← 値20-29がウィンドウ2と重複

• ウィンドウの長さ（2秒）より短い間隔（1秒）で新しいウィンドウを作成すると、重複が発生します。

• スライディングウィンドウの実装に便利です。

🎯 実用例: リアルタイムイベント監視

import { fromEvent } from 'rxjs';
import { windowTime, mergeMap, toArray, map } from 'rxjs';

// 出力エリア
const output = document.createElement('div');
output.innerHTML = '<h3>マウス移動監視（5秒ごと）</h3>';
document.body.appendChild(output);

const list = document.createElement('ul');
output.appendChild(list);

// マウス移動イベント
const moves$ = fromEvent<MouseEvent>(document, 'mousemove');

moves$.pipe(
  windowTime(5000), // 5秒ごと
  mergeMap(window$ =>
    window$.pipe(
      toArray(),
      map(events => ({
        count: events.length,
        timestamp: new Date().toLocaleTimeString()
      }))
    )
  )
).subscribe(result => {
  const item = document.createElement('li');
  item.textContent = `[${result.timestamp}] マウス移動: ${result.count}回`;
  list.insertBefore(item, list.firstChild);

  // 最大10件まで表示
  while (list.children.length > 10) {
    list.removeChild(list.lastChild!);
  }
});

⚠️ 注意点

1. ウィンドウのサブスクリプション管理

各ウィンドウは独立したObservableなので、明示的に購読する必要があります。

source$.pipe(
  windowTime(1000)
).subscribe(window$ => {
  // ウィンドウ自体を購読しないと値は流れない
  window$.subscribe(value => {
    console.log('値:', value);
  });
});

または、mergeAll(), concatAll(), switchAll()などを使用してフラット化します。

source$.pipe(
  windowTime(1000),
  mergeAll() // すべてのウィンドウをマージ
).subscribe(value => {
  console.log('値:', value);
});

2. メモリ管理

長時間実行される場合、適切に購読解除することが重要です。

import { takeUntil } from 'rxjs';
import { Subject } from 'rxjs';

const destroy$ = new Subject<void>();

source$.pipe(
  windowTime(1000),
  mergeAll(),
  takeUntil(destroy$) // 破棄時に購読解除
).subscribe();

// コンポーネント破棄時など
destroy$.next();
destroy$.complete();

3. 最大値の指定（maxWindowSize）

第3引数で各ウィンドウの最大値数を制限できます。

import { interval } from 'rxjs';
import { windowTime, mergeMap, toArray } from 'rxjs';

interval(100).pipe(
  windowTime(
    2000,      // ウィンドウの長さ: 2秒
    undefined, // ウィンドウ作成間隔: デフォルト（重複なし）
    5          // 最大値数: 5個まで
  ),
  mergeMap(window$ => window$.pipe(toArray()))
).subscribe(values => {
  console.log('ウィンドウ:', values);
  // 最大5個の値のみが含まれる
});

🆚 window系オペレーターの比較

オペレーター	区切りのタイミング	ユースケース
window	別のObservableの発行	イベント駆動型の分割
windowTime	一定時間	時間ベースの分割
windowCount	一定個数	個数ベースの分割
windowToggle	開始・終了のObservable	動的な開始/終了制御
windowWhen	動的なクロージング条件	ウィンドウごとに異なる終了条件

📚 関連オペレーター

• bufferTime - 配列として値をまとめる（windowTimeの配列版）
• window - Observable発行でウィンドウ分割
• windowCount - 個数ベースでウィンドウ分割
• windowToggle - 開始・終了のObservableでウィンドウ制御
• windowWhen - 動的なクロージング条件でウィンドウ分割

まとめ

windowTimeオペレーターは、時間ベースでストリームを分割し、各時間枠を独立したObservableとして処理できる強力なツールです。

• ✅ 一定時間ごとに自動的にウィンドウを作成
• ✅ 各ウィンドウに対して異なる処理を適用可能
• ✅ スライディングウィンドウ（重複）にも対応
• ✅ リアルタイムデータの集計・分析に最適
• ⚠️ サブスクリプション管理が必要
• ⚠️ メモリ管理に注意