新人と先輩の会話形式で理解しよう

新人

「Spring BootでRepositoryを使っているんですが、実装クラスを書いていないのに普通に動いています。これってどういう仕組みなんですか？」

先輩

「Spring Bootでは、Repositoryの実装クラスを自分で作らなくても、起動時に自動で用意される仕組みがあります。」

新人

「クラスが存在しないのに動くのが不思議で、ちゃんと理解できている気がしません……。」

先輩

「最初はみんなそう感じます。まずは全体像から整理していきましょう。」

1. Repositoryの実装クラスを書いていないのに動く理由

Spring Bootを使ったDB操作では、Repositoryというインターフェースを作成するだけで、データベースへの登録や検索といった処理が問題なく動作します。 Javaの通常の感覚では、処理を行うためには必ずクラスとメソッドの実装が必要なため、初心者の方ほど強い違和感を覚えやすいポイントです。

この不思議な動きが成立している理由は、 Spring Bootがアプリケーションの起動時に、 Repository用の「実体となるクラス」を自動的に生成しているからです。開発者が明示的にクラスを書いていなくても、 Springが裏側で必要な仕組みを準備してくれています。

そのため、Repositoryを使う側である@Controllerは、「すでに完成した部品」としてRepositoryを扱うことができます。実装の存在を意識せずに使える点が、 Spring Boot Repositoryの仕組みが初心者にとって分かりにくく、同時に便利でもある理由です。


import org.springframework.data.jpa.repository.JpaRepository;

public interface UserRepository extends JpaRepository<User, Long> {
}

このように、インターフェースしか定義していないにもかかわらず、アプリケーションは問題なく起動し、DB操作が実行されます。これは「書いていない処理が勝手に動いている」のではなく、 Spring Bootが明確なルールに従って処理を用意している結果です。

2. Spring BootでRepositoryが自動生成される全体像

Spring BootでRepositoryが自動生成される流れを大まかに説明すると、アプリケーション起動時にSpringがRepositoryの定義を読み取り、その内容をもとに実行用のクラスを作成しています。この処理は、開発者が意識しなくても自動で行われます。

Pleiadesで作成したGradleプロジェクトでは、依存関係をチェックするだけでSpring Data JPAが組み込まれます。その結果、Repositoryインターフェースを検出できる状態になり、 Spring Bootは「このRepositoryは自動生成対象だ」と判断します。

そして、Entityとの対応関係やメソッド定義をもとに、実際のDB操作を担当するオブジェクトが生成され、 Springの管理下に置かれます。 @ControllerからRepositoryを注入できるのは、この時点ですでにRepositoryが部品として完成しているからです。


@Controller
public class UserController {

    private final UserRepository userRepository;

    public UserController(UserRepository userRepository) {
        this.userRepository = userRepository;
    }
}

Controllerのコードを見ると、Repositoryは通常のクラスと同じように扱われています。自動生成されていることを知らなければ、内部で特別な処理が行われているとは気づかないほど自然な書き方です。これがSpring Boot Repositoryの仕組みの大きな特徴です。

3. 「自動生成される」とはどういう意味なのか

「Repositoryが自動生成される」という言葉は、初心者にとって少し曖昧に感じられるかもしれません。これは、あらかじめ用意されたテンプレートのクラスがコピーされる、という意味ではありません。

Spring Bootでは、Repositoryインターフェースの情報をもとに、実行時専用のクラスをその場で作り出しています。つまり、ソースコードとしては存在しませんが、実行中のアプリケーションの中では、確かにRepositoryの実体が存在している状態です。

この仕組みによって、開発者は「何をしたいか」だけをRepositoryに定義し、「どうやって実行するか」はSpringに任せることができます。これが、Spring Bootが目指している開発スタイルであり、初心者が早い段階から生産的なコードを書ける理由でもあります。

この段階では、内部で使われているDynamic Proxyという仕組みを完全に理解する必要はありません。まずは「Repositoryは起動時にSpringが自動で用意してくれる」というイメージを持てば十分です。仕組みの詳細は、後から少しずつ理解していけば問題ありません。

4. Dynamic Proxyとは何か（初心者向けの説明）

Repositoryが自動生成される仕組みを理解するうえで、 Dynamic Proxyという言葉は避けて通れません。ただし、最初から難しく考える必要はありません。 Dynamic Proxyは「代理人」のような存在だとイメージすると理解しやすくなります。

例えば、自分が直接何かの作業をするのではなく、代わりに代理人が処理を引き受けてくれる場面を想像してください。 Spring BootにおけるDynamic Proxyも同じで、 Repositoryインターフェースの代わりに、実際の処理を行う代理のオブジェクトが用意されます。

開発者が書いているのはあくまでinterfaceですが、実行時にはSpringがそのinterfaceをもとに、「このメソッドが呼ばれたら、裏でこの処理をする」という代理人を作り出します。これがDynamic Proxyの基本的な役割です。

難しいクラス生成の話や内部APIの話を知らなくても、「Repositoryの代わりに、Springが用意した代理人が動いている」と理解できれば十分です。 Dynamic Proxy Springという仕組みは、初心者が意識しなくても自然に使えるよう設計されています。

5. なぜSpring BootはDynamic Proxyを使うのか

Spring BootがDynamic Proxyを使う理由は、柔軟で再利用しやすい仕組みを実現するためです。もしRepositoryごとに実装クラスを用意していた場合、同じようなDB操作のコードを何度も書くことになってしまいます。

Dynamic Proxyを使えば、 Repositoryインターフェースに定義された内容をもとに、必要な処理をまとめて制御できます。これにより、Springは共通の仕組みでDB操作を管理でき、開発者は余計な実装を意識せずに済みます。

また、Dynamic Proxyは実行時に振る舞いを切り替えられるため、トランザクション管理や例外処理なども柔軟に追加できます。開発者がRepositoryを使うだけで、こうした処理が自動で組み込まれているのは、 Spring Boot Repository 自動生成仕組みの大きな強みです。

初心者の段階では、「Springは便利な代理人を用意してくれている」という理解だけで問題ありません。なぜDynamic Proxyが必要なのかは、開発経験を積む中で自然と実感できるようになります。

6. RepositoryインターフェースとDynamic Proxyの関係

Repositoryインターフェースは、 Dynamic Proxyが動作するための設計図のような役割を持っています。 Spring Bootは、このinterfaceを読み取り、「どんなメソッドが必要なのか」を判断します。

そして、その情報をもとに、 Repository専用のDynamic Proxyを生成します。開発者が呼び出しているのはinterfaceのメソッドですが、実際にはDynamic Proxyが処理を受け取り、適切なDB操作へと変換しています。

この仕組みがあるため、 Repositoryは必ずinterfaceとして定義されます。クラスではなくinterfaceであることが、 Dynamic Proxyを成立させる重要な前提条件になっています。


public interface UserRepository extends JpaRepository<User, Long> {
}

このシンプルな定義だけで、実際の処理がすべて動くのは、 RepositoryとDynamic Proxyが密接に連携しているからです。 Spring Repository 自動生成仕組みの中核が、この関係にあると言えます。

7. アプリケーション起動時に何が起きているのか

Spring Bootアプリケーションを起動すると、まずSpringはクラスパスをスキャンし、 Repositoryインターフェースを探します。 Pleiadesで作成したGradleプロジェクトでも、この流れは自動で行われます。

Repositoryが見つかると、 Spring Data JPAはその内容を解析し、 Entityとの対応関係やメソッド情報を整理します。その後、Dynamic Proxyを使って、実行時用のRepositoryオブジェクトを生成します。

生成されたRepositoryはBeanとして登録され、 Springの管理下に置かれます。そのため、@Controllerのコンストラクタやフィールドに Repositoryを指定すると、すでに完成した状態のオブジェクトが注入されます。


@Controller
public class UserController {

    private final UserRepository userRepository;

    public UserController(UserRepository userRepository) {
        this.userRepository = userRepository;
    }
}

開発者が意識しているのはControllerとRepositoryの関係だけですが、裏側ではSpringが起動時に多くの準備を行っています。この仕組みを知ることで、「なぜクラスが無いのに動くのか」という疑問が、少しずつ解消されていきます。

すべてを一度で理解する必要はありません。 Spring BootとDynamic Proxyは、初心者が安心して使えるように設計されています。今は「起動時にSpringが全部準備してくれる」というイメージを持てば十分です。

8. なぜRepositoryはinterfaceでなければならないのか

Spring BootでRepositoryを定義するとき、なぜ必ずinterfaceで書く必要があるのかは、初心者が最初につまずきやすいポイントのひとつです。クラスとして書いた方が分かりやすそうだと感じるのは、 Javaを学び始めた人にとって自然な感覚です。

Repositoryがinterfaceである理由は、 Springが実行時に中身を差し替えるためです。 interfaceは「どんなメソッドが使えるか」だけを定義し、実際の処理内容は後から自由に決められる特徴を持っています。この性質が、Repositoryの自動生成と非常に相性が良いのです。

Spring Bootでは、Repositoryをinterfaceとして定義しておくことで、 Dynamic Proxyを使って実行時に処理を組み立てられます。そのため、Repositoryは「処理の入り口」だけを定義する役割を持ち、実装の詳細はSpringに完全に任せる設計になっています。


public interface UserRepository {
}

このように、Repositoryは中身を持たないinterfaceとして存在します。最初は違和感があっても、「Springが動かすための設計上のルール」として受け止めれば問題ありません。

9. 実装クラスが見えなくても問題ない理由

Repositoryを使っていると、「実装クラスはどこにあるのか」と不安になることがあります。プロジェクト内を探しても見つからないため、正しく動いているのか心配になる人も多いでしょう。

しかし、Spring Bootでは、実装クラスがソースコードとして存在しないことが正常です。 Repositoryの実体は、アプリケーション起動時にDynamic Proxyによって生成され、メモリ上で管理されています。

そのため、ファイルとして見えなくても、 Springの管理下では確実に存在しています。 @ControllerにRepositoryが注入できている時点で、 Springはすでに必要な準備をすべて終えています。


@Controller
public class UserController {

    private final UserRepository userRepository;

    public UserController(UserRepository userRepository) {
        this.userRepository = userRepository;
    }
}

このように、Controllerから普通に使えているなら、 Repositoryの実装は正しく用意されています。実装クラスが見えないことは問題ではなく、 Spring Bootの設計思想によるものだと理解しておきましょう。

10. Dynamic Proxyを意識しすぎなくてよい理由

Dynamic Proxyという言葉を聞くと、「これを理解しないと使えないのでは」と不安になるかもしれません。しかし、実際にはDynamic Proxyの詳細を知らなくても、 Repositoryは問題なく使えます。

Spring Bootは、内部の仕組みを知らなくても開発できるように設計されています。 Repositoryもその代表例で、開発者は「どう使うか」だけを意識すれば十分です。

saveやfindAllといったメソッドを呼び出すと、裏側ではDynamic Proxyが処理を受け取り、必要なDB操作へ変換しています。この部分はSpringに任せてしまって問題ありません。


public void sample() {
    userRepository.findAll();
}

最初から仕組みを完璧に理解しようとすると、 Springは一気に難しく感じてしまいます。「今は使えるようになればOK」という気持ちで進めることが大切です。

11. Repositoryの仕組みを理解した上での学習ステップ

Repositoryが自動生成される仕組みを知ることで、 Spring Bootに対する不安はかなり減ったはずです。ここまで理解できていれば、初心者としては十分なレベルに到達しています。

次のステップとしては、 Repositoryを使った基本的なDB操作に慣れることが重要です。すべてを一度に理解しようとせず、実際に動かしながら少しずつ感覚をつかんでいきましょう。

Springの思想は、役割分担と抽象化を徹底することにあります。 Controllerは画面処理、 Repositoryはデータ操作、それぞれの役割を意識するだけで、コードは自然と読みやすくなります。


public interface UserRepository extends JpaRepository<User, Long> {
}

Spring Boot初心者の段階では、 Repositoryの内部構造をすべて理解する必要はありません。「Springが良い感じに動かしてくれている」という感覚を持ちながら、少しずつ経験を積んでいけば問題ありません。

Spring BootでRepositoryが自動生成される仕組み（Dynamic Proxy）