新人と先輩の会話形式で理解しよう

新人

「Springアプリケーションって何ですか？基本的な構成について知りたいです。」

先輩

「Springアプリケーションは、Javaを使ったアプリケーションを簡単に作れるフレームワークだよ。基本的な構成を理解すれば、開発がスムーズになるんだ。」

新人

「どんな構成になっているんですか？」

先輩

「大きく分けて、コントローラ、サービス、リポジトリの3つに分かれているよ。それぞれの役割を詳しく見てみよう！」

1. Springアプリケーションとは？

Springアプリケーションは、Javaを使用してWebアプリケーションや業務システムを開発するためのフレームワークです。初心者でも扱いやすく、企業でも多く採用されています。特に、Spring Frameworkは依存性注入（DI）やアスペクト指向プログラミング（AOP）など、開発を効率化する仕組みを提供します。

今回の記事では、開発環境としてpleiadesを使用し、Gradleでの実行を前提としています。プロジェクト作成や依存関係の追加はpleiades内で簡単に行えるため、初心者でも迷わず進められます。

2. Springアプリケーションの基本構成（コントローラ・サービス・リポジトリの役割）

Springアプリケーションの基本構成は、主に次の3つの層に分かれています。

コントローラ（Controller）：ユーザーからのリクエストを受け取り、適切な処理をサービスに依頼します。
サービス（Service）：ビジネスロジックを処理する部分で、コントローラからの依頼を処理します。
リポジトリ（Repository）：データベースとのやり取りを担当し、サービスにデータを提供します。

2.1 コントローラの基本コード例

Springでのコントローラは@Controllerアノテーションを使います。下記は基本的なコード例です。


package com.example.demo.controller;

import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.ui.Model;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;

@Controller
public class HelloController {

    @GetMapping("/hello")
    public String hello(Model model) {
        model.addAttribute("message", "こんにちは、Springアプリケーション！");
        return "hello";
    }
}

2.2 サービス層の基本コード例

サービス層では、ビジネスロジックを実装します。


package com.example.demo.service;

import org.springframework.stereotype.Service;

@Service
public class HelloService {

    public String getGreeting() {
        return "こんにちは、サービス層からのメッセージです！";
    }
}

2.3 リポジトリ層の基本コード例

リポジトリ層ではデータベースへのアクセスを担当します。以下は基本的なコードです。


package com.example.demo.repository;

import org.springframework.stereotype.Repository;

@Repository
public class HelloRepository {

    public String fetchMessage() {
        return "リポジトリ層からのデータ取得結果です。";
    }
}

これら3つの層が連携することで、ユーザーからのリクエストを効率的に処理し、安定したWebアプリケーションを構築できます。特に、初心者が最初に理解すべきなのは「役割分担」です。それぞれが役割を持つことで、コードが整理され、保守性が向上します。

3. コントローラの作成方法と役割（@Controllerの使い方）

コントローラは、ユーザーからのリクエストを受け取り、適切なレスポンスを返す役割を担います。Springアプリケーションにおいて、コントローラはアプリケーションの入口として機能し、画面遷移やデータの受け渡しを管理します。初心者がこの役割を理解することで、Webアプリケーションの基本的な流れをつかむことができます。

pleiadesを使用してプロジェクトを作成する場合は、以下の手順で進めます。

pleiadesを起動します。
新規プロジェクトを作成し、「Spring Starter Project」を選択します。
プロジェクト名を入力し、ビルドツールに「Gradle」を選択します。
必要な依存関係（Spring Web）をチェックして追加します。
プロジェクト作成後、自動で依存関係がインストールされます。

3.1 コントローラの作成方法

次に、実際にコントローラを作成してみましょう。@Controllerアノテーションをクラスに付与することで、Springがこのクラスをコントローラとして認識します。


package com.example.demo.controller;

import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.ui.Model;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;

@Controller
public class GreetingController {

    @GetMapping("/greeting")
    public String greeting(Model model) {
        model.addAttribute("message", "ようこそ、Springアプリケーションへ！");
        return "greeting";
    }
}

上記のコードでは、ユーザーが/greetingにアクセスすると、"greeting"というビューが表示され、メッセージが画面に渡されます。

4. サービス層の作成とその重要性

サービス層は、ビジネスロジックを管理する場所であり、アプリケーションの中心的な役割を担います。コントローラがユーザーからのリクエストを受け取った後、実際の処理はサービス層に任せます。これにより、コントローラはシンプルに保たれ、アプリケーション全体の可読性と保守性が向上します。

4.1 サービス層の作成手順

サービス層を作成するには、@Serviceアノテーションをクラスに付与します。以下に基本的なサービスクラスの例を示します。


package com.example.demo.service;

import org.springframework.stereotype.Service;

@Service
public class GreetingService {

    public String getGreetingMessage() {
        return "こんにちは！サービス層からのメッセージです。";
    }
}

サービス層では、データの加工や計算、外部APIとの連携など、ビジネスに関わる処理を実装します。サービス層を分けることで、同じ処理を複数のコントローラで再利用でき、コードの重複を防げます。

5. リポジトリ層の基本とデータの扱い方

リポジトリ層は、データベースとのやり取りを担当します。データの取得・保存・削除・更新といった操作をリポジトリで管理することで、サービス層やコントローラはデータアクセスの詳細を意識せずに済みます。

5.1 リポジトリ層の作成手順

リポジトリ層を作成する際には、@Repositoryアノテーションを付けます。以下は基本的なリポジトリクラスの例です。


package com.example.demo.repository;

import org.springframework.stereotype.Repository;

@Repository
public class GreetingRepository {

    public String findGreeting() {
        return "これはリポジトリ層から取得したメッセージです。";
    }
}

5.2 リポジトリ層とサービス層の連携

次に、リポジトリ層をサービス層から利用する方法を見てみましょう。


package com.example.demo.service;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;
import com.example.demo.repository.GreetingRepository;

@Service
public class GreetingService {

    private final GreetingRepository greetingRepository;

    @Autowired
    public GreetingService(GreetingRepository greetingRepository) {
        this.greetingRepository = greetingRepository;
    }

    public String getGreetingMessage() {
        return greetingRepository.findGreeting();
    }
}

このように、サービス層はリポジトリ層を呼び出し、取得したデータをコントローラに渡します。これにより、各層の役割が明確になり、コードの可読性と再利用性が高まります。

6. 実際にアプリケーションを実行してみよう（pleiadesでの起動方法）

これまでに作成したコントローラ、サービス、リポジトリを連携させたアプリケーションを実際に実行してみましょう。ここでは、pleiadesを使用してSpringアプリケーションを起動する方法を詳しく説明します。

6.1 pleiadesでの起動手順

pleiadesを起動し、作成したプロジェクトを開きます。
左側のプロジェクトエクスプローラからDemoApplication.javaを探してダブルクリックします。
ファイル内で右クリックし、「Run As」→「Spring Boot App」を選択します。
コンソールに実行ログが表示され、エラーがなければ以下のようなメッセージが表示されます。


Tomcat started on port(s): 8080 (http) with context path ''
Started DemoApplication in 3.456 seconds (JVM running for 4.012)

ブラウザを開き、http://localhost:8080/greetingにアクセスすると、コントローラで指定したメッセージが画面に表示されます。

6.2 実行時に起こりやすいトラブルとその対処法

ポート競合エラー：「Address already in use: JVM_Bind」と表示された場合、ポート8080が他のアプリで使用中です。application.propertiesに以下を追加してポートを変更してください。
```
server.port=8081
```
依存関係エラー：実行時に依存関係のエラーが出た場合は、build.gradleを右クリックして「Gradle」→「Refresh Gradle Project」を実行してください。
クラス認識エラー：コントローラが動作しない場合は、@Controllerや@Serviceアノテーションが付いているか確認してください。

7. 動作確認とトラブルシューティングの基本

アプリケーションを起動したら、次は正しく動作するかを確認しましょう。ここでは、一般的な動作確認の方法とトラブルシューティングを紹介します。

7.1 動作確認の手順

ブラウザでhttp://localhost:8080/greetingにアクセスします。
画面に「ようこそ、Springアプリケーションへ！」と表示されていれば成功です。
メッセージが表示されない場合、以下の点を確認してください。
- コントローラクラスが正しく配置されているか。
- サービス層とリポジトリ層の連携にエラーがないか。
- 実行ログに警告やエラーが出ていないか。

7.2 よくあるエラーと対処法

"Whitelabel Error Page"が表示される場合：
これはリクエスト先のURLが間違っているか、コントローラのメソッドが正しくないときに発生します。@GetMapping("/greeting")が正しいか確認しましょう。
「No qualifying bean of type found」エラー：
サービスやリポジトリに@Serviceや@Repositoryがついていない場合に発生します。アノテーションを忘れていないか確認してください。
「Port already in use」エラー：
上記のポート競合対策を実施してください。

8. 学んだことの振り返りと今後の学習

今回の記事では、Springアプリケーションの基本構成について学びました。特に、コントローラがユーザーからのリクエストを受け取り、サービス層がビジネスロジックを処理し、リポジトリ層がデータベースとのやり取りを担当する役割分担が重要です。

また、pleiadesを使用したプロジェクト作成からアプリケーションの実行、そしてトラブルシューティングまでを一通り体験しました。この構成を理解することで、より複雑なSpringアプリケーションの開発に役立ちます。

今後は次のようなことにチャレンジしてみましょう。

フォームを使ったデータ送信と受信
データベース連携（JPAやSpring Data JPAの利用）
エラーハンドリングとバリデーション
セキュリティの基本（Spring Securityの導入）

これらを学ぶことで、さらに実践的なアプリケーション開発ができるようになります。引き続き学習を進めて、実際の開発現場で役立ててください！

まとめ

Springアプリケーションの基本構成であるコントローラ・サービス・リポジトリという三層の役割をあらためて振り返ると、ひとつひとつの層が独立していることによって、アプリケーション全体の見通しが格段によくなることに気づきます。特に、初めてSpringを扱う段階では、どこでリクエストが処理され、どこでビジネスロジックが動き、どこでデータが取得されるのかがあいまいになりがちですが、今回の構成をしっかり押さえておくことで、アプリケーションの流れを理解しやすくなります。さらに、pleiadesを使ったプロジェクト作成手順やGradleによる実行の流れもあわせて体験することで、Springアプリケーションが動く仕組みを全体としてつかめるようになります。

また、Springアプリケーションを構築する際には、アノテーションの役割を自然に理解することも非常に大切です。たとえば@Controllerは画面との橋渡しを担い、@Serviceはビジネスロジックを安全にまとめる場所となり、@Repositoryはデータ取得を標準化する役割を持っています。それぞれの層に適切な責任を与えることで、コードの再利用性が高まり、チーム開発でも整ったプロジェクト構成を維持できます。Springアプリケーションが多くの現場で採用されている理由のひとつは、まさにこの層構造のわかりやすさにあります。

実際のサンプルコードをもう一度確認すると、それぞれのクラスがどのように連携しているかがよく見えてきます。Springアプリケーションの基本をしっかりと押さえるためにも、以下のコードのように各クラスを目的に応じて整理し、役割分担を明確にした構成を常に意識しておくとよいでしょう。


@Controller
public class GreetingController {

    private final GreetingService greetingService;

    public GreetingController(GreetingService greetingService) {
        this.greetingService = greetingService;
    }

    @GetMapping("/sample")
    public String sample(Model model) {
        model.addAttribute("message", greetingService.getGreeting());
        return "sample";
    }
}

@Service
public class GreetingService {

    private final GreetingRepository greetingRepository;

    public GreetingService(GreetingRepository greetingRepository) {
        this.greetingRepository = greetingRepository;
    }

    public String getGreeting() {
        return greetingRepository.loadMessage();
    }
}

@Repository
public class GreetingRepository {

    public String loadMessage() {
        return "リポジトリ層から取得したメッセージです。";
    }
}

このような三層構造は、Springアプリケーションの基本としてあらゆる機能の土台になります。例えばフォーム送信やデータベース連携、バリデーション、認証処理などの機能も、この構造を軸に積み重ねていくことで、一貫性のあるアプリケーションに育っていきます。pleiades上での起動方法やトラブルシューティングも含め、今回の学習内容を実際のプロジェクトに当てはめてみれば、さらに理解が深まり、開発がより楽しく感じられるはずです。

今後は、Spring MVCの画面遷移、REST APIの作成、JPAによるデータベース連携など、より実践的な機能にも挑戦していくと、今回の構成の重要性が一層よくわかってきます。Springアプリケーションの基礎をしっかり身につけたことで、次のステップへと自然に繋がっていくはずです。

先生と生徒の振り返り会話

生徒「三つの層の役割がはっきりしているおかげで、アプリケーションの流れがつかみやすくなりました。最初は複雑だと思っていたのに、ようやく整理できた気がします。」

先生「その気づきはとても大事だね。Springアプリケーションは構造を理解すればするほど扱いやすくなるよ。コントローラ・サービス・リポジトリの分担は、どんな機能を追加するときにも役立つ考え方なんだ。」

生徒「サービス層にロジックをまとめる理由も、実際にコードを書いてみてよく分かりました。コントローラがスッキリして見やすいですね。」

先生「その通り。役割を整理したコードは読みやすく保守しやすい。現場でも重宝される書き方だよ。次はデータベース連携にも挑戦して、もっとSpringの便利さを体験してみるといい。」

生徒「はい！今回の構成を理解できたので、次はJPAや画面入力の処理にも挑戦してみたいです。」

先生「いいね。その調子でひとつずつ積み重ねていけば、自然と応用にも対応できるようになるよ。」