アーキテクチャとWebサービス

① 2層アーキテクチャと3層アーキテクチャ

クライアントサーバシステムの内部構造は、処理をどのように層（レイヤー）に分割するかによって分類されます。

2層アーキテクチャは、クライアントとサーバの2層で構成されます。クライアント側にアプリケーションの業務ロジック（計算処理や判定処理など）が組み込まれるため、クライアントPCに高い処理能力が求められます。このような高機能なクライアントをファットクライアントと呼びます。業務ロジックを変更するたびに全クライアントPCのソフトウェアを更新する必要があり、保守コストが高くなるという課題があります。

3層アーキテクチャは、以下の3つの層に処理を分離します。

3層構成では業務ロジックがサーバ側のファンクション層に集約されるため、クライアント側は画面表示に特化した軽量な構成で済みます。このような軽量クライアントをシンクライアントと呼び、Webブラウザだけで動作するWebアプリケーションがその典型例です。業務ロジックの変更もサーバ側だけで完結するため、保守性が大幅に向上します。

② SOA（サービス指向アーキテクチャ）

SOA（Service-Oriented Architecture）は、システムの機能を独立した「サービス」という部品に分解し、それらを組み合わせて大きなシステムを構築する設計思想です。

たとえば「顧客管理サービス」「在庫管理サービス」「決済サービス」をそれぞれ独立した部品として開発しておけば、新しい業務システムを構築する際に既存のサービスを再利用できます。レゴブロックのように部品を組み替えることで、変化するビジネス要件に柔軟かつ迅速に対応できるのがSOAの強みです。

③ Webサービスの通信プロトコル

異なるシステム間でデータをやり取りするための標準的な仕組みがWebサービスです。主に2つの方式があります。

SOAP（Simple Object Access Protocol）は、XML形式のメッセージをHTTPやSMTPなどのプロトコル上でやり取りする通信規約です。WSDL（Web Services Description Language）というXML文書でサービスの仕様（どんな機能があり、どのようなデータ形式でやり取りするか）を記述します。厳密な型定義と豊富なセキュリティ機能を備えていますが、XMLの記述が冗長になりがちで、処理のオーバーヘッドも大きいという欠点があります。

REST（Representational State Transfer）は、HTTPメソッド（GET/POST/PUT/DELETEなど）を使ってリソース（データ）を操作するシンプルな設計原則です。データ形式にはJSON（JavaScript Object Notation）が主に使用され、XMLに比べてデータ量が少なく、人間にも読みやすいという特長があります。現在のWebアプリケーションやモバイルアプリのAPIでは、RESTが圧倒的に主流です。

④ マイクロサービスとモノリシック

アプリケーションの内部構造をどう設計するかという観点で、2つの対照的なアプローチがあります。

モノリシックアーキテクチャは、すべての機能を1つの大きなアプリケーションとして構築する伝統的な方式です。コードベースが一体化しているため、小規模なシステムでは開発・テスト・デプロイがシンプルですが、規模が大きくなると機能間の依存関係が複雑化し、一部の変更がシステム全体に影響を及ぼすリスクが高まります。

マイクロサービスアーキテクチャは、システムを小さな独立したサービス群に分割し、各サービスがAPI（主にREST API）を通じて疎結合に連携する設計です。各サービスは独立してデプロイ（配備）・スケーリング（拡張）が可能で、異なるプログラミング言語やデータベースを使い分けることもできます。障害の影響範囲が限定されるため、大規模システムの運用に適しています。一方で、サービス間の通信管理やデータ整合性の確保が複雑になるという課題もあり、小規模なシステムではモノリシックの方が適切な場合もあります。