Javaの基礎知識(実践編)

【Javaの基礎知識(実践編)】現場で使えるWeb・DB・GUI開発の実践構築

Javaを“動かして学ぶ”段階に進みましょう。

ここでは、Webアプリ・データベース・GUIといった実践領域に踏み込み、開発の全体像を体感的に理解できる構成になっています。

Eclipse+Tomcatでの環境構築から始まり、Servlet・JSPによるWebアプリ開発、Docker上のMySQL構築、JDBCによるDB連携、コネクションプールの実装まで、実務で必要な要素を順に習得します。

さらに、JavaFXによるデスクトップアプリ開発や、Spring Bootを使った効率的なWebアプリ構築・デプロイまでを網羅。

単なる知識ではなく、動く成果物を通して「現場で使える力」を身につけることを目的としています。

開発環境の構築から始めよう

Javaの開発環境って、JDKやEclipse、Tomcatとか色々インストールが必要みたいだけど…

正直どこから手をつければいいの?

順番や設定を間違えると動かなくなるって聞いて不安だな。

JavaでWebアプリ開発を始めるためには、まずEclipseとTomcatを使った実行環境の構築が欠かせません。

JDK・Eclipse・Tomcat・Mavenといった必要ツールの導入から、Eclipse上でのMavenプロジェクト作成、Tomcat設定、動作確認までの流れを整理します。

Mavenを使うことで依存関係の管理が自動化され、ディレクトリ構成も標準化されますが、初心者はまずMavenなしの手動構築から試すのも有効です。

どちらの方法も理解することで、将来的にSpring Bootなどのフレームワークを扱う際にもスムーズに移行できます。

Eclipse+Tomcatの環境構築は、Webアプリ開発の土台を固める最初のステップです。

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ServletとJSPでWebアプリを動かす

ServletとJSPってどう繋がってるの?

フォームで送信したデータがどこを通って処理されてるのか、全然イメージできない…

ここでは、JavaによるWebアプリ開発の基本であるServletとJSPを使って、ブラウザ上で動くアプリケーションの仕組みを学びます。

Servletはサーバー側のロジックを担当し、JSPはHTMLを出力するテンプレートとして機能します。

両者を連携させることで、入力フォームからデータを受け取り、処理結果を画面に返す一連の流れを実装できます。

実践では、Todoアプリを題材にリクエストとレスポンスの仕組み、フォワードやリダイレクトの使い分け、JSPからJavaの値を扱う方法などを段階的に学習。

さらに、ディレクトリ構成やデプロイ設定まで整理し、動的Webアプリを自分の手で動かす基礎を固めます。

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DockerでMySQL環境を構築する

DockerでMySQLを立ち上げるってどういう仕組み?

普通にパッケージを入れるのと何が違うの?

コンテナの中で作ったデータって消えたりしないの?

Dockerは、開発環境を一瞬で再現できる強力なツールです。

MySQLをローカルに直接インストールする必要がなく、どの環境でも同じ構成で動作させられる点が最大の利点です。

Docker HubからMySQLの公式イメージを取得し、コンテナを起動してデータベース環境を構築する手順を解説します。

また、データの永続化を実現するボリューム設定、コンテナの起動・停止・バックアップ方法、そしてJavaからMySQLへ接続するためのJDBCドライバ設定までを一通り学びます。

Dockerの仕組みを理解すれば、開発ごとに環境を作り直す無駄をなくし、チーム間で同一の動作保証を実現できます。

Java実践開発において、安定したDB連携を支える基盤技術として不可欠なステップです。

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JDBCでデータベースと連携する

JavaのコードからSQLを実行するってどういう仕組み?

ConnectionとかStatementとか出てくるけど、どのタイミングでデータがDBに反映されるの?

Javaでデータベースと連携するには、JDBC(Java Database Connectivity)の仕組みを理解することが重要です。

MySQLと接続するためのドライバ設定から、データの登録・取得・更新・削除(CRUD)を実装するまでの流れを整理し、アプリケーションとデータベースが連携する仕組みを体系的に理解します。

接続にはConnection、Statement、ResultSetといった主要クラスを用い、try-with-resources構文による例外処理とリソース解放のベストプラクティスも学べます。

さらに、PreparedStatementを使ったSQLインジェクション対策や、DAO(Data Access Object)パターンによるコード分離にも触れています。

Todoアプリを題材に、JDBCの基本操作を通して、アプリケーションとデータベースがどのように連携するかを実践的に理解できます

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コネクションプールで処理を最適化する

データ更新って実際いつDBに反映されてるの?

commitとかrollbackのタイミングがよく分からないし、コネクションプールって裏で何してるの?

Javaアプリケーションで複数のユーザーが同時にデータベースへアクセスする場合、接続と切断を繰り返す方式では処理が遅くなり、サーバーへの負荷も増大します。

データベース接続を繰り返す仕組みでは、アクセスが増えるほど応答が遅くなり、システム全体の負荷も高まります。

コネクションプールを導入することで、確立済みの接続を再利用でき、処理の無駄を大幅に削減できます。

接続の再利用はアプリの応答速度を安定させ、同時アクセスの多い環境でも高いパフォーマンスを維持する鍵となります。

Todoアプリの更新処理を題材に、効率的な接続管理とリソース最適化の考え方を身につけ、実務に直結するパフォーマンスチューニングの基礎を理解します。

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シンプルな共通ログ出力クラスを作成する

Javaのログ設定って、毎回ファイル指定とかパス設定とか細かすぎて、少し環境が変わるだけで動かなくなる…。

log4jもSLF4Jも設定ファイルが多すぎて、何がどこで効いてるのか分からないのよね。

もう少し単純にログを出したいだけなんだけど…。

Java開発で頻発する「設定地獄」を避けるために、外部ライブラリを使わず構築できるシンプルな共通ログ出力クラスの設計手法をまとめています。

log4jやSLF4Jのような複雑な設定を排除し、Java標準のPrintWriterとFileWriterを活用することで、ログレベルや出力先を自由に制御できる軽量な構造を実現します。

さらに、ログファイルの世代管理や出力フォーマットの最適化にも踏み込み、開発現場ですぐに使える実践的なテンプレートとして整理しています。

フレームワークに依存せず、保守性と再利用性を両立する堅実な実装を目指した内容です。

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JavaFXでGUIアプリを開発する

JavaFXってSwingと何が違うの?

FXMLとかSceneとか出てくるけど、実際どう組み合わせてGUIを作っていくの?

JavaFXは、Javaでデスクトップ向けGUIアプリを開発するためのフレームワークで、従来のSwingに代わるモダンなUI構築を実現します。

FXMLによるレイアウト定義やCSS適用が可能で、視覚的に美しいUIを効率よく作成できます。

Scene Builderを使えば、コードを手書きせずにドラッグ&ドロップでGUIを設計でき、開発スピードが大幅に向上します。

JavaFXアプリは「Stage(ウィンドウ)」と「Scene(画面)」を中心に構築され、ボタンやテキスト入力などのイベント処理を簡潔に記述できます。

また、複数画面の遷移やデータ受け渡し、スタイルシートによる統一的デザインも可能で、Web開発に近い感覚でデスクトップアプリを実装できます。

クロスプラットフォーム対応により、Windows・Mac・Linuxの各環境で同一コードが動作し、学習から実務まで幅広く活用できる点が魅力です

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JavaFXでシンプルなエディタを作る

JavaFXでボタンを押すとファイルを開いたり保存したりできるのはわかるけど、どこで処理が実行されてるの?

FXMLとコードの関係がまだピンとこない…

JavaFXを使って、最小構成のテキストエディタを設計・実装する実践内容です。

エディタの基本機能である「開く・保存・編集」を中心に、UI設計からイベント処理までを段階的に構築します。

MVCアーキテクチャを採用し、UI・制御・データ管理を分離することで、拡張性と保守性を両立させています。

ファイル操作は FileChooser と BufferedReader/Writer を活用し、快適な入出力処理を実現。

さらに自動保存機能を組み込み、作業データの保全も考慮されています。フォント変更やダークモード切り替えなどの設定管理も導入され、ユーザーごとのカスタマイズが可能です。

JavaFXによるGUI設計とイベント制御を一通り体験できる構成で、実務的な開発力を磨くことができます

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Spring Bootの環境構築を行う

Spring Bootを使うと設定が自動化されるって言うけど、結局何が自動で何を自分で設定すればいいの?

普通のJava開発とどう違うの?

Spring Bootは、複雑な設定を自動化して効率的にWebアプリを開発できるフレームワークです。

環境構築では、JDKとEclipse、そしてSpring Initializrを利用してプロジェクトの基本構成を生成します。

依存関係やビルドツールの設定を自動化するMavenを導入し、最小限の構成でアプリが起動する仕組みを理解します。

TomcatサーバーはSpring Bootに組み込み済みのため、外部設定なしで起動可能です。application.propertiesによる環境変数設定や、ディレクトリ構成の整理を通じて、今後の開発を支える基盤を整備します。

IDE上で実際に起動し、ブラウザから動作確認を行うことで、アプリ開発の第一歩を確実に踏み出せる構成になっています

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Spring BootでMVC構造のWebアプリを作る

Controller・Model・Viewってそれぞれ何をしてるの?

データの流れが見えなくて、どこで値が渡ってるのか分からないんだけど…

Spring Bootを使って、Model・View・Controllerの役割を明確に分離したMVC構造のWebアプリを実装します。

Controller層でリクエストを受け取り、Model層でデータ処理を行い、View層のHTMLテンプレート(Thymeleaf)に結果を反映させる基本構成を学びます。

フォーム入力の受け渡しや、POST/GETメソッドの処理フロー、パラメータのバインドなどを通じて、データと画面の連携を体感できます。また、DI(依存性注入)を活用して、クラス間の結合度を下げながらメンテナンス性を高める設計も実践。

最終的に、Eclipse上で動作確認できる「入力フォーム付きWebアプリ」を構築し、Spring Bootの基礎とWeb開発の流れを体系的に習得できる内容です

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Spring BootとMySQLの連携をマスターする

Spring BootってSQLを書かなくてもDB操作できるって聞くけど、なんで?

Repositoryを作るだけで本当にデータを扱えるの?

Spring BootとMySQLを組み合わせて、実際の業務に近いデータベース連携アプリを構築します。

JDBCの基本を踏まえつつ、Spring Data JPAを利用してCRUD(登録・取得・更新・削除)処理をシンプルに実装。Repository・Entity・Controllerの連携により、SQLを直接記述せずにデータ操作を実現します。

application.propertiesでの接続設定、DDLによるテーブル定義、自動マイグレーションの仕組みも理解し、環境構築から実行までの流れを体系的に学べます。

また、エラー時のトランザクション制御や例外ハンドリングの仕組みも取り上げ、堅牢なアプリ設計を習得。Web画面からDBと連携する一連の開発プロセスを通じて、Spring Bootによるデータ駆動型アプリ開発の基礎を確立します 

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アプリを公開!デプロイ手順を学ぶ

Spring Bootアプリを作った後って、どうやってサーバーに公開するの?

ローカルで動いてるけど、クラウドとか本番環境に移す手順が全然イメージできない…

Spring Bootアプリを開発環境から本番サーバーへ移行するデプロイ手順を体系的に整理します。

まず、Jarファイルのビルド方法や、実行環境での起動確認、ログ出力設定などの基本を押さえます。その上で、Tomcatへのデプロイや、クラウド環境での動作検証までを段階的に解説。ポート設定・環境変数の調整・DB接続設定の切り替えなど、開発と運用をつなぐ実践的ノウハウを習得します。

さらに、systemdを使った自動起動設定や、アプリ更新時の再デプロイ手順も扱い、継続的運用を前提とした構成を構築。

ローカル開発に留まらず、「動くアプリを公開して使える状態にする」までの一連の流れを実践を通して理解できる内容です

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共通DBアクセスクラス

たった1カラム追加しただけで、設定ファイルを3つも4つも直すとか正気じゃないよ…。

修正のたびに依存関係が崩れて、ビルド通すだけで一苦労。

なんでこんな非効率な仕組みが“標準”として受け入れられてるんだ?

Javaで業務システムを開発する際、データベースとの連携は欠かせません。しかし、毎回JDBCコードを直接書く構成では、修正や再利用が難しく、保守コストも増大します。

このセクションでは、複数プロジェクトで共有できる共通DBアクセスクラスの設計と実装ノウハウを整理しています。接続管理・例外処理・SQL実行を統一的に扱うことで、開発効率を高め、コードの品質と安定性を両立する構造を目指します。

単なる共通部品ではなく、ログ出力やトランザクション制御など、実運用に即した要件を考慮した設計となっており、チーム開発や将来的な拡張にも柔軟に対応できる仕組みを重視しています。

シンプルなJava DBアクセスクラスを考えてみた

この記事は、複雑なORMや巨大なDBアクセスフレームワークに頼らず、Java標準のJDBCで実運用可能なシンプルなDBアクセスクラスを構築する方法を解説した技術ドキュメントです。

著者は、カラム追加ごとに多数のファイル修正が必要になる現行ORMの煩雑さを問題視し、研修・小規模案件・短納期開発向けに、設定不要・高保守性・高汎用性を備えた軽量クラスを設計しました。

主要構成はFactoryパターンによるクラス分離(Insert/Update/Delete/Select)、Mapまたは独自Entityによる柔軟なデータ受け渡し、JDBC接続プールによる再利用設計などで構成。

外部ライブラリに依存せず、「動けばいい」ではなく「すぐ動いて読めるコード」を重視。GitHubでソースを公開し、今後はトランザクション制御の拡張やSQLバリエーション対応も予定しています

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共通DBアクセスクラスでSQLを直感的に操作するJava設計

ORMを使用せず、JDBCによってSQLを直感的に操作できる共通DBアクセスクラスの設計手法を紹介しています。

executeQueryやexecuteUpdateなどを抽象化し、SQL文をそのまま扱えるため、保守性と再利用性を高めながら業務ロジックを簡潔に構築できます。

結果をMap形式で受け取る設計により、実装負担を軽減し、少人数や短納期の開発現場でも安定した運用を実現します。

軽量で理解しやすいシンプルな構造が特徴です。

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JavaでDB接続の最適化と共通プールの構築

JavaでDB接続を効率化するための共通コネクションプール構築手法をまとめた内容です。

複数の接続を都度生成・破棄する非効率を解消し、共通DBアクセスクラスと連携して安定したトランザクション処理を実現します。

接続プールはスレッドセーフな構造を採用し、最大接続数・待機時間を柔軟に制御可能。さらに、例外発生時のリソース解放を確実に行う仕組みを備えています。

軽量な構成で外部ライブラリに依存せず、システム全体のパフォーマンスを大幅に改善する実装として設計されています。

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ログ出力と例外処理の共通化でJava開発効率を上げる

Javaにおける例外処理とログ設計の最適化手法を体系的にまとめた内容です。

例外を「握り潰す」「原因不明のまま再送する」といった現場の悪習を断ち切り、例外階層・発生箇所・対応責任を明確化する設計指針を提示しています。

共通DBアクセスクラスと連携し、業務層・インフラ層でのログ出力を一元管理。try-catch構造の統一、SQLExceptionやNullPointerExceptionの再定義、スタックトレースの抑制方法を示し、障害発生時の追跡性を向上。

可読性・保守性・再現性を重視した堅牢なJava基盤構築を目指す実践的なアプローチです。

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例外の闇を断つ、堅牢なJavaエラーハンドリングとログ設計

フレームワークに依存せず、共通DBアクセスクラスを用いた実践的なJavaアプリ設計を示した内容です。

これまで構築してきた接続管理・SQL実行・例外処理を統合し、業務ロジックを最小限の記述で実装できる構成を紹介。

サンプルではDAO層を排除し、SQLを直接指定してデータ操作を行う方式を採用しています。トランザクション制御やログ出力も共通化し、可読性・保守性・デバッグ効率を高める設計となっています。

フレームワークなしでも十分に運用可能な、軽量で拡張性の高いアーキテクチャを提案しています。

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Java共通DBアクセスクラスの実用例で脱フレームワーク

Java開発におけるログ出力と例外処理の共通化設計を通じて、開発効率と保守性を高める方法をまとめた内容です。

プロジェクトごとにバラつきやすいログ実装を一本化し、レベル別出力(INFO/ERRORなど)やフォーマット統一を実現。

例外処理では、アプリ層とDB層の責任分離を明確にし、例外発生時のトレース情報をログに自動出力する仕組みを導入しています。これにより、トラブル時の原因追跡が容易になり、チーム開発での調査コストを削減。

共通DBアクセスクラスとの連携で、安定した運用基盤を支える設計指針を示しています。 

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実践環境を整える

ここまで学んだ知識を実際に試すには、Linuxを動かす環境が必要です。手軽に始めるならVPSを利用するのがおすすめです。
VPS徹底比較!ConoHa・さくら・Xserverの選び方



VPSを利用してLinux環境を準備したら、実際の設定は下記の記事が参考になります。
VPSに開発環境を自動構築する方法|Apache+Tomcat+PostgreSQL

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