Javaをより効率的に活用できる「フレームワーク&ライブラリ」特集!

Javaの開発で使われる便利なフレームワークやライブラリが多数公開されていますが、その中からいくつかご紹介していきたいと思います。

プログラミングをより楽しく効率的に行うためのエッセンスをぜひご自身の開発の中に取り入れてみてはいかがでしょうか。

Javaは「大規模システム」を構築できるポテンシャルを持っているため、複数社で分散して開発するなど、開発に携わる人も数百人となることもあります。

そこで、ビジネスにおけるJavaでの開発では大規模な開発も効率的に行うために「テストフレームワーク・アプリケーションフレームワーク・ビルド管理ツール」など、さまざまなを使用しながら短納期・高品質開発を目指すこととなります。

それでは、Javaで使用できる「フレームワーク&ライブラリ」について見ていきましょう。

Javaの開発効率を上げるためのフレームワーク&ライブラリ

Apache Struts

Webアプリケーション開発で利用されるフレームワークで、「MVCアーキテクチャモデル」を採用している。

2001年に発表されて以来、長年数多くの開発プロジェクトで利用されているが、2007年発表のStruts2ではソフトウェア改良により基幹部分の仕組みを大幅に改良している。

しかし、Struts2では相次ぐセキュリティの脆弱性の発見などもあり、他のフレームワークの利用シェアが拡大している。

→「Struts 2の脆弱性を突いたサイバー攻撃が頻発! その理由は? 企業がとるべき対策は?」

利用が多いフレームワークは脆弱性を突かれてる可能性が多く、Apache Strutsに限らず、常に新しい情報を集め、最新バージョンのフレームワークを使うなど、普段の努力が大切である。

→「Apache Struts」

Play FrameWork

Javaで使えるフレームワークの中では「軽量」と称されることも多いが、Ruby on Railsなど重量級のフレームワークに強く影響を受けているフレームワークです。

CoC(設定より規約優先)やDRY(重複コード排除)など、Ruby on Railsベースの方針で構築されていて、「変更に強い」システムを作ることができる工夫がなされています。

現在は、IDEとしてEclipseを使用する開発者が大多数ですが、Play Frameworkでは、IDEが無くても開発ができるため、開発環境に関しても柔軟性を持っていると言えるでしょう。

→「Play Framework」

Spring Framework

「フルスタック」よりの自己処理完結型フレームワークとして「Spring Framework」があります。

他のフレームワークでは、足りない機能を補完しながら1つのシステムを構築するという側面を持ちますが、「Spring Framework」では多くの機能を自前で持っているため、他のコンポーネントへの依存性が低いという特徴があります。

「Spring Framework」は「DIコンテナ」と呼ばれることもありますが、DIの「D(Dependency)」は依存性を表していて、はある機能の実現が、他のある機能の状況によって変わることを言います。

ソフトウェア開発には、ソフトウェアの設計手法を体系化した「デザインパターン」と呼ばれる方法がありますが、その中の1つが「DI(Dependency Injection)」です。

コンポーネント間の依存が強いソフトウェアはシステム改変時の変更コストが高く、変更箇所が原因で障害が出る可能性もあります。

JUnit

プログラムの単体テストを効率的に行うテスティングフレームワークが「JUnit」です。

自前でテストクラスを作ってテストを行うこともできますが、単体テストを行うためのテスト用コードはテスト対象コード以上のコード量になることも多いため、テストを効率的に行うためのフレームワークやライブラリなどが多く誕生しました。

「JUnit」は単体テストの世界では定番のフレームワークで、初心者でも比較的テストに取り組みやすい仕様となっています。

テストを行うために覚える知識もそれほど多くありませんので、プログラムテストをより効率的に行うことができるようになります。

→「JUnit」

Jtest

商用製品として、テクマトリックスが販売しているのが「Jtest」です。

単なるテストだけではなく、セキュリティ脆弱性を含むコードであるかやリソースリークなども解析を行うことができ、回帰テストの自動化を行うなど、開発全体にわたってサポートをしてくれる非常に心強いツール。

現在の開発では、開発知識のみならず、セキュリティに関する知識を持ち「セキュアコーディング」を行うことが開発者に求められていますが、情報セキュリティに関する知識は高度・複雑化していることもあり、高品質なソフトウェアの生産とソフトウェア資産の保全に役立つためのソフトウェアが求められていますので、「Jtest」は1つの選択肢として非常に有用であると言えるでしょう。

→「Jtest」

TestNG

「TestNG」は、JUnitの使いにくさや問題点などを解決してくれるテスティングフレームワークです。

「NG」は「Next Generation」の略で、「TestNG」には次世代のフレームワークという意味を込めたのではないでしょうか。

テスト実行時のインスタンス数の減少や、テスト時にパラメーターを渡すことができるなど、より柔軟性の高いテストができるようになっていて、テストケースの管理のしやすさなどもJUnitより管理しやすいものとなっています。

→「TestNG」

Hibernate

C:\Users\dsm\Desktop\programming-fun WEBサイト\article\article_22.html

「Hibernate」はJavaで「ORM(Object Relational Mapping)」を行うためのツールです。

Javaを使用し、データベースと通信する必要がある場合、SQLを発行してデータベースを操作することになりますが、「O/Rマッパー」と呼ばれるソフトウェアを使用すると、オブジェクトベースでデータベースと連携することができるようになります。

データベースのデータをオブジェクトとして表現し、オブジェクトに対して命令を行うことで、データベースの操作を行うことができるので、直接SQLを書かなくていいというメリットがあります。

その反面、「O/Rマッパー」の使用方法を理解しておかないといけないため、学習コストがかかってしまいます。

実際の開発現場では「データベース構造の変更」が行われることがありますが、これまでに作成しているSQL文を書き直していくのは大変な作業です。

しかも変更した箇所が原因でシステムの品質が低下してしまうということも起こりえます。

「人は必ず間違いをしているもの」という前提で、「人為的ミスの起こりえない」仕組みを「O/Rマッパー」など多種のツールを用いて構築していくことも大切です。

→「Hibernate」

H2 Database

Javaで開発されているオープンソースのRDBMS(Relational DataBase Management System)です。

「H2 Database」は高速処理が可能で、クラスタリングなどの分散処理にも対応していて、サーバ・組み込み・クラスタなどのモードが用意されている。

ただし、多機能DBMSに比べてできることが限られているため、速度重視でなければ、他のDBMSと併用しながら利用する方法もあります。

DBMSにはそれぞれのプロダクトに「長所・短所」があるため、その差異を認識して、構築するシステムに最適なDBMSを選んでいくようにしましょう。

→「H2 Database」

Apache Commons

頻出するプログラムコードを短縮化して書くことができるのが「Apache Commons」シリーズのライブラリです。

「毎回同じようなコードを書いている」というのはプログラムではよくあることですが、できるだけプログラムを簡素化することは開発効率を上げるためには大変重要です。

定型処理や入出力処理など、アプリケーションで必須かつ頻出するプログラムは「Apache Commons」を利用するとかなり短くコードを書くことができます。

現場でも使用されていることが多い定番のライブラリでもあるので、ぜひこのライブラリの利用方法は習得しておきたいものです。

→「Apache Commons」

Apache Log4j 2

プログラムを書くのに欠かせないのが「ログ出力」です。

変数やクラスフィールドの状態などをログに書き出してデバッグ材料としたり、パラメータが異常値になっていないかなど、さまざまな開発用途にログが利用されています。

その中でも「Log4J」はJava開発のスタンダード的な存在のロギングツールです。

ログのグループ化や特定の動作箇所のログ出力など、多彩なログ出力ができるようになっています。

開発現場では、ログレベルを設定してシステムへの影響度やログの種類に応じてログレベルが設定されることがありますが、任意のログレベルを使えるなど、実運用に最適化できる仕様となっているところも特徴です。

→「Apache Log4j 2」

Velocity

「Velocity」はテンプレートエンジンと呼ばれる種類の1つで、ロジックとビューを分離することができます。

例えば、レシートなどを考えてみると、レシートの日付・商品名・商品個数・商品価格などはプログラムの変数としてロジックだけを扱い、定型的な文章やデザインはビューとして扱うことで「ロジックとデザインの分離」を行うことができます。

現在は、WEBアプリケーションでもこの考え方が広く採用されていて、「プログラマはロジックを扱い、デザイナーがビューを扱う」といった職務担当を明確に分けることができるメリットがあります。

→「Velocity」

Java開発の効率化

Javaは中・大規模アプリケーションを開発する場合に使用されることも多く動作速度に関しても早い言語であることから数多くのプロジェクトで使用されています。

プロジェクトによって利用されるフレームワークやライブラリはさまざまですので、今後Javaで開発をするプログラマは「どんなフレームワーク&ライブラリ」があるかを知っておくことは大変重要です。

今回ご紹介した以外にもさまざまなフレームワークやライブラリがあり、開発終了しているものも出ているため、常日頃から時事情報を収集していくことも大切です。

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