エッジファンクション：正体、使いどころ、使うべきでないとき

// Node.jsでは動くがエッジでは動かない
import fs from "fs";
import { createConnection } from "net";
import { execSync } from "child_process";
 
const file = fs.readFileSync("/etc/hosts");        // ❌ ファイルシステムなし
const conn = createConnection({ port: 5432 });     // ❌ 生のTCPなし
const result = execSync("ls -la");                  // ❌ 子プロセスなし
process.env.DATABASE_URL;                           // ⚠️  利用可能だが静的、デプロイ時に設定

// これらはすべてエッジで動作する
const response = await fetch("https://api.example.com/data");
const url = new URL(request.url);
const headers = new Headers({ "Content-Type": "application/json" });
const encoder = new TextEncoder();
const encoded = encoder.encode("hello");
const hash = await crypto.subtle.digest("SHA-256", encoded);
const id = crypto.randomUUID();
 
// Web Streams API
const stream = new ReadableStream({
  start(controller) {
    controller.enqueue("chunk 1");
    controller.enqueue("chunk 2");
    controller.close();
  },
});
 
// Cache API
const cache = caches.default;
await cache.put(request, response.clone());

// ❌ エッジでこれをやってはいけない
import dayjs from "dayjs";
import * as yup from "yup";
import lodash from "lodash";
 
// ✅ こうする — 組み込みAPIを使用
const date = new Date().toISOString();
const isValid = typeof input === "string" && input.length < 200;
const unique = [...new Set(items)];

// middleware.ts — すべてのリクエストでエッジ上で実行
import { NextRequest, NextResponse } from "next/server";
 
export const config = {
  matcher: ["/", "/shop/:path*"],
};
 
export function middleware(request: NextRequest) {
  const country = request.geo?.country ?? "US";
  const city = request.geo?.city ?? "Unknown";
  const region = request.geo?.region ?? "Unknown";
 
  // 国別ストアにリダイレクト
  if (request.nextUrl.pathname === "/shop") {
    const storeMap: Record<string, string> = {
      DE: "/shop/eu",
      FR: "/shop/eu",
      GB: "/shop/uk",
      JP: "/shop/jp",
      TR: "/shop/tr",
    };
 
    const storePath = storeMap[country] ?? "/shop/us";
    if (request.nextUrl.pathname !== storePath) {
      return NextResponse.redirect(new URL(storePath, request.url));
    }
  }
 
  // 下流で使用するためにジオヘッダーを追加
  const response = NextResponse.next();
  response.headers.set("x-user-country", country);
  response.headers.set("x-user-city", city);
  response.headers.set("x-user-region", region);
  return response;
}

import { NextRequest, NextResponse } from "next/server";
 
export function middleware(request: NextRequest) {
  // ユーザーがすでにバリアント割り当てを持っているか確認
  const existingVariant = request.cookies.get("ab-variant")?.value;
 
  if (existingVariant) {
    // 正しいバリアントページにリライト
    const url = request.nextUrl.clone();
    url.pathname = `/variants/${existingVariant}${url.pathname}`;
    return NextResponse.rewrite(url);
  }
 
  // 新しいバリアントを割り当て（50/50分割）
  const variant = Math.random() < 0.5 ? "control" : "treatment";
 
  const url = request.nextUrl.clone();
  url.pathname = `/variants/${variant}${url.pathname}`;
 
  const response = NextResponse.rewrite(url);
  response.cookies.set("ab-variant", variant, {
    maxAge: 60 * 60 * 24 * 30, // 30日間
    httpOnly: true,
    sameSite: "lax",
  });
 
  return response;
}

import { jwtVerify, importSPKI } from "jose";
import { NextRequest, NextResponse } from "next/server";
 
const PUBLIC_KEY = `-----BEGIN PUBLIC KEY-----
MIIBIjANBgkqhkiG9w0BAQEFAAOCAQ8AMIIBCgKCAQEA...
-----END PUBLIC KEY-----`;
 
export async function middleware(request: NextRequest) {
  const token = request.cookies.get("session-token")?.value;
 
  if (!token) {
    return NextResponse.redirect(new URL("/login", request.url));
  }
 
  try {
    const key = await importSPKI(PUBLIC_KEY, "RS256");
    const { payload } = await jwtVerify(token, key, {
      algorithms: ["RS256"],
      issuer: "https://auth.example.com",
    });
 
    // ユーザー情報をヘッダーとして下流に渡す
    const response = NextResponse.next();
    response.headers.set("x-user-id", payload.sub as string);
    response.headers.set("x-user-role", payload.role as string);
    return response;
  } catch {
    // トークンが期限切れまたは無効
    const response = NextResponse.redirect(new URL("/login", request.url));
    response.cookies.delete("session-token");
    return response;
  }
}

import { NextRequest, NextResponse } from "next/server";
 
// シンプルなインメモリレートリミッター（エッジロケーションごと）
const rateLimitMap = new Map<string, { count: number; timestamp: number }>();
 
export function middleware(request: NextRequest) {
  const ip = request.headers.get("x-forwarded-for")?.split(",").pop()?.trim()
    ?? "unknown";
  const ua = request.headers.get("user-agent") ?? "";
 
  // 既知の悪質なボットをブロック
  const badBots = ["AhrefsBot", "SemrushBot", "MJ12bot", "DotBot"];
  if (badBots.some((bot) => ua.includes(bot))) {
    return new NextResponse("Forbidden", { status: 403 });
  }
 
  // シンプルなレート制限
  const now = Date.now();
  const windowMs = 60_000; // 1分
  const maxRequests = 100;
 
  const entry = rateLimitMap.get(ip);
  if (entry && now - entry.timestamp < windowMs) {
    entry.count++;
    if (entry.count > maxRequests) {
      return new NextResponse("Too Many Requests", {
        status: 429,
        headers: { "Retry-After": "60" },
      });
    }
  } else {
    rateLimitMap.set(ip, { count: 1, timestamp: now });
  }
 
  // メモリリークを防ぐための定期的なクリーンアップ
  if (rateLimitMap.size > 10_000) {
    const cutoff = now - windowMs;
    for (const [key, val] of rateLimitMap) {
      if (val.timestamp < cutoff) rateLimitMap.delete(key);
    }
  }
 
  return NextResponse.next();
}

import { NextRequest, NextResponse } from "next/server";
 
export function middleware(request: NextRequest) {
  const response = NextResponse.next();
  const url = request.nextUrl;
 
  // デバイスベースのコンテンツネゴシエーション
  const ua = request.headers.get("user-agent") ?? "";
  const isMobile = /mobile|android|iphone/i.test(ua);
  response.headers.set("x-device-type", isMobile ? "mobile" : "desktop");
 
  // Cookieからフィーチャーフラグ
  const flags = request.cookies.get("feature-flags")?.value;
  if (flags) {
    response.headers.set("x-feature-flags", flags);
  }
 
  // i18nのロケール検出
  const acceptLanguage = request.headers.get("accept-language") ?? "en";
  const preferredLocale = acceptLanguage.split(",")[0]?.split("-")[0] ?? "en";
  const supportedLocales = [
    "en", "tr", "de", "fr", "es", "pt", "ja", "ko", "it",
    "nl", "ru", "pl", "uk", "sv", "cs", "ar", "hi", "zh",
  ];
  const locale = supportedLocales.includes(preferredLocale)
    ? preferredLocale
    : "en";
 
  if (!url.pathname.startsWith(`/${locale}`) && !url.pathname.startsWith("/api")) {
    return NextResponse.redirect(new URL(`/${locale}${url.pathname}`, request.url));
  }
 
  return response;
}

// ❌ このパターンはエッジでは根本的に機能しない
import { Pool } from "pg";
 
const pool = new Pool({
  connectionString: process.env.DATABASE_URL,
  max: 10, // 10のコネクションプール
});
 
// エッジの各呼び出しは以下を行う：
// 1. 新しいPoolを作成（呼び出し間で確実に再利用できない）
// 2. データベースへのTCP接続を開く（データベースはエッジではなくus-east-1にある）
// 3. データベースとのTLSハンドシェイク
// 4. クエリを実行
// 5. Isolateがリサイクルされたら接続を破棄
 
// PgBouncerのようなコネクションプーリングサービスを使っても、
// エッジ → オリジンデータベースのネットワークレイテンシは依然として発生する

// ✅ これはエッジで動作する（HTTPベースのデータベースアクセス）
// しかしデータベースがエッジノードから遠い場合は依然として遅い
import { neon } from "@neondatabase/serverless";
 
export const runtime = "edge";
 
export async function GET(request: Request) {
  const sql = neon(process.env.DATABASE_URL!);
  // これはNeonデータベースへのHTTPリクエストを行う
  // 動作するが、レイテンシはデータベースリージョンまでの距離に依存する
  const posts = await sql`SELECT * FROM posts WHERE published = true LIMIT 10`;
  return Response.json(posts);
}

// ❌ これらはエッジでCPU時間制限を超過する
export const runtime = "edge";
 
export async function POST(request: Request) {
  const data = await request.json();
 
  // 画像処理 — CPU集約型
  //（またsharpはネイティブモジュールなので使えない）
  const processed = heavyImageProcessing(data.image);
 
  // PDF生成 — CPU集約型 + Node.js APIが必要
  const pdf = generatePDF(data.content);
 
  // 大量データ変換
  const result = data.items // 100,000アイテム
    .map(transform)
    .filter(validate)
    .sort(compare)
    .reduce(aggregate, {});
 
  return Response.json(result);
}

// ❌ これらのパッケージはエッジで動作しない
import bcrypt from "bcrypt";            // ネイティブC++バインディング
import sharp from "sharp";              // ネイティブC++バインディング
import puppeteer from "puppeteer";      // ファイルシステム + child_processが必要
import nodemailer from "nodemailer";    // netモジュールが必要
import { readFile } from "fs/promises"; // Node.jsファイルシステムAPI
import mongoose from "mongoose";         // TCP接続 + Node.js API
 
// ✅ エッジ互換の代替手段
import { hashSync } from "bcryptjs";    // 純粋なJS実装（遅い）
// 画像の場合：別のサービスまたはAPIを使用
// メールの場合：HTTPベースのメールAPI（Resend、SendGrid REST）を使用
// データベースの場合：HTTPベースのクライアントを使用

// ❌ バレルファイルのインポートは必要以上に多くを取り込む可能性がある
import { validateEmail } from "@/lib/utils";
// utils.tsが20の他のモジュールから再エクスポートしている場合、すべてがバンドルされる
 
// ✅ ソースから直接インポートする
import { validateEmail } from "@/lib/validators/email";

// middleware.ts — 常にエッジで実行、オプトイン不要
import { NextRequest, NextResponse } from "next/server";
 
export function middleware(request: NextRequest) {
  // マッチするすべてのリクエストの前に実行される
  // 高速に保つ — データベース呼び出しなし、重い計算なし
  return NextResponse.next();
}
 
export const config = {
  // 特定のパスでのみ実行
  matcher: [
    "/((?!_next/static|_next/image|favicon.ico|robots.txt|sitemap.xml).*)",
  ],
};

// app/api/hello/route.ts
export const runtime = "edge"; // この1行でランタイムが変わる
 
export async function GET(request: Request) {
  return Response.json({
    message: "Hello from the edge",
    region: process.env.VERCEL_REGION ?? "unknown",
    timestamp: Date.now(),
  });
}

// app/dashboard/page.tsx
export const runtime = "edge";
 
export default async function DashboardPage() {
  // 注意：ここではNode.js APIは使えない
  // データフェッチはfetch()またはエッジ互換クライアントを使用する必要がある
  const data = await fetch("https://api.example.com/dashboard", {
    headers: { Authorization: `Bearer ${process.env.API_KEY}` },
    next: { revalidate: 60 },
  }).then((r) => r.json());
 
  return (
    <main>
      <h1>Dashboard</h1>
      {/* データをレンダリング */}
    </main>
  );
}

// ✅ エッジで利用可能
fetch()                          // HTTPリクエスト
Request / Response               // Web標準のリクエスト/レスポンス
Headers                          // HTTPヘッダー
URL / URLSearchParams            // URL解析
TextEncoder / TextDecoder        // 文字列エンコーディング
crypto.subtle                    // 暗号操作（署名、ハッシュ）
crypto.randomUUID()              // UUID生成
crypto.getRandomValues()         // 暗号学的乱数
structuredClone()                // ディープクローン
atob() / btoa()                  // Base64エンコード/デコード
setTimeout() / setInterval()     // タイマー（ただしCPU制限に注意）
console.log()                    // ロギング
ReadableStream / WritableStream  // ストリーミング
AbortController / AbortSignal    // リクエストキャンセル
URLPattern                       // URLパターンマッチング
 
// ❌ エッジで利用不可
require()                        // CommonJS（importを使用）
fs / path / os                   // Node.js組み込みモジュール
process.exit()                   // プロセス制御
Buffer                           // 代わりにUint8Arrayを使用
__dirname / __filename           // import.meta.urlを使用
setImmediate()                   // Web標準ではない

// lib/edge-auth.ts — エッジ互換の認証ユーティリティ
import { jwtVerify, SignJWT, importSPKI, importPKCS8 } from "jose";
 
const PUBLIC_KEY_PEM = process.env.JWT_PUBLIC_KEY!;
const ISSUER = "https://auth.myapp.com";
const AUDIENCE = "https://myapp.com";
 
export interface TokenPayload {
  sub: string;
  email: string;
  role: "user" | "admin" | "moderator";
  iat: number;
  exp: number;
}
 
export async function verifyToken(token: string): Promise<TokenPayload | null> {
  try {
    const publicKey = await importSPKI(PUBLIC_KEY_PEM, "RS256");
    const { payload } = await jwtVerify(token, publicKey, {
      algorithms: ["RS256"],
      issuer: ISSUER,
      audience: AUDIENCE,
      clockTolerance: 30, // 30秒のクロックスキュー許容
    });
 
    return payload as unknown as TokenPayload;
  } catch {
    return null;
  }
}
 
export function isTokenExpiringSoon(payload: TokenPayload): boolean {
  const now = Math.floor(Date.now() / 1000);
  const fiveMinutes = 5 * 60;
  return payload.exp - now < fiveMinutes;
}

// middleware.ts — 認証ミドルウェア
import { NextRequest, NextResponse } from "next/server";
import { verifyToken, isTokenExpiringSoon } from "./lib/edge-auth";
 
const PUBLIC_PATHS = ["/", "/login", "/register", "/api/auth/login"];
const ADMIN_PATHS = ["/admin"];
 
export async function middleware(request: NextRequest) {
  const { pathname } = request.nextUrl;
 
  // 公開パスでは認証をスキップ
  if (PUBLIC_PATHS.some((p) => pathname === p || pathname.startsWith("/api/public"))) {
    return NextResponse.next();
  }
 
  // トークンを抽出
  const token = request.cookies.get("auth-token")?.value;
  if (!token) {
    return NextResponse.redirect(new URL("/login", request.url));
  }
 
  // トークンを検証（純粋な暗号処理 — データベース呼び出しなし）
  const payload = await verifyToken(token);
  if (!payload) {
    const response = NextResponse.redirect(new URL("/login", request.url));
    response.cookies.delete("auth-token");
    return response;
  }
 
  // ロールベースのアクセス制御
  if (ADMIN_PATHS.some((p) => pathname.startsWith(p)) && payload.role !== "admin") {
    return NextResponse.redirect(new URL("/unauthorized", request.url));
  }
 
  // 検証済みユーザー情報を信頼されたヘッダーとしてオリジンに渡す
  const response = NextResponse.next();
  response.headers.set("x-user-id", payload.sub);
  response.headers.set("x-user-email", payload.email);
  response.headers.set("x-user-role", payload.role);
 
  // トークンのリフレッシュが必要かシグナル
  if (isTokenExpiringSoon(payload)) {
    response.headers.set("x-token-refresh", "true");
  }
 
  return response;
}

// app/api/profile/route.ts — オリジンサーバーが信頼されたヘッダーを読む
export async function GET(request: Request) {
  // これらのヘッダーはJWT検証後にエッジミドルウェアによって設定された
  // 自社インフラから来ているので信頼できる
  const userId = request.headers.get("x-user-id");
  const userRole = request.headers.get("x-user-role");
 
  if (!userId) {
    return Response.json({ error: "Unauthorized" }, { status: 401 });
  }
 
  // ここでデータベースにアクセスできる — オリジンサーバー上にいて、
  // データベースのすぐ隣で、コネクションプールを持っている
  const user = await db.user.findUnique({ where: { id: userId } });
 
  return Response.json(user);
}

// app/api/products/route.ts
export const runtime = "edge";
 
export async function GET(request: Request) {
  const url = new URL(request.url);
  const category = url.searchParams.get("category") ?? "all";
 
  const products = await fetch(
    `${process.env.ORIGIN_API}/products?category=${category}`,
  ).then((r) => r.json());
 
  return Response.json(products, {
    headers: {
      // CDNで60秒キャッシュ
      // 最大5分間、再検証中は古いコンテンツを配信
      // クライアントは10秒キャッシュ可能
      "Cache-Control": "public, s-maxage=60, stale-while-revalidate=300, max-age=10",
 
      // これらのヘッダーでVaryし、異なるバリアントが異なるキャッシュエントリを取得
      Vary: "Accept-Language, Accept-Encoding",
 
      // 対象を絞った無効化のためのCDN固有キャッシュタグ
      "Cache-Tag": `products,category-${category}`,
    },
  });
}

import { get } from "@vercel/edge-config";
import { NextRequest, NextResponse } from "next/server";
 
export async function middleware(request: NextRequest) {
  // Edge Configの読み取りは非常に高速（~1ms）
  // データがすべてのエッジロケーションに複製されているため
  const maintenanceMode = await get<boolean>("maintenance_mode");
 
  if (maintenanceMode) {
    return NextResponse.rewrite(new URL("/maintenance", request.url));
  }
 
  // フィーチャーフラグ
  const features = await get<Record<string, boolean>>("feature_flags");
  if (features?.["new_pricing_page"] && request.nextUrl.pathname === "/pricing") {
    return NextResponse.rewrite(new URL("/pricing-v2", request.url));
  }
 
  // 動的リダイレクト（再デプロイせずにリダイレクトを更新）
  const redirects = await get<Array<{ from: string; to: string; permanent: boolean }>>(
    "redirects",
  );
 
  if (redirects) {
    const match = redirects.find((r) => r.from === request.nextUrl.pathname);
    if (match) {
      return NextResponse.redirect(
        new URL(match.to, request.url),
        match.permanent ? 308 : 307,
      );
    }
  }
 
  return NextResponse.next();
}

// ✅ エッジに最適
// - ミドルウェア（認証、リダイレクト、リライト、ヘッダー）
// - ジオロケーションロジック
// - A/Bテスト割り当て
// - ボット検出 / WAFルール
// - キャッシュフレンドリーなAPIレスポンス
// - フィーチャーフラグチェック
// - CORSプリフライトレスポンス
// - 静的データ変換（DBなし）
// - Webhook署名検証
 
// ❌ Node.jsリージョナルに維持
// - データベースCRUD操作
// - ファイルアップロード / 処理
// - 画像操作
// - PDF生成
// - メール送信（HTTP APIを使用するが、それでもリージョナル）
// - WebSocketサーバー
// - バックグラウンドジョブ / キュー
// - ネイティブnpmパッケージを使用するすべて
// - データベースクエリを伴うSSRページ
// - データベースにアクセスするGraphQLリゾルバー
 
// 🤔 場合による
// - 認証（JWTならエッジ、セッションDBならリージョナル）
// - APIルート（DBなしならエッジ、DBありならリージョナル）
// - サーバーレンダリングページ（データがキャッシュ/fetchからならエッジ、DBならリージョナル）
// - リアルタイム機能（初回認証はエッジ、永続的接続はリージョナル）