フレームワークは、あなたの仕事を簡単にし、コードを完全にゼロから書く手間を省きます。また、適切なフレームワークを使用することで、設計やトラブルシューティングを迅速に行うことができ、開発時間を短縮することができます。
1. フレームワークとは
フレームワークは、独自のコードを構築するためのインフラを提供することで、開発を容易にするボイラープレートです。あるいは、ソフトウェア開発を容易にするために、あらかじめコード化された再利用可能な機能を提供するテンプレートと考えることができます。
このように考えると、非常に抽象的な話に聞こえるので、より具体的にするために簡単な例を挙げます。 例えば、あなたがフロントエンドの開発者で、フルスタックの開発プロジェクトに参加しているとします。必要なサーバーサイドの機能を提供する多くの一般的なバックエンドフレームワークの1つを使用し、フロントエンドのためにカスタムコードを追加することができます。
ほとんどのプログラミング言語には、少なくとも1つの関連フレームワークが存在します（それ以上でない場合もあります）。JavaScriptのフレームワークにはVueやAngularがあり、RubyにはRuby on Railsが、PythonにはDjangoがあるなど。フレームワークの内容は、フレームワークやその言語、目的によって大きく異なります。
多くの場合、人気のあるフレームワークはオープンソースで、開発者のコミュニティによってメンテナンスされています。例えば、VercelがNext.jsを作ったのは、アプリ開発を高速化し、開発者がよりシンプルにサービスを利用できるようにするためです。
2. Webアプリケーション・モバイル開発フレームワークの種類
フレームワークは、Webサイト、モバイルアプリケーション、データサイエンスなどの開発に使用することができます。ここでは、より人気のあるフレームワークをいくつか紹介します。
2.1 Webアプリケーションフレームワーク
- AngularJSは、フロントエンドのJavaScriptフレームワークです。最も人気のあるWebフレームワークの1つで、熱狂的なコミュニティに支えられています。
- AngularJSは、Googleによって開発され、サポートされています。開発時間を短縮する双方向データバインディングや、異なるコード同士が相互作用しやすくする依存性注入などの機能を備えています。
- Djangoは、Django Software FoundationによってサポートされているオープンソースのWeb開発フレームワークです。一般的なプログラミング言語であるPythonで書かれており、”迅速な開発とクリーンで実用的な設計 “を奨励するように設計されています。高速で、安全で、スケーラブルです。
- Railsもまた、オープンソースのフレームワークです。使いやすさを追求したプログラミング言語Rubyで書かれています。Railsは、コードが少なく、繰り返しが少なくなるように設計されており、大規模なコミュニティによってサポートされています。Airbnb、Twitch、Huluといったサイトの開発にも使われています。
- Expressは、Node.jsのバックエンドフレームワークで、ほとんどオーバーヘッドなしでサーバーを起動・設定することができます。無料、オープンソースで、JavaScriptで書かれています。Expressは非常に柔軟であるという評判があります。また、開発者はWeb開発の問題に対処するためのミドルウェアパッケージを作成しています。
2.2 モバイル開発フレームワーク
- FlutterはGoogleのオープンソースのフレームワークです。iOSとAndroidをサポートし、フルカスタマイズ可能なウィジェットを備えています。
- Flutterは、アプリ開発をスピードアップし、魅力的でユーザーフレンドリーなアプリを作成するために設計されています。C/C++のコードを薄く使っていますが、システムのほとんどはDartでできています。
- Xamarinは、Microsoftによる人気の高い.NETベースのフレームワークです。iOSとAndroidもサポートしており、6万人のコントリビューターからなるコミュニティがあります。
- React Nativeは、Facebook社が開発したものです。オープンソースで、クロスプラットフォームで、JavaScriptで書かれています。Discord、Instagram、Shopifyなど、多くの人気アプリで使用されています。
- NativeScriptは、オープンソースのクロスプラットフォームフレームワークです。NativeScriptのアプリはJavaScriptで構築され、AngularやVueといった他のJavaScriptフレームワークもサポートしています。バックエンドのサポートが充実していることで人気があります。
- Ionicもまた、オープンソースのクロスプラットフォームフレームワークです。JavaScript、HTML、CSSを使用し、モバイルに最適化されたUIコンポーネント、ジェスチャー、ツールのライブラリが含まれています。Ionicは高速なアプリを構築し、AngularやVueなどのフロントエンドフレームワークと統合することができます。
3. フレームワークのメリット
フレームワークは、ソフトウェアやウェブアプリケーションを構築する際に、プログラマーがゼロから始める必要がないように、その上に構築する骨格を提供します。つまり、ソフトウェアやウェブの開発コストを削減し、開発時間を短縮することができるのです。
しかし、フレームワークがやってくれることはそれだけではありません。
- 開発のある分野に集中すること： もしあなたがフルスタック開発者で、バックエンドの開発に長けているならば、フレームワークを使ってフロントエンドの機能をカバーすることができます。自分の得意な分野に集中することができます。
- 生産性の向上： 再利用可能な汎用的な機能をフレームワークでカバーすることができます。これにより、プログラマーは、ソフトウェアやWebアプリケーションのプロジェクトごとに変わらない部分のコードを書く手間を省くことができます。さらに、Javaのような言語のフレームワークを学ぶことで、開発スピードがさらに向上し、生産性がさらに向上します。
- テストが容易になる： フレームワークは、トラブルシューティングを始める際に、問題をより早く取り除くのに役立ちます。例えば、評判の良いフロントエンドフレームワークを使用している場合、それが正しく動作していることを確認し、トラブルシューティングをバックエンドに集中させることができます。
- スピード：アプリケーションをゼロから開発する場合、特定の機能に関するコードが完璧に最適化されていない可能性があります。(同じ機能をフレームワークで実現すれば、可能な限り高速に動作するよう開発され、継続的に作り直されたコードを使用することになります。つまり、フレームワークを使うことで、アプリケーションをより速くすることができるのです。
- 信頼性：フレームワークは、開発者によってメンテナンスされ、開発者はコードを厳しくテストして、最高の信頼性を保証します。また、変化する要件に対応できるようにすることで、ウェブアプリケーションが突然動かなくなることもありません。
- ドキュメンテーション：優れたフレームワークには、豊富なドキュメントとコミュニティサポートが付属しています。フレームワークを使う大きな理由は、定期的に更新される参照用リソースと、そこから学び、経験を共有する他の人たちがいるからです。
- セキュリティ：フレームワークがMetaやMicrosoftのような企業によって保守されている場合でも、プログラマーのコミュニティによって保守されている場合でも、プログラミング言語のセキュリティ脆弱性に対処するためにテストと再テストが行われていることを信頼することができます。
4. フレームワークとライブラリの比較
フレームワークとライブラリの目的は同じで、開発者がすぐに使える機能の幅を広げ、開発者の作業量を最適化し、エラーや非効率なコードの余地を減らすことです。 フレームワークとライブラリは、特定のプログラミング言語における共通の問題を解決するために、サードパーティによって開発されたコードのブロックです。
しかし、両者には技術的な違いがあります。フレームワークとライブラリの決定的な違いの1つは、クエリの使用です。ライブラリを使用する場合、いつ、どこで呼び出すかはプログラマーが決定します。
フレームワークを使う場合は、フレームワークがそれを指示します。基本的な枠組みを提供し、何が必要かをプログラマーに伝える。したがって、開発者は必要なコードを挿入し、目的の機能に応じてフレームワークを補完していきます。しかし、最終的には、必要なときにコードを呼び出すのはフレームワークであり、プログラムの実行にも責任があります。
5. フレームワークのデメリット
フレームワークは、さまざまな種類のソフトウェアやウェブ開発に最適ですが、完璧ではありません。ここでは、フレームワークを使う可能性を探る上で、念頭に置いておくべき潜在的な課題をいくつか紹介します。
フレームワークと言語を学ぶ必要： フレームワークは、プログラマーにとって開発のスピードアップに役立ちますが、単にプラグアンドプレイで使えるツールではありません。フレームワークそのものを学ぶ必要がありますし、フレームワークがベースにしているプログラミング言語も知っておく必要があります。例えば、Djangoを使いたいと思ったとしても、それを実現するためにはPythonの知識も必要です。
構造的な制限： 最も高度なフレームワークであっても、すべてをこなせるようには設計されていません。例えば、バックエンドの特定の機能を提供するなど、特定の目的のために設計されています。そのため、他の作業ではあまり役に立ちません。
フレームワークがたくさんある： フレームワークは最近人気があり、適切なものを選ぶのは難しいかもしれません。自分のアプリケーションに最適なものを見つけ、それを最大限に活用するためには、慎重になる必要があります。
6. 正しいフレームワークを選ぶにはどうしたらいいのでしょうか？
自分でフレームワークを探す場合、決断を容易にするために質問できることがあります。例えば、あなたはどんなプログラミング言語を知っていますか？オープンソースのフレームワークを使うことが重要か？フレームワークにはどんな機能が必要ですか？バックエンド開発者よりもフロントエンド開発者の方が強いのか、あるいはその逆なのか？どのようなプロジェクトに取り組んでいるのか？
これらの質問に答えたら、自分の要件に合ったフレームワークを探します。そして、他のプログラマーがフレームワークについてどのように考えているかを調査してください。そのフレームワークを使っているプログラマーのコミュニティを見つけて、自分に合っていると思うかどうか聞いてみましょう。
JavaScriptを使ったフロントエンドの開発でも、Pythonを使ったバックエンドの開発でも、世の中にはたくさんのリソースがあります。だから、いつも最新でピカピカのフレームワークを選ぶのはやめましょう。下調べをして、自分に合ったツールを見つけてください。
7. 結論
アプリケーション開発にソフトウェアフレームワークを使いたいプログラマーへの最重要提案は、開発するアプリケーションの必要性に基づいて、新しいフレームワークやプログラミング言語を習得することです。
さらに、フロントエンド、バックエンド、クラウド管理、モバイル技術などの分野、その技術の潜在的な市場シェア、持続可能性などを分析し、技術の特徴を理解した上で、契約するかどうかを決めるとよいでしょう。
