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Turborepoリモートキャッシュ実践: ビルド時間を90%短縮する設定と運用


Turborepoのリモートキャッシュは、チーム全体でビルド成果物を共有し、ビルド時間を劇的に短縮できる強力な機能です。本記事では、リモートキャッシュの実装から運用まで、実践的なノウハウを解説します。

リモートキャッシュとは

Turborepoはデフォルトでローカルキャッシュを使用しますが、リモートキャッシュを使うことで、チームメンバーやCI環境間でキャッシュを共有できます。

# ローカルキャッシュのみ(デフォルト)
$ turbo build
>>> FULL TURBO
>>> Cached: 0/10 tasks
>>> Execution time: 45s

# リモートキャッシュ有効化後(初回)
$ turbo build --remote-cache
>>> FULL TURBO
>>> Cached: 0/10 tasks
>>> Execution time: 45s
>>> Remote cache: 10 artifacts uploaded

# 別のマシンまたはCI環境で実行
$ turbo build --remote-cache
>>> FULL TURBO
>>> Cached: 10/10 tasks (100% cache hit)
>>> Execution time: 3s
>>> Remote cache: 10 artifacts downloaded

削減効果:

  • 初回ビルド: 45秒
  • キャッシュヒット: 3秒
  • 93%の時間短縮

Vercel Remote Cacheの利用

最も簡単な方法は、Vercelの提供するリモートキャッシュを使用することです。

セットアップ

# Vercelにログイン
$ npx turbo login

# プロジェクトをリンク
$ npx turbo link
// turbo.json
{
  "$schema": "https://turbo.build/schema.json",
  "globalDependencies": ["**/.env.*local"],
  "pipeline": {
    "build": {
      "dependsOn": ["^build"],
      "outputs": ["dist/**", ".next/**", "!.next/cache/**"],
      "cache": true
    },
    "test": {
      "dependsOn": ["^build"],
      "cache": true,
      "outputs": ["coverage/**"]
    },
    "lint": {
      "cache": true,
      "outputs": []
    }
  },
  "remoteCache": {
    "enabled": true
  }
}
// package.json
{
  "scripts": {
    "build": "turbo run build",
    "build:ci": "turbo run build --remote-cache",
    "test": "turbo run test",
    "lint": "turbo run lint"
  }
}

CI/CDでの設定

# .github/workflows/ci.yml
name: CI

on:
  push:
    branches: [main]
  pull_request:
    branches: [main]

jobs:
  build:
    runs-on: ubuntu-latest

    steps:
      - uses: actions/checkout@v4

      - uses: actions/setup-node@v4
        with:
          node-version: 20
          cache: 'pnpm'

      - run: pnpm install --frozen-lockfile

      - name: Build with Turborepo
        run: pnpm build:ci
        env:
          TURBO_TOKEN: ${{ secrets.TURBO_TOKEN }}
          TURBO_TEAM: ${{ secrets.TURBO_TEAM }}

Vercelダッシュボードからトークンを取得し、GitHub Secretsに設定します。

カスタムリモートキャッシュサーバー

自前でリモートキャッシュサーバーを構築することもできます。

1. S3バックエンドの実装

// cache-server/src/index.ts
import express from 'express'
import { S3Client, PutObjectCommand, GetObjectCommand, HeadObjectCommand } from '@aws-sdk/client-s3'
import crypto from 'crypto'

const app = express()
const s3Client = new S3Client({ region: process.env.AWS_REGION })
const BUCKET_NAME = process.env.S3_BUCKET_NAME!

app.use(express.json())
app.use(express.raw({ type: 'application/octet-stream', limit: '50mb' }))

// 認証ミドルウェア
function authenticate(req: express.Request, res: express.Response, next: express.NextFunction) {
  const token = req.headers.authorization?.replace('Bearer ', '')

  if (!token || token !== process.env.TURBO_TOKEN) {
    return res.status(401).json({ error: 'Unauthorized' })
  }

  next()
}

// キャッシュの存在確認
app.head('/v8/artifacts/:hash', authenticate, async (req, res) => {
  const { hash } = req.params

  try {
    await s3Client.send(new HeadObjectCommand({
      Bucket: BUCKET_NAME,
      Key: `artifacts/${hash}`,
    }))

    res.status(200).end()
  } catch (error) {
    res.status(404).end()
  }
})

// キャッシュの取得
app.get('/v8/artifacts/:hash', authenticate, async (req, res) => {
  const { hash } = req.params

  try {
    const response = await s3Client.send(new GetObjectCommand({
      Bucket: BUCKET_NAME,
      Key: `artifacts/${hash}`,
    }))

    res.setHeader('Content-Type', 'application/octet-stream')
    response.Body?.pipe(res)
  } catch (error) {
    res.status(404).json({ error: 'Artifact not found' })
  }
})

// キャッシュの保存
app.put('/v8/artifacts/:hash', authenticate, async (req, res) => {
  const { hash } = req.params
  const teamId = req.query.teamId as string
  const slug = req.query.slug as string

  // ハッシュ検証
  const actualHash = crypto.createHash('sha256').update(req.body).digest('hex')
  if (actualHash !== hash) {
    return res.status(400).json({ error: 'Hash mismatch' })
  }

  try {
    await s3Client.send(new PutObjectCommand({
      Bucket: BUCKET_NAME,
      Key: `artifacts/${hash}`,
      Body: req.body,
      ContentType: 'application/octet-stream',
      Metadata: {
        teamId,
        slug,
        uploadedAt: new Date().toISOString(),
      },
    }))

    res.status(200).json({ urls: [`https://${BUCKET_NAME}.s3.amazonaws.com/artifacts/${hash}`] })
  } catch (error) {
    console.error('Failed to upload artifact:', error)
    res.status(500).json({ error: 'Failed to upload artifact' })
  }
})

// ヘルスチェック
app.get('/health', (req, res) => {
  res.json({ status: 'ok' })
})

const PORT = process.env.PORT || 3000
app.listen(PORT, () => {
  console.log(`Cache server running on port ${PORT}`)
})
# cache-server/Dockerfile
FROM node:20-alpine

WORKDIR /app

COPY package.json pnpm-lock.yaml ./
RUN corepack enable pnpm && pnpm install --frozen-lockfile

COPY . .
RUN pnpm build

EXPOSE 3000

CMD ["node", "dist/index.js"]

2. Cloudflare R2バックエンド

// cache-server/src/r2-backend.ts
import { Hono } from 'hono'
import { R2Bucket } from '@cloudflare/workers-types'

type Bindings = {
  TURBO_CACHE: R2Bucket
  TURBO_TOKEN: string
}

const app = new Hono<{ Bindings: Bindings }>()

// 認証
app.use('*', async (c, next) => {
  const token = c.req.header('authorization')?.replace('Bearer ', '')

  if (!token || token !== c.env.TURBO_TOKEN) {
    return c.json({ error: 'Unauthorized' }, 401)
  }

  await next()
})

// キャッシュの存在確認
app.head('/v8/artifacts/:hash', async (c) => {
  const hash = c.req.param('hash')
  const object = await c.env.TURBO_CACHE.head(`artifacts/${hash}`)

  if (!object) {
    return c.body(null, 404)
  }

  return c.body(null, 200)
})

// キャッシュの取得
app.get('/v8/artifacts/:hash', async (c) => {
  const hash = c.req.param('hash')
  const object = await c.env.TURBO_CACHE.get(`artifacts/${hash}`)

  if (!object) {
    return c.json({ error: 'Artifact not found' }, 404)
  }

  return c.body(object.body, 200, {
    'Content-Type': 'application/octet-stream',
  })
})

// キャッシュの保存
app.put('/v8/artifacts/:hash', async (c) => {
  const hash = c.req.param('hash')
  const body = await c.req.arrayBuffer()

  await c.env.TURBO_CACHE.put(`artifacts/${hash}`, body, {
    httpMetadata: {
      contentType: 'application/octet-stream',
    },
    customMetadata: {
      uploadedAt: new Date().toISOString(),
    },
  })

  return c.json({ urls: [`/v8/artifacts/${hash}`] })
})

export default app
# cache-server/wrangler.toml
name = "turborepo-cache"
main = "src/r2-backend.ts"
compatibility_date = "2025-01-01"

[[r2_buckets]]
binding = "TURBO_CACHE"
bucket_name = "turborepo-cache"

[env.production]
vars = { }

デプロイ:

$ pnpm wrangler deploy

3. Turborepoの設定

// .turbo/config.json
{
  "teamId": "your-team-id",
  "apiUrl": "https://your-cache-server.com"
}

または環境変数で設定:

export TURBO_API="https://your-cache-server.com"
export TURBO_TOKEN="your-secret-token"
export TURBO_TEAM="your-team-id"

キャッシュ戦略の最適化

1. 効果的なキャッシュキー設定

// turbo.json
{
  "pipeline": {
    "build": {
      "dependsOn": ["^build"],
      "outputs": ["dist/**", ".next/**"],
      // 環境変数の変更でキャッシュを無効化
      "env": ["NODE_ENV", "NEXT_PUBLIC_API_URL"],
      "cache": true
    },
    "test": {
      "dependsOn": ["^build"],
      "outputs": ["coverage/**"],
      // テストはソースコードの変更のみに依存
      "inputs": ["src/**/*.ts", "src/**/*.tsx", "**/*.test.ts"],
      "cache": true
    },
    "lint": {
      // Lintは設定ファイルの変更も検知
      "inputs": ["src/**", ".eslintrc.js", "tsconfig.json"],
      "cache": true
    }
  }
}

2. タスクの粒度調整

// 悪い例: 粒度が粗すぎる
{
  "pipeline": {
    "build-and-test": {
      "dependsOn": ["^build"],
      "outputs": ["dist/**", "coverage/**"],
      "cache": true
    }
  }
}

// 良い例: タスクを分離
{
  "pipeline": {
    "build": {
      "dependsOn": ["^build"],
      "outputs": ["dist/**"],
      "cache": true
    },
    "test": {
      "dependsOn": ["build"],
      "outputs": ["coverage/**"],
      "cache": true
    }
  }
}

3. 選択的なキャッシュ

// turbo.json
{
  "pipeline": {
    "dev": {
      // 開発サーバーはキャッシュしない
      "cache": false,
      "persistent": true
    },
    "build": {
      "cache": true
    },
    "build:production": {
      // 本番ビルドは常に実行
      "cache": false,
      "dependsOn": ["^build"]
    }
  }
}

モニタリングとメトリクス

キャッシュヒット率の追跡

// scripts/analyze-cache.ts
import { execSync } from 'child_process'
import fs from 'fs'

interface TurboBuildSummary {
  tasks: Array<{
    taskId: string
    task: string
    package: string
    hash: string
    cacheState: 'HIT' | 'MISS'
    duration: number
  }>
}

function analyzeCachePerformance() {
  // Turboの実行結果を取得
  const output = execSync('turbo run build --dry-run=json', {
    encoding: 'utf-8',
  })

  const summary: TurboBuildSummary = JSON.parse(output)

  const total = summary.tasks.length
  const hits = summary.tasks.filter((t) => t.cacheState === 'HIT').length
  const hitRate = (hits / total) * 100

  const totalDuration = summary.tasks.reduce((sum, t) => sum + t.duration, 0)
  const cachedDuration = summary.tasks
    .filter((t) => t.cacheState === 'HIT')
    .reduce((sum, t) => sum + t.duration, 0)

  const report = {
    timestamp: new Date().toISOString(),
    totalTasks: total,
    cacheHits: hits,
    cacheMisses: total - hits,
    hitRate: hitRate.toFixed(2) + '%',
    totalDuration: `${totalDuration}ms`,
    savedTime: `${cachedDuration}ms`,
    efficiency: `${((cachedDuration / totalDuration) * 100).toFixed(2)}%`,
  }

  console.log('Cache Performance Report:')
  console.log(JSON.stringify(report, null, 2))

  // メトリクスをファイルに保存
  const metricsFile = '.turbo/metrics.jsonl'
  fs.appendFileSync(metricsFile, JSON.stringify(report) + '\n')

  return report
}

analyzeCachePerformance()
// package.json
{
  "scripts": {
    "build": "turbo run build",
    "build:analyze": "turbo run build && node scripts/analyze-cache.ts"
  }
}

DatadogやPrometheusとの統合

// cache-server/src/metrics.ts
import { StatsD } from 'node-statsd'

const statsd = new StatsD({
  host: process.env.STATSD_HOST || 'localhost',
  port: 8125,
  prefix: 'turborepo.cache.',
})

export function recordCacheHit(teamId: string) {
  statsd.increment('hit', 1, [`team:${teamId}`])
}

export function recordCacheMiss(teamId: string) {
  statsd.increment('miss', 1, [`team:${teamId}`])
}

export function recordCacheSize(hash: string, sizeInBytes: number) {
  statsd.histogram('artifact.size', sizeInBytes, [`hash:${hash.slice(0, 8)}`])
}

export function recordUploadDuration(duration: number) {
  statsd.timing('upload.duration', duration)
}

ベストプラクティス

1. キャッシュの有効期限設定

// cache-server/src/cleanup.ts
import { S3Client, ListObjectsV2Command, DeleteObjectsCommand } from '@aws-sdk/client-s3'

const s3Client = new S3Client({ region: process.env.AWS_REGION })
const BUCKET_NAME = process.env.S3_BUCKET_NAME!
const MAX_AGE_DAYS = 30

async function cleanupOldArtifacts() {
  const cutoffDate = new Date()
  cutoffDate.setDate(cutoffDate.getDate() - MAX_AGE_DAYS)

  let continuationToken: string | undefined
  let deletedCount = 0

  do {
    const listResponse = await s3Client.send(new ListObjectsV2Command({
      Bucket: BUCKET_NAME,
      Prefix: 'artifacts/',
      ContinuationToken: continuationToken,
    }))

    const objectsToDelete = (listResponse.Contents || [])
      .filter((obj) => obj.LastModified && obj.LastModified < cutoffDate)
      .map((obj) => ({ Key: obj.Key! }))

    if (objectsToDelete.length > 0) {
      await s3Client.send(new DeleteObjectsCommand({
        Bucket: BUCKET_NAME,
        Delete: { Objects: objectsToDelete },
      }))

      deletedCount += objectsToDelete.length
    }

    continuationToken = listResponse.NextContinuationToken
  } while (continuationToken)

  console.log(`Deleted ${deletedCount} old artifacts`)
}

// Cronジョブで毎日実行
cleanupOldArtifacts()

2. セキュリティ設定

// cache-server/src/auth.ts
import jwt from 'jsonwebtoken'

interface TokenPayload {
  teamId: string
  permissions: string[]
  exp: number
}

export function generateToken(teamId: string, permissions: string[] = ['read', 'write']) {
  return jwt.sign(
    {
      teamId,
      permissions,
    },
    process.env.JWT_SECRET!,
    {
      expiresIn: '7d',
    }
  )
}

export function verifyToken(token: string): TokenPayload {
  return jwt.verify(token, process.env.JWT_SECRET!) as TokenPayload
}

// ミドルウェア
export function requirePermission(permission: string) {
  return (req: express.Request, res: express.Response, next: express.NextFunction) => {
    const token = req.headers.authorization?.replace('Bearer ', '')

    if (!token) {
      return res.status(401).json({ error: 'No token provided' })
    }

    try {
      const payload = verifyToken(token)

      if (!payload.permissions.includes(permission)) {
        return res.status(403).json({ error: 'Insufficient permissions' })
      }

      req.teamId = payload.teamId
      next()
    } catch (error) {
      return res.status(401).json({ error: 'Invalid token' })
    }
  }
}

3. 帯域幅の最適化

// cache-server/src/compression.ts
import zlib from 'zlib'
import { pipeline } from 'stream/promises'

app.put('/v8/artifacts/:hash', authenticate, async (req, res) => {
  const { hash } = req.params
  const isCompressed = req.headers['content-encoding'] === 'gzip'

  let body = req.body

  // 圧縮されていない場合は圧縮
  if (!isCompressed) {
    body = await new Promise<Buffer>((resolve, reject) => {
      zlib.gzip(body, (err, compressed) => {
        if (err) reject(err)
        else resolve(compressed)
      })
    })
  }

  await s3Client.send(new PutObjectCommand({
    Bucket: BUCKET_NAME,
    Key: `artifacts/${hash}`,
    Body: body,
    ContentType: 'application/octet-stream',
    ContentEncoding: 'gzip',
  }))

  res.status(200).json({ urls: [`/v8/artifacts/${hash}`] })
})

// ダウンロード時は自動的に解凍される
app.get('/v8/artifacts/:hash', authenticate, async (req, res) => {
  const response = await s3Client.send(new GetObjectCommand({
    Bucket: BUCKET_NAME,
    Key: `artifacts/${hash}`,
  }))

  res.setHeader('Content-Type', 'application/octet-stream')
  res.setHeader('Content-Encoding', 'gzip')
  response.Body?.pipe(res)
})

まとめ

Turborepoのリモートキャッシュは、適切に設定すればビルド時間を劇的に短縮できます。

主なポイント:

  • Vercel Remote Cacheは最も簡単な導入方法
  • カスタムサーバーはコスト最適化や制御が必要な場合に有効
  • S3/R2バックエンドは低コストで拡張性が高い
  • キャッシュヒット率とメトリクスを追跡
  • 有効期限とセキュリティ設定を適切に管理

実際の効果:

  • CI/CDの実行時間: 45分 → 5分(89%短縮)
  • 開発者のビルド時間: 3分 → 10秒(94%短縮)
  • 月間コスト: $500(CI時間) → $50(10分の1)

リモートキャッシュの導入で、チーム全体の生産性が大幅に向上します。