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Javaを用いたWebなどのシステム開発においてはフレームワークの利用が一般的です。しかし、どれを選ぶべきか迷う場合も多いのではないでしょうか。本記事では、おすすめのJavaフレームワークや活用するメリット・デメリットなどを紹介します。
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目次
「Javaのフレームワークは種類が多すぎてどれを選べばいいか分からない」
「Javaのフレームワークって時間をかけてまで習得する価値があるの？」
「フレームワークとライブラリは何が違うの？」
Javaを用いたアプリケーション開発では、フレームワークの活用は一般的です。フレームワークの活用により開発の効率、アプリケーションの品質を高めることが期待できるためです。
しかしながら、Javaフレームワークの習得や選定を検討する際に、上記のような疑問や悩みを持つ場合もあります。Javaは人気のある言語のため、多くのフレームワークが登場し、選択肢が増えたことにより発生する問題です。
本記事では、おすすめのJavaフレームワークに加え、使用するメリット・デメリットや選ぶ際のポイントなどを紹介します。
この記事を読むことで、習得する必要性を理解した上で、数あるJavaフレームワークの中から自分に合ったものを選択できるでしょう。Javaフレームワーク選びで迷っているエンジニアは、ぜひチェックしてみてください。
あらためてJavaとは、現在ではOracle社が開発元となっているプログラミング言語です。世界中で100万人単位の開発者を持ち、510億の実行環境を持つとされる普及度の高い言語といえます。
Javaは汎用的で用途が広いという特徴を持ちます。それに加えてオブジェクト指向を採用しているためモジュール分割がしやすく再利用性が高い点も人気のポイントです。
フレームワークと類似したものとしてライブラリがありますが、ライブラリとフレームワークには違いがあります。
ライブラリはプログラムに取り込める部品群です。部品として各種の機能が必要な際に利用できますが、開発のひな形のような役割は果たしません。また、Javaでの開発では必須の公式な部品群「Java API」もライブラリの一種です。
フレームワークの場合は、機能の提供よりも開発効率の向上、開発におけるルールの提供などが主眼です。
Javaのフレームワークにも用途別で複数の種類があります。それぞれ異なるコンセプト、目的で作られてきました。
開発業務の効率を上げるフレームワークについても、多くの種類のものが作り出されてきたのです。
ユーティリティ系フレームワークは、アプリケーションの機能や操作性を向上させるためのフレームワークです。
具体的には、データのソートや文字列操作、データベース操作やJavaのテストに向けた機能などが盛り込まれています。
ユーティリティという名前の通り、アプリケーションやシステムの種類に関係なく活用できる機能が搭載されています。
Webアプリケーションフレームワークは、Webアプリケーションを作成するために使用されるフレームワークです。特に前提なくJavaのフレームワークという場合には、主にWebアプリケーションフレームワークを指します。
Webアプリケーションフレームワークは、機能を絞り込んで使いやすくしたものから、逆に機能を充実させて汎用性を高めたものまでさまざまな種類が存在します。画面遷移やログイン処理などのよく利用する機能を提供しているフレームワークもあります。
Javaフレームワークにはさまざまな種類のものがありますが、適切なフレームワークを選択して利用することで開発の効率を劇的に高めることが可能です。
また、開発規模の大きい案件ではフレームワークを採用していることが多いです。これはフリーランスエンジニアにとっては、フレームワークを習得していれば仕事を獲得しやすくなるというメリットに繋がります。
フレームワークを利用した開発は、開発者に一定のルールに沿ったコードを求めます。つまり、フレームワークを採用することで、プログラマーの経験やスキルによるコードの差異を小さくすることが可能です。これにより一定の品質が確保できます。
コードの差異が小さくなれば可読性は高まります。多人数での大規模な開発も、スムーズに進めることにも繋がります。コードの可読性が高いことは、途中からプロジェクトに参画した人でも大きな混乱もなく仕事を始めることができる点もメリットです。
フレームワークは開発に際して、多くのテストを経てきているため、一定以上の品質が期待できます。これにより、フレームワークを適用したプロジェクト全体の品質向上が実現可能です。
新たに処理内容や機能を初めからプログラミングする場合に比べ、既に機能が搭載されているフレームワークを使用した方が、発生するバグの数を抑えることができます。
フレームワークで提供されている機能や仕組みを利用して開発を行うことで、プログラム作成における作業の効率化と開発時間の短縮が図れます。
例えばデータベースのアクセスやログイン機能などを、フレームワークを使わずに全て初めから開発しようとすると、多大な時間を必要としてしまいます。しかし、フレームワークを使用すればこれらの機能を開発する手間を省けるため、作業の効率化・開発時間の短縮が可能になります。
サービスや製品を高速で市場に投下することがIT業界では重要となるため、開発スピードの高速化は重要な課題です。
大規模プロジェクトでは、開発の効率や品質向上に向けてフレームワークを採用していることが多いです。したがって、フリーランスエンジニアにとっては、フレームワークを習得することでそのフレームワークを採用しているプロジェクトの仕事が取りやすくなるメリットがあります。
ただし、ニーズが安定しているフレームワークがある一方、急速にニーズが高まるフレームワークもあります。フリーランスエンジニアはフレームワークに関する情報収集が必要不可欠です。
多くのフレームワークはセキュリティを重要なポイントとし、対策を行っています。フレームワークを利用した開発者が特に意識せずとも、セキュリティ対策が取られたアプリが作成できることが多いです。アプリのセキュリティを高めたセキュアプログラミングを実現できます。
近年ではサイバー攻撃は激しさを増し、企業にとっては経営課題の一つと捉えられるほどです。ユーザーについての情報漏洩の発生は企業の信頼感を損なうことにも繋がるため、Webアプリケーションのセキュリティが今後も重要視されるのは間違いありません。
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Javaフレームワークには多くのメリットがあるのと同時に、デメリットも幾つか存在しています。
決められたルールに沿って機能が集められているため初心者でも扱いやすい反面、プログラミングの自由度は低いです。フレームワークに提供されていない機能などは構築が難しい場合もあります。
もしフレームワークを使用するデメリットを解消できる見込みが少ない場合は、別のフレームワークの選定や適用を見送る方が良い場合もあります。
フレームワークを使った開発ができるようになるには、ある程度時間をかけて使用方法を習得する必要があります。
せっかくフレームワークを利用して開発を行ったとしても、フレームワークの調査に時間がかかってしまうようだと、メリットである開発効率の高さを打ち消してしまいます。メリットを活かすためには、一定レベルでの理解が必要です。
利用者の多い人気のフレームワークは、サイバー攻撃を行う犯罪者にとっては効率的なターゲットとされ集中的に狙われてしまうこともあります。実際にJavaのフレームワークが攻撃を受け、脆弱性が報告されている例も存在します。
脆弱性のあるフレームワークを使用したアプリケーションは、情報流出などのリスクが高いです。顧客の情報を流出させてしまうと、社会的な信用を損ね、金銭的にも大きな被害が発生します。
従って、これからシステムやアプリケーションの開発に使おうとしているフレームワークに脆弱性が報告されていないか、事前によく調べておかなければなりません。
フレームワークは特定のルールに従って機能をパッケージ化したものですが、コーディングについてもフレームワークが持つ各々の書き方に従わなければなりません。つまり、フレームワークを採用すると制約の中でプログラミングを行う必要があり、プログラムの自由度を制限することになります。これによりイレギュラーな要望などは実現しにくくなります。
また、コーディングが型にはまってしまうため、エンジニアにとってはプログラミングの知識を伸ばしにくいという難点もあります。
フレームワークの一部には有料のものもあり、コストが発生することがあるのもデメリットの一つです。使用する前に本当にそのフレームワークが必要かどうかよく吟味する必要があります。
開発しようとしているシステムやアプリケーションの規模によっては、フレームワークを使用しない方がコストが低くなるだけでなく、開発できる機能の幅も広くなる可能性があります。
フレームワークは一定のルールに沿って機能が集められているため、細かい仕様を把握していなくてもある程度プログラムを作ることができます。Javaに対する知識が浅い状態でフレームワークを使用して開発作業を進めてしまうと、Java自体の理解が進まない可能性があります。
たまたま動いている、何となく動かすことができるという状態はエンジニアにとっては避けたいところです。
Javaには、それぞれに大きな特徴やメリット、デメリットを持つフレームワークが多数存在しています。
それらを踏まえたうえで、以下では開発作業や学習におすすめできるJavaフレームワークを紹介します。
Strutsなどのように脆弱性が報告されているフレームワークもあるため、実際に使用する際は入念に情報収集を行うようにしてください。
Spring Frameworkは世界のさまざまな場所で使用されているWebアプリケーションフレームワークで、汎用性がとても高いです。
機能が豊富な分、学習にかかるコストや時間は高くなってしまいますが、さまざまなシステムやアプリケーションに使用することができます。
また使用されているシステムやアプリケーションが多い割に熟練者が少ないため、Spring Frameworkを正しく理解することができれば、エンジニアとしての市場価値を高めることができます。
Apache Strutsは古くから利用されてきたWebフレームワークです。人気もあり、多くの企業に利用されてきました。
しかし、人気があり歴史の長いことからサイバー攻撃のターゲットとなり、特定のバージョンでは脆弱性も報告されています。これから新たに開発に採用する場合には、セキュリティに不安があります。
多くのアプリケーションやシステムがApache Strutsで開発されてきたため、稼働中のプログラムとそれに関わる案件も存在していることが想定されます。
参照：Welcome to the Apache Struts project
JakartaEEとはWebシステムにおけるサーバーサイドで利用されるフレームワークで、オンライン業務を行うシステムやアプリケーションで採用されてた歴史を持ちます。
サードパーティーのライブラリなどが不要なほど、高度な機能を備えていることが強みです。Play Frameworkは、搭載されている機能が絞られているWebフレームワークです。学習コストを低く抑えてアプリケーションを開発することができます。
開発のしやすさに主眼が置かれているため、経験の浅いエンジニアやプログラマーでも扱いやすいです。
Javaだけでなく、関数型言語であるScalaというプログラミング言語もサポートしており、徐々にニーズが高まっています。
Apache Wicketは、オブジェクト指向言語であるJavaの特徴を最大限に活用した開発ができるWebフレームワークです。
テキストボックスやラベルなどをJavaのオブジェクトとして利用することや、デザインとロジックを分離した開発をすることができます。
誰でも無償且つ自由に開発することができるオープンソースのフレームワークです。
参照：Apache Wicket
Spark Frameworkは軽量なマイクロフレームワークで、搭載してある機能が最低限まで絞られています。
搭載してある機能がとても少ないため初心者でも扱いやすく、Javaの学習に向いています。また、迅速な開発を行うことができるため、小規模なアプリケーションやシステムの開発には適性があります。一方で、大規模なアプリケーションやシステムの開発にはあまり適していません。
ただ、迅速な開発を行うことができるため、小規模なアプリケーションやシステムの開発には適性があります。
Jakarta Server Facesは、Webアプリケーションを作るうえでの基本的なプレゼンテーションコンポーネントが搭載されてあるフレームワークです。
JSFと略されます。以前はJava Server Facesという名称でした。MVCではなくコンポーネントベースのアプローチも特徴です。
Jakarta Server Facesは扱いが簡単なフレームワークであるため、アプリケーションの開発で利用することで、プログラマーの負担軽減が期待できます。
Super Agile Strutsは、Strutsでシステムやアプリケーションを開発する際に手間だった点を改善したフレームワークです。
Strutsの開発作業では設定ファイルを沢山書く必要がありました。また、修正するたびにアプリケーションサーバを再起動する手間も必要でした。Super Agile Strutsは、設定ファイルを書く手間が省け、アプリケーションサーバの再起動なしで修正内容を認識させることができます。
GWT（Google Web Toolkit）は複雑なWebブラウザベースのアプリケーションを構築するためのフレームワークです。Google社によって開発され、多くのGoogleのアプリケーションに利用されています。
大きな特徴として、コードの最小化や画像のストライピングなど、Web特有の最適化に必要な作業をフレームワーク自体が自動的に行ってくれる点があげられます。
Hibernateは、オブジェクト指向のドメインモデルとリレーショナルデータベースをマッピングするための機能を提供しているフレームワークです。データ操作を主な対象としているため、Webアプリケーションフレームワークと組み合わせて利用されるケースが多いです。
オブジェクトとリレーショナルデータベース上のテーブルやレコードを関連付けて管理することができるため、全体のコード量を削減することができます。
また、シンプルな設計のフレームワークでもあるため、学習コストを低く抑えることができる点もメリットです。
DropWizardは、1つのjarだけでの起動できるフレームワークで、Webアプリをプロセスとして起動することができます。
多くの種類のライブラリを同梱してあるため、搭載してある機能がとても豊富な、上級者向けのフレームワークです。
従って、ある程度の開発経験とJavaの知識を持っているプログラマーやエンジニアが扱うのに適しています。
GrailsはRubyのフレームワークであるRailsにインスパイアされた、GroovyベースのWebアプリケーションフレームワークです。
Grailsの特徴として生産性の高さをあげることができ、豊富なプラグインを持っているために、アプリケーションの開発と拡張を容易に行うことができます。
ZKは、Potixにより開発されたオープンソースのWebアプリケーションフレームワークです。
JavaScriptを使用することなくリッチなGUIを作成できるため、Webアプリケーションのビジュアル部分を簡単に効率よく作成したい方におすすめです。
出典：Leading Enterprise Java Web Framework | ZK
本記事で紹介してきた通り、Javaのフレームワークには数々の選択肢が存在します。選定にあたって、メリットとともに気を付けなければならない点もあるため注意ください。
作成するアプリケーションやシステム、採用しようとしている開発手法に適したフレームワークを選定することがまずは前提です。適切なフレームワークが選択できれば、開発コストを削減することができます。
フレームワークの選び方の一つとして、利用実績が豊富にあるメジャーなフレームワークを採用するという方法があります。
利用実績が少ないフレームワークはネット上などから得られる情報が少ないため、技術上の問題などが発生した際、対処法が見つからない可能性があります。その点、利用実績が豊富にある、メジャーなフレームワークであれば技術情報なども豊富です。不測の事態が起こったとしても対処法を見つけやすいです。
フレームワークを選ぶ際は、なんのためにフレームワークを導入するのか目的も明らかにしておきます。
また、システムやアプリケーションの特性だけでなく、プロジェクトに関わるプログラマーにどのような影響を与えるか、という視点も必要です。
フレームワークによって多彩な機能を開発したいのか、それとも開発の効率をできるだけ高めたいかなどの観点でフレームワークを選定します。目的が一つでなくとも、優先する目的とのマッチングは考慮すべきポイントです。
システムやアプリケーションの開発には目的があり、その目的によってシステムやアプリケーションに実装する機能が異なってきます。選択するフレームワークがその目的となる機能を作るのに必要となる機能を備えているかは、選定基準の中でも前提となるべきものです。
フレームワークによって実現できる機能や搭載している機能が異なるため、システムやアプリケーションの用途によって選択すべきフレームワークが異なってきます。開発効率や品質が高められたとしても、要件に合った機能が実現できないフレームワークは選択できません。
普段よく利用する開発環境（IDE）とフレームワークが組み合わせて利用できるかも確認しておきたいポイントです。開発現場やプロジェクトで採用されている開発環境にフレームワークが適合していなければ、宝の持ち腐れとなってしまいます。
例えばSpring Frameworkは、Eclipseをベースにした開発環境に適合しているフレームワークです。なお、フレームワークの選定と合わせてツールの選定を行うケースもあります。
フレームワークにも流行り廃りがあります。アーキテクチャが古くなることやセキュリティへの対応の不足などに起因し、フレームワークに関するトレンドがあります。トレンドの中から、将来性のあるフレームワークを採用することで、企業にもエンジニアやプログラマーにもメリットがあります。
企業であれば今後も長期的にサポートを受けられる可能性が高いですし、エンジニアやプログラマーが将来性のあるフレームワークを学んでおけば、自らの市場価値を高めることが可能です。従って、今後のトレンドによってフレームワークを選ぶ、という方法もあります。
おすすめのフレームワークから選ぶ
利用実績が豊富、つまり大多数のIT関係者からおすすめされているフレームワークを選ぶことで、開発や学習コストを低くすることができます。
多くの人におすすめされているメジャーなフレームワークであれば、ノウハウが蓄積されているため、使いこなしやすいです。
Javaのフレームワーク選びで迷ってしまった際は、メジャーで利用実績が豊富なフレームワークを選ぶのが良いです。
利用実績が豊富であれば情報やノウハウが蓄積されているため、不測の事態にも対応しやすいですし、利用実績が豊富ということはニーズが豊富である証拠でもあるからです。
メジャーなフレームワークの中から、求める機能を持ち、デメリットが致命的でないフレームワークを選ぶことで成功する確率が高まります。
Javaフレームワークに関するよくある質問と回答をまとめました。習得やプロジェクトへの採用を検討する際に参考にしてください。
Javaでのアプリケーション開発プロジェクトでは、フレームワークを採用することが多いです。特にWebアプリの場合は、Webフレームワークの利用は必須とも言えます。
フレームワークを利用することにより、開発効率とソフトウェア品質の向上が望めることが採用の理由です。
Webアプリケーションフレームワークでは、SpringやJSF、Play Frameworkなどが人気があります。フレームワークにはそれぞれに特徴、メリット・デメリットが存在するため、開発対象の要件や仕様に合わせて利用するフレームワークを選択しましょう。
フレームワークは、アプリ開発において際によく必要となる機能をルール化、標準化したものです。テンプレート・ひな形として開発手順を提供したり、よく使う機能を部品として提供します。
ライブラリは部品群であり、開発のルールなどは提供していません。APIはJavaのライブラリをパッケージングして提供しているもので、特に記載がない場合にはJavaのインストールモジュールされているものを指します。
Javaフレームワークを上手く活用することで、開発の効率を高めるだけでなく、システムやアプリケーションの保守性を高めることもできます。
また、Javaフレームワークに精通することで、フリーランスエンジニアとしての市場価値も上げることができます。
Javaフレームワークの知識を高めて効率の良いプログラミングをし、エンジニアとしての市場価値を高めましょう。
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2007年設立のシステム開発会社。首都圏を中心にWeb・IT関連事業、コンサルティングサービス、人材派遣サービスなどを展開。 SES事業や受託開発などを中心にノウハウを蓄積しながら、関連事業へとビジネスの裾野を広げています。
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