「Webアプリケーションの仕組みとは？」
「Webアプリケーションの開発はどのような流れで進める？」
このような疑問がある方のために、本記事ではWebアプリケーションについて解説します。インターネットが広く普及し、各自がPCやスマートフォンを所有している現代において、Webアプリケーションはさまざまな業界で利用されています。
本記事では、Webアプリケーションとネイティブアプリ・ハイブリッドアプリとの違いや仕組み、開発手法について解説します。Webアプリケーションエンジニアを目指す方は、ぜひ参考にしてみてください。
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Webアプリケーションとは
Webアプリケーションとは、インターネットを経由してWebブラウザ上で利用できるアプリケーションのことです。アプリのインストールなどをする必要がなく、Webブラウザさえあれば使える手軽さが魅力で、アップデートも管理者側で自動的に実行されるため、ユーザーは常に最新版を使えるというメリットがあります。
HTMLを利用して情報を表示するだけのWebサイトとは違い、Webアプリケーションには多くの機能が実装されています。Webアプリケーションには、ユーザー側からもデータの変更や保存ができるなど、双方向のアクションが含まれているのがポイントです。
Webサイト、Webシステムとの違い
「Webアプリケーション」と、よく混同されるのが、「Webサイト」や「Webシステム」といった単語になります。
Webを介して利用するサービスを提供する事が「Webアプリケーション」です。
「Webサイト」は特定のドメインの中にあるWebページの集合体を指します。
例えば、このページはアイムリーチというWebサイト（https://reach.aim-factory.com）の中にあるWebページ（https://reach.aim-factory.com/trend/1263/）になります。
「Webシステム」はWebサイトやWebアプリケーションを提供される仕組みを指します。
ネイティブアプリとの違い
ネイティブアプリとは、PCやスマートフォンといった端末にインストールして利用するアプリケーションのことです。WebアプリケーションはWebブラウザさえあれば利用できるため、端末にインストールする必要はありません。
ネイティブアプリは端末に直接インストールして利用するため、動作が速いというメリットがあります。その反面、Webアプリケーションよりも開発コストが高く、アップデートなどの手間がかかるというデメリットもあります。
ネイティブアプリについて、詳しくは以下の記事もご覧ください。
ハイブリッドアプリとの違い
ハイブリッドアプリとは、Webサイトを制作する技術を使って作られたモバイルアプリのことです。本来、iOSやAndroidなどに対応したモバイルアプリを開発するには、「Swift」や「Java」などのプログラミング言語を利用します。対してハイブリッドアプリは、HTMLやCSS、JavaScriptといったWebの技術を使って開発されています。
一般的なモバイルアプリとは違い、ハイブリッドアプリはOSごとに別のアプリを開発する必要がありません。そのため、ネイティブアプリよりもコストを抑えて開発できます。
どんなものがある？
日常生活の中にも「Webアプリケーション」は溢れています。
「Webアプリケーション」は多機能で、サイトを閲覧するだけではなく、コメントを書き込めたり、データ加工ができたり、動画の視聴や商品やサービスの購入、お金の振り込みなど、インタラクティブ（双方向）なサービスを受けることができます。
具体的な例を挙げると、動画視聴であればYoutube、コメントを書き込めるアプリケーションであれば、X（旧Twitter）、商品を購入するアプリケーションであれば、Amazonや楽天市場、ぐるなびといった予約サイトなども該当します。
Webアプリケーションの仕組みと利用する開発言語とは
ここでは、Webアプリケーションの仕組みと利用する言語について解説します。Webアプリケーションは主に、以下の3つの要素から成り立っています。
- フロントエンド（クライアントサイド）
- バックエンド（サーバーサイド）
- データベース
フロントエンド（クライアントサイド）
フロントエンド（クライアントサイド）とは、Webブラウザ上でユーザーが直接見て操作できる部分を指します。たとえば、Webアプリケーションのうち、以下のような部分がフロントエンドに該当します。
- 画面のデザイン
- ボタン
- 検索フォーム
- 画像
フロントエンドの開発に使われる言語として、主に以下が挙げられます。
- HTML
- CSS
- JavaScript
それぞれの言語の特徴について、簡単に解説します。
HTML
HTMLは、Webページの構造や役割を指示するための「マークアップ言語」の1つです。Webページを表示するには、見出しや段落、表や画像などの構成要素を適切に配置する必要があります。その構成要素を適切に配置するために指示を出すのがHTMLの役割です。
段落は<p>、見出しは<h>といったタグを使い、構成要素の役割を指定しながらWebページを作っていきます。
CSS
CSSは、HTMLで構成したWebページに装飾を施すための言語です。HTMLでもWebページに装飾を施すことはできますが、構成の指示と装飾を同時に行うのは手間がかかり、効率的ではありません。Webページの構成やHTML、装飾はCSSで指定することで、HTMLの構造が分かりやすくなります。
JavaScript
JavaScriptは、Webページに動きをつけるために使われる言語です。Webアプリを使っていると、ページをスクロールする動きに合わせてコンテンツが表示されたり、ポインタを合わせた箇所の画像が大きくなったりといった動きを目にすることがあるでしょう。こうした動きを作っているのがJavaScriptです。近年では、フロントエンドの処理だけでなく、バックエンドの処理もJavaScriptで実装する技術が登場しており、今後も高い需要が期待できる言語と言えます。
バックエンド（サーバーサイド）
バックエンド（サーバーサイド）は、Webアプリケーションの中でもユーザーが目にしない部分、直接操作しない部分のことです。フロントエンドでのユーザーの操作を受け、背後で対応する処理を実行して結果を返します。
たとえば、ECサイトでユーザーが買い物をする際の動きをイメージしてみてください。ユーザーが検索フォームにテキストを入力して検索ボタンを押すと、バックエンドはそのテキストに基づいてデータベースを検索し、結果をフロントエンドに返します。ユーザーが商品を購入すると、バックエンドではどのユーザーがどの商品を購入したのかをデータベースに保存するなど、処理を実行します。
バックエンドの開発には、主に以下のようなプログラミング言語が使われます。
- PHP
- Ruby
- Java
- Python
プログラミング言語によって、メリット・デメリットは異なります。開発の際は、開発したいアプリの要件に合わせて検討を重ね、言語を選ばなければなりません。
PHP
PHPは、Webアプリ開発に使われる代表的なプログラミング言語です。元々Webページに動きをつけるために開発された言語で、Web開発に特化しています。「Laravel」をはじめとするWebアプリ開発用のフレームワークが充実しているのもポイントです。
Ruby
Rubyは、Webアプリ開発で近年人気のあるプログラミング言語です。日本人によって開発されており、分かりやすくシンプルな文法が魅力で、使い勝手が良い言語として知られています。
Java
Javaは、汎用性が高く大規模なシステムの開発に強いプログラミング言語です。Webアプリに限らず、幅広い開発現場で利用されています。
Python
Pythonも、近年Webアプリで利用されているプログラミング言語です。文法のシンプルさや汎用性の高さが評価されており、プログラミング初心者でも比較的習得しやすい言語として知られています。
「フロントエンド」について詳しく記載した記事がありますので、ぜひ参考にしてみてください。
データベース
データベースは、Webアプリに利用されるデータを保存・管理するための仕組みです。Webアプリは大量のデータを利用しています。ユーザーの検索に基づいてデータを返したり、ユーザーのプロフィール情報や購入履歴を更新したりといった処理が発生するため、データを効率的に管理するための仕組みが必要です。Webアプリケーションにデータベースは欠かせません。
データベースを操作し、データの取得や更新を行うためのシステムを「データベース管理システム（DBMS）」と言います。DBMSには、「SQL」と呼ばれる言語を使った「MySQL」や「PostgreSQL」などのソフトウェアと、SQLを使わない「MongoDB」や「dynamoDB」といった「NoSQL」のソフトウェアがあります。
以前はSQLを使ったDBMSが主流でしたが、近年では拡張性や柔軟性に優れたNoSQLのDBMSが利用される機会も増えつつあります。各製品にメリットやデメリットがあるため、開発の企画段階で選定しなければなりません。
Webアプリケーションの開発方法
Webアプリケーションの開発は、以下のような手順で進められます。
- 企画・設計
- 技術・ツールの選定
- 開発・公開
企画・設計
まずは開発したいWebアプリの企画と設計を行います。どのようなWebアプリを開発したいのかを検討し、実装したい機能や要件をふまえて設計を行います。フロントサイドのデザインはもちろん、バックエンドの処理の流れやデータの流れなどを詳しく設計し、開発を円滑に進めるための準備をする段階です。
技術・ツールの選定
企画・設計を合わせて、利用する技術やツールの選定を行います。フロントエンドの言語はHTML/CSSとJavaScriptを利用しますが、バックエンドの実装に使うプログラミング言語やフレームワーク、データベースや開発ツールはさまざまで、それぞれに強みや特徴があります。それぞれの技術の特徴をふまえ、開発したいアプリの要件に合ったものを選定しなければなりません。
開発・公開
設計に基づいてWebアプリの開発を進めます。開発手法はさまざまですが、現在は企画からテストまで順を追って計画的に進める「ウォーターフォールモデル」と、企画・設計と実装・テストを短いスパンで繰り返しながら柔軟に進める「アジャイルモデル」が主流です。どちらの手法にもメリット・デメリットがあるため、企画段階で検討しておく必要があります。
Webアプリケーションの事例
最後に、有名なWebアプリケーションの事例を紹介します。
- クックパッド
- note
- 食べログ
クックパッド
レシピサイトの大手「クックパッド」は、代表的なWebアプリケーションの1つです。プロや一般ユーザーが投稿しているレシピや調理動画を見れるだけでなく、レシピ検索やレシピの投稿など、幅広い機能が提供されています。
Ruby、Go言語、Python、Javaなどが使われており、トレンドに合わせてより優れた言語・技術を柔軟に取り入れながら開発が進められています。開発者ブログも定期的に更新されているため、ぜひチェックしてみてください。
note
「note」は、note株式会社が運営している情報発信サービスです。ブログよりも手軽に文章や写真、イラストや音楽といったコンテンツを発信・販売できるサービスで、ここ数年で大きく人気を集めています。人気のジャンルやタグから作品を探せたり、お気に入りのクリエイターをフォローしたりといったSNSのような機能も実装されているサービスです。開発にはRubyとJavaScriptが利用されています。
食べログ
グルメ情報のプラットフォームとして有名な「食べログ」も、代表的なWebアプリケーションの1つです。店舗の検索はもちろん、予約や口コミ投稿など、豊富な機能が魅力のサービスとして知られており、グルメ情報サービスとしてトップの人気を誇ります。
食べログでも、近年のモダンなWebアプリケーションで人気のRubyが採用されています。
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まとめ
本記事では、Webアプリケーションの仕組みについて解説しました。インターネットが広く普及した現代では、WebアプリケーションはITサービスの中心となりつつあります。Webブラウザ上で利用できる手軽さが魅力で、今後も高い需要が見込めます。
Webアプリケーションは「フロントエンド」「バックエンド」「データベース」から構成されており、それぞれを実装するためにさまざまな技術が提供されています。開発の際は、企画・設計からはじめて適切な技術を選定しなければなりません。
Webアプリケーションには、今後も高い需要が見込めます。Webアプリケーションエンジニアを目指す方は、「社内SE転職ナビ」を利用し、求人をチェックしてみてください。
