バックエンド・ソリューション トップ10

従来、ソフトウェア開発はフロントエンドとバックエンドのプログラミングで構成されている。その中でもバックエンド開発は複雑なタスクを扱うため、より重要だと考えられている。しかし、バックエンド・ソリューションは、開発チームにとって非常に簡単なものとなった。

実際、バックエンド・ソリューションの利用は、プログラミングの世界の進歩とともに急速に拡大している。特に企業は、BaaSやPaaSのようなクラウド・コンピューティング・サービスを利用して、バックエンドの迅速な管理、デプロイ、作成を行っている。

MarketsandMarketsによると、BaaS市場は2028年までに92億ドルに達するという。このプラットフォームはまた、PaaS市場シェアが2026年までに1,643億ドルに達すると予測している。この数字は、2020年にはわずか562億ドルだった。

それに応じて、適切なデータベースとサーバーサイドフレームワークの選択も重要である。そこでこの記事では、バックエンドソリューションのトップクラスとそのコアとなる特性を紹介する。

バックエンド・ソリューションの種類

ここでは、3つの主要なバックエンド・ソリューションを紹介する：

クラウドプラットフォーム

インターネット上でコンピューティング・サービスを提供するために使用される、データセンター・ベースのサーバー・ハードウェアとオペレーティング・システムの組み合わせは、クラウド・プラットフォームと呼ばれる。

これらのプラットフォームは、開発チームや企業がストレージ、データベース、ネットワーキング、分析などのコンピューティング設備を使用することを許可する。

そのため、企業はオンプレミスのインフラやハードウェア・リソースのメンテナンスに投資する必要がない。

実際、クラウド・コンピューティング・ソリューションは従量課金制を採用しているため、利用したインスタンスに対してのみ料金を支払う必要がある。

主要なバックエンド・クラウド・プラットフォームは、Back4app、Heroku、Firebaseだ。

データベース

電子的に蓄積された構造化データの集合をデータベースと呼ぶ。データベースを管理するのは、通常DBMS（データベース管理システム）である。

これらのDBは、情報をテーブルの形で形成し、データの修正やクエリーを行う。

同様に、バックエンドのDBは、サーバーサイドのアプリケーションを監督し、データを収集する責任がある。この点で、バックエンドの構築にNoSQLやリレーショナル・データベースを採用することができる。

同様に、RDBMSが必要ならMySQLやPostgreSQLを採用することができる。

しかし、NoSQLドキュメントデータベースが必要であれば、Firebase Realtime DBとFirestoreの利用は効果的である。

バックエンド・フレームワーク

バックエンド・フレームワークとは、プログラマーがモバイル・アプリケーションやウェブ・アプリケーションの基盤を構築するのに役立つライブラリ、ツールセット、コンポーネントの集積である。

これらのフレームワークはまた、開発スピードを速め、プログラミング・プロセスをロボット化する。

バックエンド・フレームワークを使えば、余計なコードの作成に時間を費やす必要はない。そのため、開発プロセス全体の効率を向上させることができる。

バックエンド・フレームワークを使用する利点は、スケーラビリティ、セキュリティ、パフォーマンスの向上にもある。

Django、Express.js、Laravel、Ruby on Rails、CakePHPは、あなたが利用できる有名なフレームワークです。

バックエンド・ソリューション トップ10

最高のバックエンド・ソリューションについて掘り下げてみよう：

1. Back4app

Back4appは、そのBaaSとPaaSの提供で知られる非の打ちどころのないバックエンド・ソリューションだ。

Back4app BaaSについて説明すると、これはローコードプラットフォームであり、開発者はサーバーサイドのオペレーションを管理することなく、拡張性の高い高度なアプリを作成することができる。

そう、このBaaSプロバイダーは、開発チームがフロントエンドの仕事をすることを許可し、バックエンドの機能を引き受ける。リアルタイム・データベース、認証、クラウド機能、ファイル・ストレージがBaaSの主な特徴だ。

対照的に、Back4app Containersは、Gitリポジトリを利用してコンテナ化された環境でアプリケーションをデプロイできるPaaSである。

実際、Back4appアカウントとGitHubを接続し、ダウンタイムなしでコードをデプロイする必要があります。

一方、トラッキング、Dockerファイルとの互換性、迅速な開発は、この機能を使用する利点である。

このテーマについては、モバイル・アプリケーションをデプロイするためのステップ・バイ・ステップ・ガイドをお読みください。

さらに、このオープンソースのバックエンド・ソリューションには無料ティアが用意されているため、1ペニーも投資することなく開発の旅を始めることができる。

コア機能

• リアルタイム・データベース –この機能により、リレーショナル情報を保存、フェッチ、検査することができる。SDK、GraphQL、REST APIを活用して、リレーショナルデータを自発的に解釈することができる。

• 認証 – 自動化され、完全に接続されたユーザー管理システムは、Back4appのもう一つの魅力です。この機能は、ユーザーセッションを処理し、電子メールを確認するだけでなく、エンドユーザーが異なるソーシャルアプリを使用してサインインまたはサインアップすることを可能にします。

• ファイルストレージ –様々な種類のファイルをクラウド上に素早く表示し、バックログすることができます。そう、Back4appはデータを動画、テキスト、画像など様々なファイル形式に収集し、瞬時に配信する機能を備えているのです。

• リアルタイム監視 –CPU、帯域幅、RAMなど、利用中のインスタンスを監視して、アプリケーションのパフォーマンスを最適化できます。この機能により、セキュリティ上の欠陥を減らし、運用効率を向上させることもできます。

• カスタマイズされたダウンタイムなしのデプロイ –修正を加える場合でも、新しいコミットを設定する場合でも、Back4app Containersはダウンタイムなしでそれを実行します。コマンドのカスタマイズ、ブランチの選択、dockerfileのルート定義が簡単に行えます。

2. Firebase

FirebaseはBaaS（Backend as a Service）プロバイダーであり、アプリ開発とクラウドコンピューティング機能を幅広く提供している。

Googleが支援するこのCSPは、開発チームにウェブ、iOS、Unity、Androidアプリケーションの構築、拡張、実行、デプロイを許可する。

バックエンドを効率的に構築するために、FirebaseはNoSQLリアルタイムデータベース、認証、ホスティング、FCM、クラウドストレージ、その他いくつかの機能を提供している。

これに対応して、Slack、Google Ads、Data Studio、Jira、Android Studioなどのツールとアプリをシームレスに接続できる。

さらに、開発チームがFirebaseをGoogle Cloudとともに利用することで、主要なクラウドソリューションの1つを採用することができます。

価格について説明すると、アプリのバックエンドのニーズがSparkプランに限定されている場合、Firebaseのコストはかかりません。はい、SparkプランはFirebaseの無料プランです。

しかし、Blazeプランと呼ばれる有料ソリューションは、従量課金制を採用している。

コア機能

• データベース – Firebaseには、リアルタイム機能を備えた2つのNoSQLデータベースがある。Realtime DatabaseはFirebaseのプライマリDBで、オフライン対応でデータの接続とバックログに使用される。Cloud FirestoreはFirebaseの新しいDBで、より複雑なデータセットを扱う。

• 認証 –FirebaseUIを通して、完全にカスタマイズされた認証ページを開発することができます。このオールインワン認証システムは、ユーザーを管理し、Facebook、GitHub、Gmailなどの複数のプラットフォームを使ってアプリケーションに登録することができます。

• クラウド・メッセージング – クラウド・メッセージングも魅力的なツールだ。さまざまなデバイスにメッセージを送ることができる。また、FCMはプッシュ通知やメッセージの受信を一手に引き受ける。

• Crashlytics – 障害の背後にある主な原因を特定することが不可欠です。このため、開発者はCrashlyticsを使用してクラッシュを認識し、修正し、このイベントの根本原因について深く洞察することができる。

• クラウドストレージ – この機能は、ユーザーが作成したあらゆる種類のデータをその場で保存できるように設計されています。iOS、Android、Unity、Web、C++アプリケーションにこの機能を採用することで、バックログデータを安全に保存できます。

3. Heroku

Herokuは、アプリケーションの作成とデプロイのためのPaaS（Platform as a Service）アプローチに従う著名なクラウドプラットフォームの1つである。

このバックエンド・ソリューションはもともとRubyプロジェクトをサポートするために設計されたが、今では幅広いプログラミング技術をサポートしている。実際、HerokuはGo、PHP、Scala、Node.js、Python、Javaなどを正式にサポートしている。

このPaaSベンダーは、顧客に優れた開発者体験を提供することを信条としている。そのため、アプリケーションのデプロイ、実行、開発、出荷、スケーリングを簡素化している。

その上、Herokuを使えば、開発者はインフラの扱いを心配する必要がない。

Herokuはまた、そのサービスにより、あらゆる規模の企業、新興企業、開発チームの間で広く信頼されているコンピューティング・ソリューションとみなされている。

そう、毎日600億以上のリクエストを管理する能力を持ち、1,300万以上のアプリを生み出すビジネスを支援してきた。

ユーザーを引き付けるHerokuの主な機能は、Dynos、Runtime、Heroku OpEx、Heroku Data Servicesである。

しかし、他のバックエンド・ソリューションとは異なり、Herokuには無料のサービスはない。このPaaSプラットフォームを使い始めるには、プレミアムプランに加入する必要がある。

コア機能

• Herokuデータサービス –Herokuの完全管理された強力なデータサービスにより、データ集約型アプリケーションの構築がシームレスに行える。NoSQLのDBが必要な場合はRedisを採用し、SQLの機能が必要な場合はHeroku Postgresを利用することができる。同様に、Apache Kafkaもリアルタイムのデータストリーミングに適している。

• Heroku OpEx –この機能により、開発者は最適化された運用エクスペリエンスを得ることができます。アプリケーションの全体的な機能に影響を与える要因を追跡することができます。

• Heroku Runtime –Runtimeは、dynosと名付けられた分離されたスマートコンテナ内でアプリケーションを管理、実行する。自発的なセキュリティパッチ、デフォルトの暗号化、迅速なロールバック、スムーズなトラフィック管理はHeroku Runtimeの利点です。

• プライベート・スペース –企業は通常、アプリケーションをデプロイするための専用のランタイム環境を求めている。幸いなことに、この特徴は、そのようなアプリケーションを実行するためのエンタープライズ・レベルのスマート・コンテナとセキュリティを提供する。

• Heroku Teams –Herokuを使えば、うまく連携したアプリケーションを構築できます。この機能を使用して、25人のチームメイトと無料で接続し、さまざまな役割を割り当てることができます。

4. Postgres

PostgresまたはPostgreSQLは、Statistaによるとランキングスコア620.75で4番目に人気のあるDBMSです。これは、JSONとオブジェクトリレーショナルクエリに従って動作する高度なオープンソースデータベースです。

Postgresの使い方について言えば、書き込み/読み取り操作、複雑なクエリ、膨大なデータセットの処理に利用されている。

そのため、PostgreSQLはモバイルおよびWebアプリケーション用の地理空間データストアを構築するための主要な選択肢となっています。

このバックエンドソリューションは、ゲーム、eコマース、CMS、IoT、GIS、クラウドネイティブアプリの開発にも人気がある。

安定したデータベースであるPostgresは、優れたドキュメントと十分なコミュニティサポートを有しています。

Stack Overflowの調査によると、45.55％の得票率で、最も人気のあるデータベース技術にランクされている。

コア機能

• ORDBMS –PostgresはSQLに準拠しているだけでなく、オブジェクト指向のパターンを備えているため、従来のリレーショナルデータベースよりも優れています。オブジェクト・リレーショナル・データベース管理システムは、複雑なデータ設計を管理し、最新のクエリを追求することにも優れている。

• ACID準拠 –この機能は、データベース操作を効率的に行う上で大きな意味を持つ。また、この機能により、データ変更時の信頼性を確保することができます。

• スケーラビリティ –PostgreSQLは、そのスケーラビリティの特性からエンタープライズグレードのデータベースとみなされています。このORDBMSを使用している間は、データセットを拡張することができます。

• LAPPスタックの一部と言語サポート –PostgresはLAPPスタックの重要なバックエンド部分です。このデータベースは、Linux、PHP、Apacheで動的アプリケーションを実行します。同じ意味で、このDBMSは、Python、Perl、Java、C++、Node.js、Ruby、およびGoを含むすべての有名なスクリプト技術をサポートしています。

5. MySQL

MySQL は、開発者が構造化された情報を収集、フェッチ、および巧みに処理することを可能にする、リレーショナルでオープンソースの、無料で使用できるデータベースです。

Statistaによると、MySQLのランキングスコアは1111.49で、2番目に愛されているRDBMSにも位置付けられている。

その機能に関しては、クライアント・サーバー・モデルとリレーショナル・データ設計に従っている。

クライアント・サーバー・モデルから始めると、サーバーはデータが存在するセクションであり、クライアントはこのデータにアプローチするために使われる。同様に、アプリのユーザーが特定のデータを要求したときにクライアントが登場する。

同様に、リレーショナル・アプローチでは、データを小さな単位で保存できるため、データ収集プロセスが簡素化される。MySQLの使用は、ショッピングポータルやデータ駆動型のモバイルおよびWebアプリケーションの構築に一般的です。

コア機能

• LAMPスタックの一部 –MySQLはLAMPスタックの重要な一部です。このスタックには、Linux、PHP、Perl、Python、MySQL、Apacheが含まれます。さらに、このRDBMSは、C#、Java、Rust、Node.js、Ruby、C++などの主要なプログラミング言語をサポートしています。

• 使いやすさ –構造化クエリ言語の基本的な知識があれば、MySQL をバックエンド・ソリューションとして使用することができます。Facebook、WordPress、Joomla、Netflix などの大手企業が MySQL を使用している理由は、その使いやすさと信頼性にあります。

• 拡張性 – MySQLは非常に拡張性の高いソリューションである。マルチスレッド機能を備えているため、5,000万行を処理するのも簡単です。また、ファイルサイズを 8 TB まで簡単に拡張することができる。

• セキュア –MySQLはSSL暗号化ネットワークに対応し、ACL（アクセス・コントロール・リスト）に従ってバックエンドのデータをセキュアに保ちます。

6. Django

Django は Python でスクリプト化された高レベルのバックエンドフレームワークです。このオープンソースフレームワークは MVT (model-view-template) 設計を追求しています。

URLを補足すると、MVTパターンはテンプレートレイヤー、ビューレイヤー、モデルレイヤーから構成される。ここでは、各レイヤーが自由に機能を発揮する。

当初、Django はデータ集約的で複雑なウェブアプリケーションの開発を簡素化するために設計されました。

Django アプリをデプロイする方法の記事を読んで、このテーマについてもっと学んでください。

しかし、このフレームワークは、ソーシャルメディア、eコマース、予約、旅行アプリの作成に使用した場合にも優れた結果をもたらします。

コア機能

• 迅速な開発 –Django は最小限の時間でアプリを開発できることで人気があります。主に、Django Packages を使うことで、プログラマは開発プロセスをスピードアップするために大量の支援ツールを利用できます。

• バッテリ内蔵 – このフレームワークはバッテリ内蔵の原則に従って動作します。実際、Django は複数のパッケージを取得し、異なる機能を挿入することができます。そのため、そのような動作のためのコードを書く必要はありません。

• セキュリティ – このPythonフレームワークを使うもう一つの理由は、その絶対的なセキュリティです。セキュリティギャップを低くし、SQLインジェクション、XSS、クリックジャッキングに対する最大限の保護を提供します。

• スケーラビリティ – Django はあらゆるサイズのトラフィックを処理する能力を持っています。ですから、あなたが新興企業であろうと大企業であろうと、 Django はあなたのアプリのトラフィックとコンピューティングニーズを効率的に処理します。

7. Express.js

Express.jsはオープンソースで堅牢なNode.jsフレームワークであり、ウェブアプリやAPIの開発に従来から使用されている。

このフレームワークは、スケーラブルなアプリケーションをオンザフライで構築するためのルーティング、HTTPリクエスト、ミドルウェア、レスポンスの完全なコレクションを提供する。

これに対応して、このバックエンド・ソリューションはNode Package Managerを搭載し、DRY原則を追求している。

そのため、冗長性を防ぎ、繰り返し作業を克服することが容易にできる。Express.jsの使い方について説明すると、ストリーミング、リアルタイム、シングルページ、フィンテックなどのプロジェクトに適したバックエンド・フレームワークである。

コア機能

• MEANスタックとMERNスタックの一部 –MEANスタックは、ExpressがAngularとNodeと共に使用されるJSフレームワークである。同時に、MERNスタックは、React、Node.jsとともにExpressを利用できるJSテクノロジーのコンボです。

• V8 Engine –V8 Engineは強力なJSエンジンで、バックエンドの作成に重要な役割を果たします。このNode.jsフレームワークは、複数のV8 Engineパッケージをサポートしています。

• エラー処理 – Express.jsは、突発的な事象が発生した場合、さまざまな種類のエラー処理アプローチを非常に簡単に使用します。Node.jsのような他のJSテクノロジーは、検出されなかったエラーに自発的に対処する能力を持っていません。

• 拡張性 –このフレームワークは、拡張可能なアプリケーションを開発するための幅広いパッケージ、リソース、モジュールを所有している。ユーザーのリクエストを効率的に処理する。また、Express.jsはスケーラブルなプロジェクトを作成する際に追加の設定を必要としない。

8. Laravel

Laravelもまた、PHPでスクリプト化されたバックエンドフレームワークとして広く使われている。

MVC（モデル・ビュー・コントローラー）アーキテクチャを追求した、オープンソースでフリーで使えるフレームワークです。既存の要素を再利用することで、開発者がハイエンドのWebアプリケーションを作成するのに役立ちます。

無駄のない学習曲線で、このバックエンドフレームワークを使用すると、拡張性の高いWebアプリやWebサイトを作成できます。Laravelは、開発プロセスのさまざまな段階で開発者が必要とするあらゆる種類のコンポーネントとツールを提供します。

コア機能

• ビルトインモジュール –既製のモジュールがあるため、コードをスクリプトする必要はありません。Laravelには、アプリ作成に役立つパッケージがたくさんあります。これらのパッケージをカスタマイズして、プロジェクトに追加することもできます。

• 自動テスト – Laravelには大きく分けて2種類のテスト機能があります。1つ目はユニットテストで、小さなコード部分を検査するために採用されます。同様に、フィーチャーテストはコードの大きな部分を扱います。

• 巨大なエコシステム –PHPは古くから人気のあるプログラミング言語です。そのため、Laravelにも大規模なエコシステムがあります。そのため、開発者はサポートするリソース、ツール、パッケージを簡単に見つけることができます。

• Eloquent ORM –この機能を使用すると、さまざまなデータモデルと簡単に通信できます。Eloquent ORMを使用すると、開発チームはSQLスクリプトを使用する代わりに、PHP構文を使用してDBクエリをスクリプト化できます。

9. Ruby on Rails

Rubyでスクリプト化されたRoRも人気のフレームワークで、GitHubには55kのリポジトリがある。

このサーバーサイドフレームワークは、モデル・ビュー・コントローラー（MVC）パターンに従って動作する。その上、その機能豊富なツールキットは、フルスタックフレームワークとして動作することを可能にします。

Ruby on Railsはeコマースプラットフォームの構築で知られており、Shopifyはその一例である。

同じ意味で、RoRをCMSやソーシャルメディアアプリの開発に使うこともできます。そう、Railsにはこの点で役立つプラグインや拡張機能の形で何百ものGemsがあります。

コア機能

• DRY & CoC –Railsは、DRY（Don’t Repeat Yourself）アプローチに基づいているため、時間とコスト効率のよいソリューションです。その一方で、最小限のコーディング知識しかない開発者でも、設定よりも規約を重視する哲学のおかげで、このフレームワークの恩恵を受けることができます。

• Active Record – Mは、MVCモデルでこの特徴を示している。Active Recordを使ってビジネスロジックとデータを定義することができる。この機能は、ビジネスオブジェクトの使用と構築にも役立ちます。

• 学びやすい – Rubyは読みやすく、理解しやすく、学びやすいプログラミング言語です。そう、そのわかりやすい構文は初心者に最適なのです。英語のようなキーワードで、RoRをシームレスに学習し、プロジェクトに使用することができます。

• コミュニティサポート –RoRには活発なコミュニティサポートがあります。Rubyのディスカッションフォーラムに参加すれば、疑問に対する解決策を得ることができます。また、オープンソースであるため、サポートリソースを得ることも容易です。

10. CakePHP

CakePHPもPHPベースのバックエンドフレームワークだ。このフレームワークはMVCパターンに従い、データを3つのレイヤーに分類します。

実際、モデルレイヤーはデータロジックを扱い、コントローラーはリクエストフローを管理し、ビューはデータ配信を担当する。

CakePHPは、コーディングの手間を省き、費用対効果の高い軽量なWebアプリケーションを構築するためによく使われます。このオープンソースのバックエンドソリューションは、カスタマイズされたアプリケーションを作成することもできます。

コア機能

• 組み込みのバリデーション –CakePHPには2つのデータバリデーション機能があります。1つはデータをリクエストする前に提供されるもので、もう1つはデータを保存してルールを適用するものです。

• ローカライゼーション –ローカライゼーションは、このフレームワークのもう一つの魅力的な特徴である。開発者は、アプリのユーザーの地域に応じてアプリの言語を変更することができる。

• 複数のデータベースをサポート –CakePHPは多くのデータベースをサポートしています。実際、MySQL、Postgres、MariaDB、SQLiteのような異なるDBと接続できます。

• SEOフレンドリーなURL –ウェブサイトの開発がすべてではありません。CakePHPは、この観点から検索エンジンにフレンドリーなURLを生成します。

結論

この記事では、バックエンドのソリューションをフレームワーク、データベース、クラウドプラットフォームの3つに分類する。

バックエンドデータベースが必要なら、MySQLやPostgresを選べばいい。同様に、バックエンドを構築するためのクラウド・コンピューティング・プラットフォームが必要なら、Back4app、Firebase、Herokuの利用が理想的だ。

さらに、Laravel、Django、Express.jsのような主要なバックエンドフレームワークのコア機能についても説明した。したがって、プロジェクトのニーズに応じて適切なソリューションを採用することができます。