Swiftアプリに最適なバックエンド

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Swiftアプリケーションに適したバックエンドを見つけることは、Apple開発者が柔軟でスケーラブル、かつ高度にカスタマイズされたアプリケーションを構築するために非常に重要です。

Swiftは、2014年に登場した強力でマルチパラダイムなコンパイル型スクリプティング技術です。Appleは、macOS、watchOS、iOS、tvOS、iPadOSアプリケーションを驚異的な速度で構築するために、この汎用プログラミング言語を全面的に支持しています。

Swiftの習得の容易さ、定期的なアップデート、安定性、そして初心者に優しい特徴は、多くのAppleプログラマーにとって理想的な選択肢となっています。

しかし、最大限の成果を上げるためには、このiOS言語を適切なバックエンドソリューションと組み合わせて使用することが同様に重要です。

この記事では、Swiftのバックエンドオプションとその特徴を多岐にわたって紹介します。また、Swiftアプリのバックエンド設定の概要も簡単に説明します。

さあ、始めましょう。

なぜSwiftアプリにバックエンドが必要なのか？

バックエンドは、iOSアプリケーションにとって以下の理由で重要です:

データの保存と処理: Swiftアプリケーションはデータを保存し処理するための強固なバックエンドを必要とします。バックエンドは、ユーザー生成データを管理するためのデータベースとストレージのサポートを提供します。また、アプリのコンテンツを追跡し保存するのにも役立ちます。

複数デバイス間でのデータ同期: ビジネスや開発チームは、複数のデバイス環境でのユーザーエクスペリエンスを重視しています。バックエンドは、異なるデバイス間でデータを調和させる上で重要な要素です。

ユーザー認証とプッシュ通知: バックエンドを使用することで、Swiftアプリのユーザー認証もスムーズに行えます。特に、BaaSソリューションを選択すれば、アプリユーザーの管理やユーザーエンゲージメントを高めるためのカスタマイズされたプッシュ通知の生成が容易になります。

サードパーティサービスとの統合: 同様に、バックエンドソリューションを使用することで、iOSアプリをサードパーティのツール、ソーシャルメディアプラットフォーム、決済ゲートウェイと簡単に統合できます。これらのバックエンドサービスは、数クリックでアプリと他のプラットフォームを接続できます。

Swiftアプリ向けの一般的なバックエンドソリューション

プログラマーは通常、Swiftアプリのサーバーサイド機能を扱う際に、Backend as a Service（BaaS）とカスタムバックエンドの間で選択します。これらのソリューションについて詳しく見ていきましょう:

Backend as a Service (BaaS)

Backend as a Service、つまりBaaSは、開発者がアプリのフロントエンドを既製のサーバーサイド機能と接続できるクラウドコンピューティングソリューションです。実際、BaaSを利用することで、バックエンドコンポーネントを活用してWeb、IoT、モバイルアプリケーションを構築できます。

このため、開発者はクライアントサイドの開発や主要なビジネスゴールに集中でき、これらのCSPがバックエンドの操作を担当します。このバックエンドは、ユーザー認証、API、SDK、プッシュ通知、リアルタイムデータベース、サーバーレス機能、クラウドストレージなどの重要な側面を提供します。

Back4app、Firebase、AWS Amplifyは、最も需要の高いBaaSベンダーです。

BaaSを使用する利点

BaaSプロバイダーは、マーケット投入までの時間を大幅に短縮します。

迅速な開発と経済的なソリューションを提供します。

サーバーレス環境、高品質なコードの生成、少人数のエンジニアで済むという利点もあります。

BaaSを使用する際の欠点

インフラストラクチャに対する制御が制限されます。

柔軟性の欠如、信頼性の低下、セキュリティの懸念なども、BaaSに関連するその他の欠点です。

カスタムバックエンド

カスタムデザインのバックエンドを使用することで、システムやアプリのニーズに応じた高度にカスタマイズされたサーバーサイドインフラを構築・実行できます。

ビジネスや開発チームは、インフラに対する制御を強化し、カスタムバックエンドを使用することでアプリケーションを迅速にスケールアップできます。

さらに、セキュリティが強化されているため、カスタムバックエンドは限られた技術やフレームワークに縛られることがありません。

つまり、望むツールキットやスタックを制限なく使用できるということです。反面、このバックエンドソリューションには既製の機能が備わっていないため、経験豊富なバックエンドエンジニアを雇う必要があります。

しかし、VaporのようなカスタムSwiftフレームワークを使用すれば、このプロセスを効率化できます。そう、Vaporを使えば、ゼロから開発を始める必要はありません。

カスタムバックエンドを選ぶべき時と理由

データとインフラストラクチャに対するより多くの制御が必要な場合、カスタムバックエンドを選択するべきです。

スケーラビリティとデータ保護が要求されるエンタープライズグレードや長期的なプロジェクトに最適です。

ベンダーロックインがないことも、カスタムバックエンドを選ぶ理由の一つです。

また、カスタムバックエンドはBaaSプラットフォームよりも高価で時間がかかり、複雑になる傾向があることも念頭に置いておくべきです。したがって、慎重に選択してください。

Swiftアプリのバックエンドに求める主な機能

データストレージ: データストレージは、あらゆるバックエンドの重要な側面です。信頼性の高いバックエンドサービスは、Swiftアプリケーション、NoSQL、およびSQLデータのサポート、さらにリアルタイム実行を提供する必要があります。

APIサポート: バックエンドプラットフォームは、サーバーサイドコンポーネントを処理・接続するためにAPIに依存しています。ただし、RESTとGraphQLの両方のAPIを提供するソリューションを選ぶ方が良いです。

ユーザー認証: Swiftアプリのバックエンドは、完全にカスタマイズされた安全なユーザー認証システムを提供し、アプリがユーザー登録やサインインを容易に行えるようにする必要があります。

プッシュ通知: バックエンドサービスプロバイダーからの信頼性の高いプッシュ通知サポートを考慮することが重要です。これにより、エンドユーザーと完璧にコミュニケーションを取ることができます。

スケーラビリティ: Swiftアプリのバックエンドベンダーは、アプリが成長した際に十分なリソースを提供できる必要があります。つまり、加入者数が増えたときに非常に拡張性が高いことが求められます。

Swiftアプリ向けの人気のバックエンドオプション

Back4app、CloudKit、Vapor、AWS Amplify、Firebaseは、Swift向けの高く評価されたバックエンド技術です。以下に、iOSアプリに最適なバックエンドを紹介します。

1. Back4App

Back4appは、Swiftで記述されたアプリ向けの最も卓越したバックエンドオプションの一つです。このBackend as a Service（BaaS）ソリューションは、iOSアプリケーションの構築と展開を全面的にサポートします。

GitHubアカウントをBack4appに統合し、Xcodeテンプレートを使って開発の旅を始めることができます。

同様に、このローコードのバックエンド開発プラットフォームを利用することで、カスタム設計されたツールを活用し、セルフホストまたはマルチクラウドのセットアップを進めることができます。

さらに、そのシンプルなインターフェイスを使えば、インフラを気にすることなく数分でサーバーサイド機能を作成できます。

一方で、Back4appは幅広いプログラミング技術をサポートしており、iOS SDK、GraphQL、REST APIを利用してSwiftプロジェクトを支援することが可能です。

そのオープンソースの特性により、Redis、Parse Platform、Dockerなどの技術から恩恵を受け、幅広いリソースを活用することも許可されています。

機能

リアルタイムデータベース – Back4appのリアルタイムデータベース機能を使用すれば、SQLおよび非リレーショナルデータの保存が簡単に行えます。この機能により、ジオクエリ、基本的なクエリの実行、データタイプやリレーションシップの定義が非常に容易になります。

ユーザー認証 – Back4appのSDKを使用することで、ユーザー認証と認可のプロセスが簡素化されます。このBaaSプラットフォームは、ソーシャルメディアID、メールアカウント、電話番号を通じたアプリユーザーの検証も容易にします。

プッシュ通知 – ユーザー通知の重要性は、ユーザーエクスペリエンス、リテンション、エンゲージメントを向上させる上で計り知れません。幸いなことに、Back4appは開発者に「iOSプッシュ通知」のオプションを提供し、この機能を活用できるようにしています。

APIとSDK – 開発者はBack4appを使って簡単にデータを取得できます。SDK、REST、GraphQL APIがこのプロセスで重要な役割を果たします。そう、APIを使えば数分でバックエンドを構築し、サーバーサイドの機能と通信できます。さらに、ここで数行のコードを記述するだけで済みます。

スケーラビリティ – 強力なスケーラビリティは、このオープンソースBaaSプロバイダーのもう一つの魅力的な属性です。企業や開発チームは、予測可能な価格モデルで必要なインスタンスを迅速に拡張できます。この点で、アプリのパフォーマンスに影響を与えることなく、垂直または水平のスケーリングを活用できます。

2. Firebase

Firebaseは、Swiftアプリケーション向けのもう一つの直感的なバックエンドです。このBackend as a Service（BaaS）プロバイダーはGoogle Cloudの強力なサポートを受けており、Appleアプリケーションの構築と展開が容易に行えます。

この点で、Firebaseは豊富なSwiftドキュメント、SwiftUI、およびApple SDKを提供しています。

Firebaseを使用するには、Xcode 15.2以降のバージョンで作業を進めるだけで、tvOS、macOS、watchOS、iOSデバイスの優れたサポートを得ることができます。

さらに、このバックエンドを利用することで、幅広いクライアントサイドフレームワークやサードパーティツールの組み込みが容易になります。

同様に、FirebaseはクローズドソースのBaaSソリューションであり、SwiftアプリがAIや機械学習サービスに関連している場合、適切な選択肢となり得ます。

Cloud Vision API、TensorFlow Liteモデル、GenkitやGeminiモデルがここで重要な役割を果たします。

機能

NoSQLデータベース – このCSPは、リアルタイム機能を備えた従来型および最新のデータベースを提供します。まず、Realtime Databaseについてお話ししましょう。このNoSQLデータベースは、スケーラビリティがそれほど必要でない初心者向けプロジェクトに適しています。次に、FirestoreはRT Databaseの高度なNoSQL後継であり、拡張性が高く複雑なデータセットを扱うことができます。

SQLデータベース – FirebaseにSQLデータベースのサポートがなかったのは大きな欠点でした。幸いにも、Firebaseチームはこの課題に対処するためにData Connectを導入しました。この製品により、GraphQLとCloud SQLを使用して、PostgreSQLのデータスキーマをSwiftアプリのバックエンドに統合できます。

認証 – FirebaseUIは、開発チームにオープンソースで高度にカスタマイズ可能な登録およびサインインオプションを提供します。エンドツーエンドの暗号化を備えたこのユーザー認証システムは、iOS、Web、Android、C++、Unityアプリケーションに適しています。この機能により、ユーザーはApple、メール、X、FacebookのIDでサインアップすることも可能です。

クラウドメッセージング – Firebase Cloud Messagingは、無料でマルチプラットフォームのメッセージや通知を配信することで知られています。そう、この無料のFirebase機能を利用すれば、一行のコードも書かずにパーソナライズされた通知をデザインできます。さらに、Remote ConfigやA/Bテスト機能を活用してFCMの成果を向上させることができます。

拡張機能 – Firebase Extensionsはベータ版のカテゴリー製品です。これは、アプリケーションの開発を加速するための事前構築されたコンポーネントの集まりです。FirestoreをBigQueryにストリーミング、Stripeで決済を実行、Mailchimpでマーケティングを管理するなど、Extensions Hubから得られる既製のソリューションがいくつかあります。

3. CloudKit

iPadOS、tvOS、macOS、iOSに対応したAppleバックエンド開発ソリューションをお探しですか？それなら、CloudKitを見逃すべきではありません。

このサービスは、iCloudサーバーを通じてアプリケーション開発とスケーラビリティを合理化します。

そう、iCloudにデータをシームレスに保存し、複数のOSやデバイスで提供することができます。同様に、このBaaSプラットフォームは、アプリユーザーの認証と認可も迅速に行います。

CloudKitはまた、パブリックおよびプライベートデータベースを活用して、データを簡単に同期、保存、取得できるようにします。

これにより、フロントエンドの開発や戦略的目標に集中でき、CloudKitがすべてのサーバーサイドのタスクを引き受けてくれます。

このバックエンドソリューションは、簡単な自動化、CloudKitコンソール、および多数のAPIやサンプルプロジェクトを提供します。

機能

データベース – CloudKitデータベースでのデータの保存、編集、更新、同期は簡単です。このプラットフォームは、アプリケーションコンテナ内のパブリック、プライベート、または共有データベースにデータを保存する機能を開発者に提供します。ここでは、スキーマ、ゾーン、レコード、ユーザー権限を迅速に扱うことができます。

認証 – CloudKitは、管理トークンとユーザートークンの2種類のトークンを使用してこの機能を実行します。管理トークンはユーザーまたはチーム向けに設計され、有効期間は1年です。一方、ユーザートークンは短期間のもので、共有およびプライベートデータベースへのアクセスを可能にします。

自動化ツール – 自動化ツールはローカルテストやCI（継続的インテグレーション）をサポートし、開発プロセスを超える助けとなります。これらは、XcodeとCloudKitをシームレスに同期させるだけでなく、パフォーマンス向上のためにデータベースをハイドレートします。

CloudKitコンソール – これは基本的にコントロールパネルであり、アプリケーションの活動、ログセッション、データベーススキーマ、アプリ通知を概観できます。この機能を使用すると、チャートを通じてSwiftアプリの全体的なパフォーマンスを監視することも可能です。

スケーラビリティ – CloudKitは、多数のデータセットを安全性を損なうことなく処理できます。リアルタイム更新の提供やサードパーティツールとのスムーズな統合も、開発チームにとって信頼できる選択肢となります。

4. AWS Amplify

SwiftでネイティブなiOSアプリケーションを作成・展開するための信頼できるCSPをお探しですか？そうであれば、AWS Amplifyが第一選択肢となるべきです。

このオープンソースのAWSソリューションは、Backend as a Service（BaaS）プロバイダーとして機能し、開発チームや企業がクロスプラットフォーム、モバイル、SSR、シングルページWebアプリケーションを構築するのに役立ちます。

SwiftでiOSアプリケーションを作成・管理する際に優れたサポートを提供します。この文脈では、AWS Amplifyを使用すると、GitHubリポジトリをこのプラットフォームに接続し、コードを即座にデプロイできます。幅広いSDKとSwift向けのAPIが利用できる点も、このCSPを使用する利点です。

反対に、豊富なコミュニティサポートと多数の有用なリソースコレクションが、AWS Amplifyに競合他社に対する優位性をもたらします。さらに、このプラットフォームを利用するために追加のスクリプティングスキルは不要です。

機能

DataStore – デバイス上のストレージを望んでいる場合も、データをクラウドに保存したい場合も、DataStoreはどちらの状況にも対応します。GraphQLの強力なサポートにより、AWS AmplifyはiOS、Web、React、Android向けに優れたクロスプラットフォームサポートを提供します。

プッシュ通知 – この機能を利用すると、Amazon Pinpointを使用して高度にインタラクティブでパーソナライズされたメール、メッセージ、プッシュ通知を作成できます。その結果、Swiftアプリの加入者をさらに引き付け、維持することができます。

Amplify Studio – Amplify Studioを使用すると、iOSアプリケーションのバックエンドを簡単に構築および管理できます。サーバーサイドリソースを扱うためのビジュアルインターフェイスが備わっているので、コーディングスキルが限られている開発者でもこのBaaSベンダーを容易に利用できます。

API – AWS Amplifyは、RESTおよびGraphQL APIを提供し、リアルタイム更新やオフラインデータ同期を備えた非常に拡張性の高いモバイルおよびWebアプリケーションを生成します。Amazon API GatewayとAWS AppSyncの強力なサポートにより、このプロセスが最適化されます。

Amplifyライブラリ – AWS Amplifyには、フロントエンド開発用の豊富なオープンソースのSwiftライブラリが揃っています。そう、このプラットフォームはフルスタックソリューションとして機能します。バックエンド機能を備えた既製のクライアントサイドテンプレートを手に入れることができます。

5. Vapor

Swiftで記述されたVaporは、もう一つのオープンソースフレームワークです。これは、Swiftで記述されたリアルタイムアプリケーション、バックエンド、API、HTTPサーバーを構築するための安全で最適化された直感的なアーキテクチャを提供します。

このフレームワークは、ユーザー認証を進めるために、パッケージ、ORM、WebSockets、テンプレート言語を提供します。

さらに、Vaporを使用すると、コードをGitHubにホストし、数秒でこのフレームワークと統合できます。

その後、REST API、JSONデータサポート、iOSエディタを使用してさらなる開発作業を行うことができます。要するに、Swiftアプリにとって使いやすいバックエンドを探しているなら、Vaporは適切なソリューションとなり得ます。

機能

認証と認可 – Vaporを使用すれば、アプリケーションユーザーの認可と認証が迅速に行えます。このプラットフォームは、アプリにこの機能を追加するために、auth/zおよびauth/cという2つの主要なプロトコルに依存しています。さらに、開発チームはユーザー認証を「Basic」と「Bearer」の2つのカテゴリに分け、よりカスタマイズされたトークンを送信できます。

Fluent – これは主にSwift向けに設計されたオブジェクトリレーショナルマッピングフレームワークです。このフレームワークを通じて、使いやすいデータベースインターフェースを利用できます。この点で、FluentはMongoDB、PostgreSQL、MySQL、SQLiteデータベースとの優れた通信サポートを提供します。

Leaf – Leafは、HTMLページをメールやクライアントサイドアプリケーション向けに作成するためのテンプレートエンジンとして機能する、もう一つの興味深いVaporの機能です。この機能は、body、name、token、parameter listの4つのタグに依存しています。

高パフォーマンスサーバーとAPI – 高度に最適化されたサーバーやAPIを構築・展開することは容易ではありません。しかし、SwiftとVaporの並行処理モデルにより、明確で実用的かつ読みやすいコードを迅速に記述し、そのようなAPIやサーバーを開発することが可能です。

簡単な統合 – Vaporは、Swiftアプリケーションの生成に使用するサードパーティツールやその他の技術とシームレスに統合する能力も持っています。その場合、バックエンドに特化したSwiftパッケージも利用できます。

Swiftアプリのバックエンドを設定する方法

Back4appを使用してSwiftアプリのバックエンドを設定するのは難しいことではありません。Swiftのバックエンドを確立するために必要な基本的な手順を見ていきましょう:

無料サインアップ – Back4appで無料サインアップすることで、iOSアプリ開発の旅を始めることができます。このプラットフォームでは、GmailまたはGitHubアカウントを使用してユーザー登録が可能です。また、クレジットカードの詳細を入力する必要はありません。

新しいアプリを作成 – 次のステップは、新しいアプリを作成することです。この際、「Build New App」と「Backend Platform」のオプションを順に選択し、アプリケーションに名前を付けます。その後、Back4appのバックエンドダッシュボードに移動します。

アプリを接続 – 次は、iOSアプリケーションをBack4appに接続する段階です。これを行うには、SwiftアプリにParse SDKを追加してバックエンドとのリンクを取得する必要があります。また、最新バージョンのXcodeをダウンロードすることも重要です。バージョン13以降を使用すると良いでしょう。

新しいiOSプロジェクトを開始 – 最新版のXcodeを入手したら、このApple IDEを使用して新しいiOSアプリプロジェクトを設定する時が来ました。ここで、プロジェクトに名前を付けますが、インターフェースとしてSwiftUIを選択することを確認してください。このステップを終えたら、Back4appバックエンドの設定にクライアントキーとアプリIDをコピーして挿入できます。

バックエンドをテスト – 最後のフェーズは、Swiftアプリケーションをテストして、BaaSベンダーのサーバーと適切に通信しているかを確認することです。また、Parse SDKを利用してデータを収集し、CRUD機能を検証します。アプリがこのテストに合格すれば、エンドユーザーに向けて公開できます。

しかし、iOSアプリケーションの設定手順を詳細に調べるには、Swiftバックエンドの作成方法に関するガイドを読むことを検討すべきです。

課題と考慮事項

BaaSプロバイダーやSwiftバックエンドフレームワークには、いくつかの欠点も存在します:

組み込みの認証やロール権限は重要な機能ですが、データのセキュリティとプライバシーはBaaSベースのソリューションにおける主要な懸念事項です。ロールの実装ミスが重大なデータ漏洩を引き起こす可能性があります。

開発者や企業は、価格体系を考慮してBaaSベンダーを賢明に選択する必要があります。中には従量課金制の価格体系を採用しているものもあり、中には固定料金を提供するものもあります。したがって、プロジェクトの要件に基づいて十分に検討した決定を下す必要があります。

一部のバックエンドサービスには、インフラストラクチャに対する制御の低下、ベンダーロックイン、パフォーマンスの最適化不足などの制約があります。

結論

柔軟で高性能、スケーラブルかつコスト効率の高いSwiftアプリのバックエンドを選ぶことは、多くのスタートアップ、エンタープライズ、開発チームにとって困難です。

この記事では、Swiftアプリケーション向けの主要なバックエンドであるBack4app、Firebase、Vapor、CloudKit、AWS Amplifyを紹介しました。

これにより、リストからサーバーサイド開発プラットフォームを簡単に選択し、Swiftアプリケーションのプロジェクトを進めることができます。