Active Record と Active Model の不要なメモ化を除去し、Ractor 互換性を向上

Active Record と Active Model で保持していた複数のメモ化変数を削除し、非メイン Ractor でも安全に利用できるようにしました。ベンチマークはパフォーマンスへの影響が僅かであることを示しており、機能上の変更はありません。

背景

メモ化は属性情報や Arel テーブルインスタンスを各クラスでキャッシュするために使われてきましたが、Ractor 境界を跨ぐ際に共有できないオブジェクトが残るため、非メイン Ractor での利用が制限されていました。PR の目的は、これらのキャッシュを削除または安全な形に置き換えて、Ractor フレンドリーな設計にすることです。ベンチマークは Post#title などの典型的な操作で差が数パーセント以内であることを示し、実務上の影響は最小と評価されています。

技術的な変更

Active Model の属性メソッドキャッシュ

@attribute_method_patterns_cache をクラス変数から Concurrent::Map へ置き換え、スレッド安全なキャッシュとして再初期化ロジックを追加しました。generate_alias_attribute_methods、define_attribute_method、undefine_attribute_methods での参照を @attribute_method_patterns_cache に統一し、clear 呼び出しもインスタンス変数経由に変更しています。```ruby:activemodel/lib/active_model/attribute_methods.rb
@@
- @attribute_method_patterns_cache = nil
+ @attribute_method_patterns_cache = Concurrent::Map.new(initial_capacity: 4)
@@
- attribute_method_patterns_cache.clear
+ @attribute_method_patterns_cache.clear

### Active Record の属性メソッドキャッシュ

同様に **`attribute_method_patterns_cache`** のクリアをインスタンス変数 `@attribute_method_patterns_cache` に統一しました。```ruby:activerecord/lib/active_record/attribute_methods.rb
@@
-        attribute_method_patterns_cache.clear
+        @attribute_method_patterns_cache.clear

PrimaryKey のメモ化除去

primary_key= で設定されていた @attributes_builder のリセット処理と、継承時に _attributes_builder を明示的に nil にしていたコードを削除しました。これにより、属性ビルダーは必要時にのみ生成されます。

Core の Arel テーブル初期化

@arel_table をクラス定義時に Arel::Table.new(klass: self) で確定させ、遅延初期化ロジックを除去しました。arel_table メソッドは単にインスタンス変数を返すだけになり、サブクラスが継承した際にも常に有効なテーブルオブジェクトが保持されます。```ruby:activerecord/lib/active_record/core.rb
@@
- @arel_table = nil
+ @arel_table = Arel::Table.new(klass: self)
@@
- @arel_table ||= Arel::Table.new(table_name, klass: self)
+ @arel_table

### ModelSchema の列名と属性ビルダー

`column_names` のメモ化を **`@column_names`** から直接計算へ変更し、`attributes_builder` もキャッシュせず毎回新規に構築するようにしました。`reload_schema_from_cache` でリセットする箇所も同様に **`@arel_table`** の再生成に統一しました。```ruby:activerecord/lib/active_record/model_schema.rb
@@
-        @column_names ||= columns.map(&:name).freeze
+        columns.map(&:name).freeze
@@
-        @attributes_builder ||= begin
-          defaults = _default_attributes.except(*(column_names - Array(primary_key)))
-          ActiveModel::AttributeSet::Builder.new(attribute_types, defaults)
-        end
+        defaults = _default_attributes.except(*(column_names - Array(primary_key)))
+        ActiveModel::AttributeSet::Builder.new(attribute_types, defaults)
@@
-          @arel_table = nil
+          @arel_table = Arel::Table.new(klass: self)

Scoping のデフォルトスコープロジック

default_scope_override クラス属性を削除し、代わりに Base.is_a?(method(:default_scope).owner) の結果を直接判定してデフォルトスコープを呼び出すシンプルな条件分岐に置き換えました。これにより余計な状態保持がなくなり、ロジックが明快になっています。```ruby:activerecord/lib/active_record/scoping/default.rb
@@
- class_attribute :default_scope_override, instance_writer: false, instance_predicate: false, default: nil
@@
- if default_scope_override.nil?
- self.default_scope_override = !Base.is_a?(method(:default_scope).owner)

- end

• if default_scope_override
• if !Base.is_a?(method(:default_scope).owner)

### Arel::Table のインタフェース改良

`Table` に **`name`** のリーダを書き換え、`initialize` で **`name` または `klass` が必須** とするバリデーションを追加しました。`hash` も `name.hash` を用いることで名前が明示的に使用され、`attr_writer :name` に合わせました。さらに `attr_accessor :name` を `attr_writer` に変更し、名前取得は `name` メソッドで `@klass` のテーブル名をフォールバックします。```ruby:activerecord/lib/active_record/arel/table.rb
@@
-    attr_accessor :name
+    attr_writer :name
@@
-    def initialize(name, as: nil, klass: nil, type_caster: klass&.type_caster)
+    def initialize(name = nil, as: nil, klass: nil, type_caster: klass&.type_caster)
+      raise ArgumentError, "A name or klass is required." unless klass || name
@@
-    def name
-      @name
-    end
+    def name
+      @name || @klass&.table_name
+    end
@@
-      @name.hash
+      name.hash

テストコードの調整

FakeRecord::Base に table_name と type_caster のスタブを追加し、Table の新しいコンストラクタと name ロジックを検証するテストを追加しました。これにより、変更後の API が期待通りに動作することが CI で保証されます。

設計判断

メモ化除去は Ractor が各スレッド間で共有できないオブジェクトを保持しないことを最優先にした設計選択です。Concurrent::Map の導入でスレッド安全なキャッシュを確保しつつ、@arel_table の即時生成によりクラス継承時の状態不整合を防ぎました。default_scope_override の削除は余計な状態保持を排除し、ロジックをシンプルに保つためのトレードオフです。全体としてパフォーマンスへの影響はベンチマークで確認された範囲内に抑えられ、Ractor 互換性が大幅に向上しました。

まとめ

本 PR は Active Record と Active Model の不要なメモ化を取り除き、Ractor 環境で安全に利用できるようにした変更です。コードベースの状態保持を削減しつつ、ベンチマークは実務上の性能低下がないことを示しています。今後の Rails 開発において Ractor への対応が容易になることが期待されます。