Web3層アーキテクチャ(ウェブサンソウアーキテクチャ)とは | 意味や読み方など丁寧でわかりやすい用語解説

Web3層アーキテクチャとは、Webアプリケーションを設計・構築する際の、非常に一般的かつ効果的な構造パターンの一つである。これは、アプリケーションの機能を役割に応じて3つの独立した論理的な層に分割することで、システム全体の保守性、拡張性、スケーラビリティ、そしてセキュリティを向上させることを目的としている。システムエンジニアを目指す上で、このアーキテクチャの理解はWebアプリケーション開発の基礎となるため不可欠だ。

このアーキテクチャでは、ユーザーが直接触れる「プレゼンテーション層」、ビジネスロジックを実行する「アプリケーション層」、そしてデータを保存・管理する「データ層」の三つが明確に分離される。それぞれの層は特定の役割に特化し、隣接する層と連携することで、全体として一つのWebアプリケーションとして機能する。この分離によって、各層の変更が他の層に与える影響を最小限に抑えることが可能となり、システムの複雑性を管理しやすくなるのだ。

詳細に入ると、まず「プレゼンテーション層」は、ユーザーインターフェース（UI）の提供とユーザーからの入力の受け付けを担当する。この層は、Webブラウザで表示されるHTML、CSS、JavaScriptなどで構成されるフロントエンド部分や、スマートフォンアプリの画面などが該当する。ユーザーはプレゼンテーション層を通じてシステムにアクセスし、情報の閲覧やデータの入力を行う。プレゼンテーション層の役割は、ユーザーが直感的に操作できる画面を提供し、その操作を次の層であるアプリケーション層へと伝えること、そしてアプリケーション層から受け取った処理結果をユーザーに分かりやすく表示することにある。この層は、直接データ層にアクセスすることはなく、常にアプリケーション層を介してデータのやり取りを行う。

次に「アプリケーション層」は、Web3層アーキテクチャの中核をなし、ビジネスロジックや業務処理を担う層である。この層は「ビジネスロジック層」や「AP層」とも呼ばれ、プレゼンテーション層からの要求を受け取り、それを解釈し、必要な処理を実行する。例えば、ユーザーからの商品購入リクエストがあった場合、在庫確認、価格計算、支払い処理の実行、ユーザー認証など、ビジネス上必要な一連の処理がこの層で行われる。アプリケーション層は、これらの処理の過程で必要に応じてデータ層にデータの読み書きを要求し、その結果を受け取ってプレゼンテーション層に返す。一般的には、Java（Spring）、Python（Django, Flask）、Ruby（Rails）、PHP、Node.jsなどのサーバーサイド言語やフレームワークを用いて実装され、Webサーバーやアプリケーションサーバー上で動作する。この層が適切に設計されていることで、複数のプレゼンテーション層（Webサイトとモバイルアプリなど）から共通のビジネスロジックを利用できるようになる。

最後に「データ層」は、アプリケーションが利用するすべてのデータを永続的に保存し、管理する役割を担う。この層は「DB層」や「永続化層」とも呼ばれ、リレーショナルデータベース（MySQL、PostgreSQL、Oracle、SQL Serverなど）やNoSQLデータベース（MongoDB、Cassandraなど）がこれに該当する。データ層の主な機能は、アプリケーション層からの要求に応じて、データの追加、更新、削除、検索といった操作を行い、データの一貫性、完全性、セキュリティを確保することだ。重要なのは、データ層はアプリケーション層からのアクセスのみを受け付け、プレゼンテーション層からの直接的なアクセスは許可しない点である。この間接的なアクセス方式により、データのセキュリティが強化され、不正なデータ操作のリスクを低減できる。また、データ層は、単にデータを保存するだけでなく、データのバックアップ、復元、トランザクション管理といった機能も提供し、アプリケーション全体の信頼性を支えている。

これらの三つの層は、厳密な役割分担と連携によってWebアプリケーションを構成する。ユーザーがプレゼンテーション層で操作を行うと、その要求はアプリケーション層に送られる。アプリケーション層はビジネスロジックに基づいて処理を行い、必要であればデータ層からデータを取得したり、更新したりする。データ層は要求された処理を実行し、結果をアプリケーション層に返す。アプリケーション層はその結果をまとめて、プレゼンテーション層に表示情報として送り返し、最終的にユーザーの画面に表示される、という一連の流れになる。

Web3層アーキテクチャを採用することには多くの利点がある。まず、各層が独立しているため、例えばプレゼンテーション層のデザインを変更しても、アプリケーション層やデータ層に影響を与えることなく作業を進められる「保守性の高さ」が挙げられる。次に、特定の層の負荷が増大した場合でも、その層だけをスケールアウト（サーバーを追加して処理能力を増強すること）できるため、「拡張性」や「スケーラビリティ」に優れている。これにより、大量のユーザーアクセスにも柔軟に対応可能となる。また、データ層がプレゼンテーション層から隔離されているため、外部からの直接的な攻撃からデータベースを保護し、「セキュリティ」を向上させる効果も期待できる。さらに、各層の専門家が並行して開発を進められるため、「開発効率」の向上にも貢献する。これらの特性により、Web3層アーキテクチャは大規模で複雑なWebアプリケーションの開発において、非常に有効な設計思想として広く採用されているのだ。