「フレームワークとライブラリの違いは何？」
「フレームワークを使うと、どのようなメリットがあるの？」
このように、フレームワークという言葉は聞いたことがあっても、具体的にどのようなものなのか知らない方も多いでしょう。
一言で言うと、フレームワークはプログラム開発によく使われる機能をまとめた枠組みのようなものです。
プログラミング学習の序盤では使うことが少ないですが、現場レベルの作業を行う際に必要となるので、前もって知識を深めておく必要があります。
そこで今回は、以下の内容について解説していきます。
- プログラミングにおけるフレームワークとは？
- フレームワークとライブラリの違い
- フレームワークを利用するメリット
- フレームワークを利用するデメリット
- 主要プログラミング言語のおすすめフレームワーク
本記事を読み終えれば、フレームワークの概要や必要性を理解することができるでしょう。
Webエンジニア向けのプログラミングスクールを運営する弊社が、フレームワークについて分かりやすく解説していきますので、ぜひ参考にしてください。
プログラミングにおけるフレームワークとは？
フレームワークとは、プログラム開発によく使われる機能をまとめた枠組みのことです。
大規模なWebサイト制作やアプリケーション開発を行うとなると、膨大な量のプログラムを書く必要がありますが、フレームワークを使用すれば、経験が浅いエンジニアであっても効率よく作成することができます。
代表的なフレームワークは、以下の2つです。
- Webアプリケーションフレームワーク：Webアプリケーション作成に使用される
- ユーティリティ系フレームワーク：アプリケーションの機能や性能などを向上させるために使用される
一般的にフレームワークというと、Webアプリケーションフレームワークのことを指すことが多いです。
フレームワークとライブラリの違い
フレームワークとライブラリの違いは以下の通りです。
- フレームワーク：アプリ開発に必要な機能が揃った骨組み
- ライブラリ：頻繁に使われるコードや機能をいつでも使えるようにまとめたもの
フレームワークは名前の通り骨組みですので、プログラムを書かなくても最低限のアプリケーションとして動作するようになっています。
追加したい独自の機能などがあれば、別途プログラムを書き加えていきます。
一方、ライブラリは繰り返し使えるプログラムの集まりなので、必要な時に部分的に利用する形です。
カレーのスパイスを一から調合する（プログラムを書く）のではなく、ルー（ライブラリ）を使用した方が早く開発できる
これがライブラリのイメージです。
フレームワークは、具材もルーも全て揃ったカレーセットと考えると分かりやすいでしょう。
フレームワークを利用するメリット
フレームワークを利用するメリットは以下の通りです。
- 開発コストを削減できる
- エラーやバグを減らせる
- コードのルール化が図れる
開発コストを削減できる
前述した通り、フレームワークはアプリ開発に必要な機能や設計が整っているため、効率的な開発が可能です。
例えば、履歴書を作る際に白紙の状態に書くとなると、枠線を書いて項目を書いて…と色々やることが多くて大変ですよね。
しかし、市販の履歴書を使えば、内容を記載するだけで完成します。
このように、フレームワークを使うことで人的コストや開発時間を最小限に抑えられるためコスト削減に繋がります。
エラーやバグを減らせる
フレームワークを使用すれば少ない記述量で開発できるため、エラーやバグを減らすことが可能です。
大規模な開発や複雑なプログラムを構築する際は、記述量が多くなることから書き間違えなどのミスが起こりやすくなります。
コードを一文字間違えるだけでも正常に動作しないなど不具合が起きてしまうため、一からプログラムを開発する際は細心の注意を払う必要があります。
一方、フレームワークを使う場合は記述する部分が少ないため、必然的にミスをする可能性が低くなります。
また、不具合がある時に出るエラーメッセージは、ある程度原因が決まっているため、対処しやすいというのもメリットです。
コードのルール化が図れる
フレームワークを使用すると、コードの書き方やルールの統一化も可能です。
複数人で開発を進める際に人によってコードの書き方がバラバラだと、読みにくい・修正しにくいという問題が発生します。
プログラム内の同じ処理なのに違う書き方をされてしまうと、修正したい箇所があっても見つけるだけで一苦労です。
そこで、「コードのルール化」が役立ちます。
書き方の統一化を図ることで可読性が上がるため、確認作業やメンテナンスがしやすくなります。
フレームワークを利用するデメリット
フレームワークを利用するデメリットは以下の通りです。
- 自由度が下がる
- 開発現場ごとに使用しているフレームワークが違う
自由度が下がる
フレームワークは型が決まっていて使いやすいですが、記述ルールに従わなければならないため、自由度が下がってしまう点がデメリットです。
- 好きにコードが書きたい
- オリジナルの機能を実装したい
このような場合は、自分で一から書く方が自由度は高くなります。
特に、オリジナリティ溢れるWebサービスを作る際は、独自の機能を実装することが多くなるため、フレームワークを使用しない方がいいというケースもあります。
開発現場ごとに使用しているフレームワークが違う
フレームワークは開発現場ごとに使うものが異なるため、一つ覚えて終わりという訳にはいきません。
例えばRubyのフレームワークを使う場合、ほとんどのケースでRuby on Railsが使用されますが、たまにSinatraやPadrinoといったフレームワークが使われることもあります。
このように、言語ごとにフレームワークは数多くあり、その中から目的によって使い分ける形となりますので、学習コストがかかる点がデメリットとなります。
主要プログラミング言語のおすすめフレームワーク
ここでは、主要プログラミング言語である「Python・Ruby・PHP・Java・JavaScript」のおすすめフレームワークについて解説していきいます。
有名所を抑えておきたい！という方は、解説しているフレームワークについて学習しておくとよいでしょう。
Python
Pythonは、機械学習を使ったAI開発や自動データ処理、Webアプリ・スマホアプリ開発などが可能な汎用性の高い言語で、主にAI分野で使用されます。
Pythonのおすすめフレームワークは以下の通りです。
- Flask：軽量でカスタマイズ性に優れている。余計な機能がないため小規模なWebアプリ開発に向いている。
- Django：高速処理が可能で実用性に優れている。中規模以上のWebアプリ開発に向いており、実際にInstagramやPinterestに使用されている。
- Bottle：Pythonフレームワークの中で最もシンプルなフレームワークで、「高速・軽量」が特徴。小規模な開発に向いており、初めてPythonフレームワークを使う方におすすめ。
初心者の方は、小規模なWebアプリ開発に向いている「Flask」や「Bottle」を使ってみるのがおすすめです。
Ruby
Rubyは日本発祥のプログラミング言語であり、WebサービスやWebサイト制作、Webアプリ開発などWebに特化しています。
Rubyのおすすめフレームワークは以下の通りです。
- Ruby on Rails：Rubyフレームワークの中で最も有名なフレームワーク。汎用性が高く、素早い開発が可能なため、アプリ開発やシステム開発に向いている。習得しやすく、案件数も多いため初心者にもおすすめ。
- Sinatra：最小限のコードでWebアプリ開発が可能なフレームワーク。小規模なWebアプリ開発に向いている。学習コストが低く気軽に使えるため、「とりあえずフレームワークに触れてみたい」という方におすすめ。
- Padrino：Sinatraをベースに作られたフレームワーク。Sinatraより充実した機能を持ちながら、Ruby on Railsより少ないコードで開発が可能。「初心者だけど、やや複雑なWebアプリ開発がしてみたい」という方におすすめ。
Rubyのフレームワークで選ぶなら、汎用性が高くて一番人気の「Ruby on Rails」一択でしょう。
PHP
PHPは、動的なWebページの作成に必要なプログラミング言語で、Webサイト制作で使用されます。
PHPのおすすめフレームワークは以下の通りです。
- CakePHP：PHPフレームワークの中で最も有名なフレームワーク。簡単に開発できるよう豊富な機能が取り入れられているのが特徴。導入しやすく、学習コストも低いため、初心者におすすめ。
- Laravel：PHPフレームワークの中では比較的新しいフレームワーク。学習コストが低く、簡単に美しいコードが書けるという特徴があるため、初心者で始めるならLaravelもおすすめ。最近はLaravelの方が主流。
- FuelPHP：Laravelと同様に比較的新しいフレームワーク。規約にとらわれない自由度の高い開発が可能。オブジェクト指向を取り入れた高速性のあるフレームワークなので、高度なWebアプリ開発をしたい方におすすめ。
初心者の方は、学習コストの低い「CakePHP」や「Laravel」を使ってみるのがおすすめです。
Java
Javaは、C言語をもとに作られたプログラミング言語で、スマホアプリやデスクトップアプリ、Webサービスの開発に使用されます。
Javaのおすすめフレームワークは以下の通りです。
- Spring Framework：Javaで大規模な開発をする際によく使われるフレームワーク。保守性や拡張性、再利用性が高いなど、Webアプリ開発における問題を解決することが可能。
- Play Framework：JavaとScalaによって作られたフレームワーク。CPUやメモリの使用量が少ないため軽量で高速な開発が可能。学習コストが低いため、初心者の方にもおすすめ。
- JSF（JavaServer Faces）：Javaフレームワークの中では比較的新しいフレームワーク。MVCモデルを採用しているため、コードが読みやすいのが特徴。
Javaのフレームワークで初心者向けなのはPlay Frameworkですが、学習が得意な人は、より万能な「Spring Framework」を学ぶのがおすすめです。
JavaScript
JavaScriptは、Web制作やWeb開発に使われるプログラミング言語で、特に動的なWebページを作成する際に使用されます。
JavaScriptのおすすめフレームワークは以下の通りです。
- Angular：Webアプリケーションの見た目の動きを作るために使用されるフレームワーク。人気が高く、Webアプリ開発では高頻度で使用される。無料で使うことができ、学習コストも低いため初心者におすすめ。
- Vue.js：自由度が高く、個人開発にも向いているフレームワーク。GoogleマップやFacebookメッセンジャーのようなシングルページアプリケーションの開発に適している。
- React：Facebookが中心となって開発したフレームワーク。改良改善が早く、高品質であることから信頼性が高い。Vue.jsと同様にシングルページアプリケーションの開発に適している。UIが作りやすいため、見やすいWebアプリ開発が可能。
JavaScriptのフレームワークで選ぶなら、多くの開発現場で利用される「Vue.js」と「React」がおすすめです。
まとめ
今回は、フレームワークの役割やメリット・デメリットについて解説しました。
フレームワークはライブラリとは違い、それだけでアプリケーションとして機能するものです。
一からコーディングするより自由度は低くなりますが、圧倒的に開発効率が高いため、現場では頻繁に使用されます。
どのフレームワークを使うべきかは、使用する言語や目的によって異なりますので、今回解説した「おすすめのフレームワーク」を参考に選んでみてください。
- フレームワークはアプリ開発に必要な機能が揃った枠組みであり、ライブラリは繰り返し使えるプログラムの集まりである
- フレームワークを使うことで効率的な開発が可能であり、なおかつバグやエラーも起こりにくい
- 記述ルールが決まっているためコーディングの自由度が低い・学習コストがかかる点がデメリットである
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