Webアプリが動く仕組みとは？基本構造と動作の仕組みを徹底解説！

Webアプリケーションは、現代のインターネット環境において、私たちの日常生活やビジネスにおいて欠かせない存在です。
例えば、SNSやオンラインショッピング、メールサービスなど、私たちが普段使っている多くのサービスは、すべてWebアプリケーションとして提供されています。
本記事では、Webアプリケーションがどのように動作しているのか、その基本構造と動作の仕組みを解説します。

1. Webアプリケーションの基本構造

Webアプリケーションの構造は大きく分けて「クライアントサイド」と「サーバーサイド」に分かれます。
これらの2つが連携して動作し、ユーザーに対してインタラクティブなWebサービスを提供しています。

• クライアントサイド
  クライアントサイドは、ユーザーが実際に操作するブラウザ上で動作する部分です。
  HTML、CSS、JavaScriptなどの技術を用いてWebページの表示やユーザーとのやり取りを行います。
  例えば、ユーザーがフォームにデータを入力し、そのデータをサーバーに送信する動作や、ページ内でのインタラクティブな操作はすべてクライアントサイドで処理されます。
  
• サーバーサイド
  サーバーサイドは、Webサーバー上で動作する部分です。
  ユーザーからのリクエストを受け取り、必要な処理を行った後に結果をクライアントサイドに返します。
  サーバーサイドでは、PHP、Python、Ruby、Javaなどのプログラミング言語を使用してデータベースとの連携や、動的なWebページの生成を行います。

2. クライアントサイドとサーバーサイドの役割

Webアプリケーションが動作する際には、クライアントサイドとサーバーサイドが連携して情報をやり取りします。
ユーザーがWebページを開くと、まずクライアントサイド（ブラウザ）がWebサーバーに対してリクエストを送信します。
これに対し、サーバーサイドはリクエストに基づいて処理を行い、適切なレスポンスをクライアントサイドに返します。この一連の流れを「リクエストとレスポンス」と呼びます。

• リクエスト
  クライアント（ブラウザ）から送信される情報で、どのページを表示するか、どのデータを取得するかが含まれます。
  リクエストには、URLやブラウザの種類、IPアドレスなどの情報も含まれます。
  
• レスポンス
  サーバーがリクエストに応じて返すデータです。
  HTMLファイルや画像、データベースから取得した情報などがレスポンスとして返され、クライアントサイドで表示されます。

3. Webアプリケーションの動作の流れ

Webアプリケーションが動作する一般的な流れは次の通りです。

1. ブラウザでのリクエスト
   ユーザーがブラウザのアドレスバーにURLを入力し、リクエストを送信します。
   例えば「https://example.com」というURLを入力すると、ブラウザはそのページにアクセスするためのリクエストをWebサーバーに送信します。
   
2. サーバーでの処理
   Webサーバーはリクエストを受け取ると、指定されたファイル（通常はHTMLファイル）を検索します。
   動的なページの場合は、サーバーサイドのプログラム（PHPやPythonなど）がデータベースと連携し、必要なデータを取得したり、ページの内容を動的に生成します。
   
3. レスポンスの送信
   サーバーは処理が完了すると、HTMLファイルや必要なデータをレスポンスとしてクライアントに返します。
   これにより、ユーザーのブラウザにWebページが表示されます。
   
4. クライアントでの表示
   クライアントサイド（ブラウザ）は、受け取ったHTMLやCSS、JavaScriptファイルを解釈し、Webページを表示します。
   JavaScriptが含まれている場合は、ブラウザ内で動的な操作が行われることもあります。

4. Webアプリケーションのメリット

Webアプリケーションには、以下のようなメリットがあります。

• プラットフォーム非依存
  Webアプリケーションはブラウザ上で動作するため、WindowsやMac、Linuxなど、さまざまなOS上で動作します。
  ユーザーが特定のソフトウェアをインストールする必要がなく、アクセスしやすいのが特徴です。
  
• リアルタイムな更新
  サーバー側でデータを管理し、クライアントにリアルタイムで反映できるため、常に最新の情報を提供できます。
  例えば、SNSのタイムラインやオンラインチャットのメッセージ更新がこれに該当します。
  
• セキュリティ
  セキュリティ対策をサーバー側で行えるため、データの管理や保護がしやすくなります。
  また、サーバーサイドで機密性の高い情報を処理するため、クライアントに情報を流出させるリスクも軽減されます。

5. クライアントサイドとサーバーサイドの技術

クライアントサイドとサーバーサイドでは、使用される技術が異なります。

• クライアントサイドの技術
  • HTML: Webページの骨組みを作成するための言語
  • CSS: Webページのデザインを装飾するためのスタイルシート言語
  • JavaScript: 動的な操作やインタラクティブな機能を追加するためのスクリプト言語
• サーバーサイドの技術
  • PHP: 動的なWebページを生成するためのプログラミング言語
  • Python: データ処理や機械学習にも活用される高機能なプログラミング言語
  • Java: 安全性や高いパフォーマンスを誇るサーバーサイド言語

まとめ

Webアプリケーションは、クライアントサイドとサーバーサイドの連携によって実現される複雑なシステムです。
クライアントからのリクエストに応じて、サーバーがデータを処理し、レスポンスを返す仕組みがその基盤となっています。
これにより、ユーザーはブラウザ上でリアルタイムな情報を取得し、インタラクティブな操作を行うことができます。