Webアプリケーションの効率的な開発を可能にするために欠かせないのが、「フレームワーク」です。
フレームワークを使うことで、コードの再利用性や保守性の向上、開発効率の向上が期待できます。
またフレームワークには非常に多くの種類があり、プログラミング言語ごとに相性のいいフレームワークが違っています。

本記事では、フレームワークの役割とは何か、そしてWebアプリ開発で人気なフレームワークについて、プログラミング言語別にわかりやすく特徴を解説していきます。

「Webアプリケーション」とは、Webブラウザ上で動くアプリケーションのことです。
Webアプリケーションは、PC、スマートフォン、タブレットなど、インターネットに接続できるさまざまな端末から利用可能です。
Webアプリケーションの概要については、下記記事でわかりやすく図解していますので、もっと詳しく知りたい方はご覧ください。

また、私たちはAmazonやホットペッパービューティー、X（旧Teitter）など、知らず知らずのうちにさまざまなWebアプリケーションを利用して生活しています。Webアプリケーションの身近な例を書き記事にて紹介していますので、ぜひチェックしてみてください。
現代社会においてWebアプリケーションは必要不可欠な存在なのです。

フレームワークとは、「システム開発やアプリケーション開発の過程で、よく使われる機能を備えたテンプレート」のことです。 フレームワークは、効率よく開発を行う役割があります。

例えば、出勤簿をExcelで作ることになったとして、もちろん本来は1から自分で自由に作ることが可能ですが、インターネットで出勤簿のテンプレートを検索して引用し、それを自社用に編集した方が速く作り終えることができますし、レイアウトが整った見やすい出勤簿ができるはずです。

システム開発やアプリケーション開発でも同じことが言えます。
エンジニアがその都度1から開発を行うことは可能ですが、フレームワークを活用して開発することでセキュリティの部分や入力値のチェックなどを簡略化するなど、よりスピーディーに精度の高い成果物を開発することができます。

フレームワークは、プログラミング言語ごとに使えるものが異なります。開発現場ではフレームワークが頻繁に使われているため、開発で使用するプログラミング言語と合ったフレームワークを習得しておく必要があります。

フレームワークと似たような概念で、「ライブラリ」があります。

「ライブラリ」とは、さまざまなプログラムが共通で使う汎用性の高い関数の集合体です。
対して「フレームワーク」とは、ソースコードを同じパターンで書くための仕組みを指します。
例えるなら、ライブラリはプログラムの部品で、それらの部品を集めてひとつの基盤を作るのがフレームワークです。つまりライブラリはフレームワークの中に含まれていることになります。

システム開発やアプリケーション開発において、フレームワークを使うことでどのようなメリットがあるのか見ていきましょう。

フレームワークを使用せず1からシステムやアプリケーションを開発すると、ルールから設計する必要があり非常に開発工数がかかります。フレームワークを利用することで、システム開発やアプリケーション開発に必要な 基盤部分を開発する手間が省け、 より効率良く開発することができます。
また、効率よく開発が進むため開発期間も短くなり、開発工数を削減できるというメリットもあります。

フレームワークを使用することで1から開発をするよりもミスを防げるのはもちろんですが、加えて 一定の品質を保ちながら開発を行うことが可能です。
システム開発やアプリケーション開発は基本的にチーム体制で行われていますが、フレームワークを使用しない場合、同じ言語を使用していてもエンジニア個人によってソースコードの書き方にバラつきがでてきます。フレームワークを使用してソースコードの書き方に統一性を持たせることによって差異を減らし、品質を担保することが可能です。

フレームワークを活用することによって各エンジニアのプログラムの書き方に統一性ができるため、 保守性が高くなります。 後になって他の誰かがシステムやアプリケーションの 改修や機能追加などのメンテナンスを行うことが容易です。

フレームワークには多くの種類が存在します。開発で使用する開発言語や、開発したいシステム・アプリケーションによって使い分けます。
ここでは有名どころの言語である、Java、Python、PHP、Ruby、CSS、JavaScriptのフレームワークを紹介します。
また、フロントエンドの開発とバックエンドの開発では、一般的に使用するフレームワークが異なります。

Spring boot（Java）

プログラミング言語の中でも人気を博すJavaの有名なWebフレームワークと言えば、Spring bootです。
Spring bootは、Spring Frameworkを基盤に持つフレームワークです。Spring Frameworkは役立つ機能が多く備わっていますが開発をするための諸々の設定が難しく、その Spring Frameworkの欠点を使いやすくしたフレームワークが、Spring bootです。
Spring bootの特に魅力的な特徴は以下の3つです。

①jarファイルのみで起動可能
Spring Bootが開発される以前は、動作確認のためにJavaプロジェクトを実行するためにjarファイルの生成し、サーブレットの実行環境であるWebコンテナのセットアップを行う必要がありました。 それがSpring BootではJarを実行するだけで比較的容易に動作確認ができるようになりました。

②複雑なXML設定ファイルが不要
Javaアプリケーションには基本的にXML設定ファイルが必要です。XMLファイルに記述する設定作業は、複雑なことをしようとするほどxmlも複雑になります。 Sprong Bootでは、そのXML設定ファイルをなくして、基本的な設定を自動化しています。エンジニアの開発効率が上がります。

③コーディングの量を減らせる
アノテーションを記述することで機能を実装できます。
データベース関連処理などをクラスを定義するだけで実現できるなど、短いコードでの実装を実現し、コーディング量を削減できます。

Apache Struts

Apache Strutsは、2001年に開発され広く普及したWebフレームワークです。
Javaのフレームワークの定番として長年愛されています。今でも世界中の企業や公的機関がシステム開発やWebアプリケーション開発を行う際にApache Strutsを採用しています。
Apache Strutsは、リリース当初ではまだ珍しかった、Model（モデル）、View（ビュー）、Controller（コントローラ）の3つの役割に分けて記述するように設計された MVCモデルを採用しており、作業負担を減らして効率よくシステム開発をすることができます。
またApache Strutsは独自のカスタマイズタグが多く、複雑な処理を簡単に実装することができます。

Django

Djangoは、2005年に誕生したPythonで開発されたWebフレームワークです。 Google、Youtube、Instagram、Spotify、日経電子版などがこのフレームワークを使用しています。Djangoを利用すれば、多くのWebアプリケーションを少ないコードで開発することができます。Pythonの強みである機械学習などをWebアプリケーションに組み込むことができるのは、Djangoの大きな魅力と言えるでしょう。
Djangoの特徴は以下の3つです。


①非常に多くのライブラリを提供している
Djangoでは、ユーザー認証や管理画面、セッション管理など、Webアプリケーション開発でよく必要とされる機能が初めから豊富に提供されています。

②セキュリティ対策が施されている
Djangoでは、自分でセキュリティ機能を実装する必要がありません。
ログイン機能や承認機能などのパスワードの保存方法にセキュリティ強化の仕組みが導入されているなど、もともとセキュリティ強度を考慮した設計になっています。

③需要があり情報が豊富にある
Djangoは記述の量が少なく処理速度も速く、またPythonを触ったことのある人であれば習得が容易なフレームワークであるため、世界的に人気です。 利用者が多いため、インターネット上には言語やフレームワークに関する情報が豊富にあります。

Flask

Flaskは、2010年4月1日にArmin Ronacher氏によってリリースされたWebフレームワークです。
大規模な開発に向いているDjangoとは対照的に、シンプルで小規模から中規模の開発と相性のいいフレームワークです。
Flaskには大きく分けて2つの特徴があります。


①軽量
Flaskは提供する機能を必要最小限に抑えているため、軽量で処理速度が高いです。また、余分な機能がないためシンプルで初心者でも扱いやすいといった特徴があります。

②拡張性が高い
Flaskは初期状態で備わっている機能が少ない分、エンジニアがニーズに合わせてライブラリをカスタマイズでき、自由なシステム開発を実現します。

Laravel

Laravelは、2011年に開発されたPHPのWebフレームワークです。PHPのフレームワークの中ではLaraverlが1番の人気を誇っています。 Webブラウザ上で動くものであれば大抵のものは開発が可能です。
Laravelの特徴は大きく分けて3つあります。

①先進的な機能が豊富
Laravelには、データの取得処理やデータ操作を簡易化するMigrationのように、システム開発やアプリケーション開発に必要な機能が豊富にそろっています。 特にLaravelは最近開発されたフレームワークであるため、機能が豊富なだけでなく、 先進的な機能が多く含まれているのが魅力です。

②プログラムの自由度が高い
他のフレームワークと比べて規約が少なく、自動生成されたコードでもエンジニアが自由にカスタマイズすることが可能です。

③Composerを採用
LaraverlはComposerでパッケージ管理ができるため、簡単に導入できます。Composeとは、ライブラリを管理したりインストールしたりできるツールです。 本来であれば各ライブラリを各エンジニアごとに準備する必要がありますが、Composerを採用することでそれが個々の準備は不要になり、チームが同じ環境で開発が行えるようになります。

CakePHP

CakePHPは2005年にリリースされた、比較的歴史のあるWebフレームワークです。 PHPでの開発では、Laraverlの次に人気があります。
CakePHPの名前に「ケーキを作るように簡単に開発ができる」という意味が込められていることからわかるように、難易度が高くないフレームワークなので、開発初心者でも馴染みやすいフレームワークです。
CakePHPには公式のコミュニティがあり、世界中のエンジニアが参加しているため、フレームワークに関する知識を収集しやすかったり、何か問題が発生したときの解決策が見つけやすかったりといったメリットもあります。

Ruby on Rails

Ruby on Railsは、2004年に公開されたRubyのWebフレームワークです。直感的でシンプルなコードで開発ができるといった特徴があります。
コードの書き方やルールが細かに決まっている「設定よりも規約」という思想で設計されているため、既に用意されているパッケージを利用することで簡単にWebシステムやWebアプリケーションを開発することができます。

また、Webアプリケーション開発だけでなく、SNSの開発、Webスクレイピングも可能です。
Ruby自体が日本人によって開発されたプログラミング言語ということもあって、Ruby on Railsに関する日本語の情報がインターネット上には多くあります。開発初心者でも習得しやすフレームワークのひとつです。

Sinatra

Sinatraは、2007年に公開されたRubyのWebフレームワークで、Rubyの中では最もシンプルで小規模開発に特化したフレームワークです。
Sinatraはとにかく少ない記述で開発できるのが大きな特徴で、 ごく小規模な必要最低限のWebアプリケーションであれば、10行も記述せずにコードで開発が可能です。その代わり複雑な開発には不向きです。

Padrino

Padrinoは、Sinatraをベースに、より高度なWebシステム・Webアプリケーションを開発するために作られたRubyのWebフレームワークです。
Sinatraにはないメール配信の基本テンプレートや、基本的な国際化機能が追加され、さらに追加機能が豊富です。そのため、Sinatraのように 軽量なコード記述であるにもかかわらず、Webサービスから大規模なフルスタックWebアプリケーションまで開発できるという特徴があります。

Bootstrap

Bootstrapは、米Twitter社がWebサイトやWebアプリケーションを開発するために開発したCSSのWebフレームワークです。CSSのフレームワークの中でも世界的に人気があります。
Bootstrapを利用することで得られるメリットは大きく分けて以下の3つです。

①細かいコードを記述せずともいいデザインのWebサイトを作ることができる
Bootstrapでは多くのテンプレートが提供されています。テンプレートには必要なコードや設定が既に書かれているので、コーディングにかける時間を大幅に削減することができます。

②容易にレスポンシブデザインが作れる
Webサイト制作では、PCに対応した画面のみならず、モバイルに対応した画面も作る必要があります。 モバイルにも対応できるデザインを「レスポンシブデザイン」と言いますが、Bootstrapのグリッドシステムという機能を使えば レスポンシブデザインが自動で設定されます。

③アイコン素材を流用できる
Webサイトにはアイコンが欠かせません。
例えばサービスサイトの上部に「商品の検索」や「お知らせ」のメニューがあったとします。文字でも十分伝わりますが、たとえば「商品の検索」に虫眼鏡のアイコンがあったり、「お知らせ」にベルマークのアイコンがあったりしたら、もっと分かりやすいですよね。このようにWebサイトには高頻度でアイコンが使われていますが、Bootstrapにはそのアイコンが約200種類あり、自由に使用することができます。

React

実はReactはフレームワークではなく、JavaScriptのフレームワークで機能するライブラリです。
ユーザーインタフェース構築を目的に、2011年にFacebook社によってリリースされました。
Reactの特徴のひとつとして、UIを宣言的に記述できることが挙げられます。宣言的に記述することでコードが単純になり、同時に保守性や可読性が高まります。
もうひとつの大きな魅力として、React Nativeを使うことで、ひとつのソースコードでAndroidとiPhoneの双方のスマートフォンアプリの開発が実現できるという点があります。

Vue.js

Vue.jsは2014年に開発された、WebアプリケーションのUI開発に適したJavaScriptのWebフレームワークです。GoogleやAppleなどの世界的な有名企業もVue.jsを使ってシステム開発やWebアプリケーション開発を行っています。
Vue.jsをフレームワークとして採用すると、以下のメリットが得られます。

①シンプル
Vue.jsの構文はHTMLに似た文法で覚えやすく、簡単に利用できます。シンプルで自由度が高いため、他のライブラリとも組み合わせやすく、拡張性が高いというメリットがあります。

②読み込みが速い
Vue.jsには、サーバーとの通信量を減らす機能があり、素早く画面を表示させるWebサイトやアプリケーションを開発できます。

③学習が比較的容易
HTML似た文法のテンプレートと直感的なAPIを使用するため、他のフレームワークよりも短い期間でスキル習得が可能です。日本語の情報もインターネット上に豊富にあります。

Angular

Angularは、2009年にGoogle社が開発したJavaScriptのWebフレームワークです。
Angularは機能が豊富なフルスタックフレームワークであるため、単体でWebアプリケーション開発が可能です。高機能であるためスキル習得の難易度は高いですが、その代わり習得すれば大規模な開発も行うことができます。
また、双方向データバインディングといって、データと描画を同期する仕組みがあります。データの変更があればUIの表示を更新し、UIの変更があればデータの更新を行うように自動化されています。

Ember

Emberは2011年に誕生したJavascriptのWebフレームワークで、 大規模で複雑なWebアプリケーション開発やシステム開発をサポートします。Apple MusicやNETFLIXはEmberを用いて開発が行われました。
Emberは学習難易度は高いですが、大規模な開発が可能になるため、多くの開発者がEmberを学んでいます。

Meteor

Meteorは、Node.jsをベースとしたJavaScriptのWebフレームワークです。
Webアプリケーション開発やシステム開発に必要な機能はほぼすべて備えており、フロントエンドからサーバー制御までをシームレスに統合し、 JavaScriptのみでのアプリケーション全体の開発を可能にします。

本記事では、プログラミング言語別におすすめのフレームワークを紹介しました。

フレームワークを上手く使うことで効率的なWebアプリケーション開発やシステム開発が可能であるということです。
効率的に開発ができるということは、短い開発期間でアプリケーションやシステムを稼働させることができ、結果的に開発コストの削減にも繋がるというメリットがあります。そのため、多くの開発現場がフレームワークを取り入れて開発を行っています。

株式会社SALTOでもフレームワークを活用して、toB向けからtoC向けまで様々なシステムやアプリケーションを開発しています。
もし自社サービスでシステム導入やアプリケーション開発をお考えの方がいらっしゃいましたら、受託開発のご依頼を承っておりますので、ぜひお気軽にお問い合わせください。

また、下記関連記事でWebアプリケーション開発を得意とするシステム開発会社を紹介していますので、参考にしてみてください。