JavaScriptとは
JavaScriptは、主にWebインタラクティビティの向上や豊富なWebコンテンツの提供に使用される高水準の解釈型プログラミング言語です。Javaと関係があると名前が示唆するものの、JavaScriptは設計や機能の面でJavaプログラミング言語とは大きく異なっています。
JavaScriptは、手続き型、オブジェクト指向（プロトタイプベース）、関数型のスタイルをサポートするマルチパラダイム言語でもあります。この柔軟性により、開発者のアーセナルで使い勝手の良いツールとなっています。
JavaScriptの特徴
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解釈型言語
JavaScriptはコンパイル型ではなく解釈型の言語です。ブラウザの解釈機能がJavaScriptのコードを読み込み、各行を解釈して実行します。この特徴により、JavaScriptは非常に柔軟でデバッグや学習も容易です。 -
クライアントサイド言語
JavaScriptは主にクライアントサイドのスクリプト言語として使用されます。HTMLページにスクリプトタグで埋め込まれ、直接ページのDocument Object Model (DOM) とやり取りして、入力の検証、要素の操作、ユーザーイベントの処理などを行います。 -
サーバーサイド言語
Node.jsなどの環境の登場により、JavaScriptはサーバーサイドでも実行されるようになり、JavaScriptだけでフルスタックアプリケーションを構築することができます。 -
動的型付け
JavaScriptは動的型付けを採用しており、変数には型の強制がなく、任意の型の値を保持できます。これにより、迅速な開発と柔軟性が可能になりますが、型関連のエラーに注意する必要があります。
JavaScriptの主な機能
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HTMLとCSSとの連携
JavaScriptはHTML要素を操作し、CSSスタイルを変更することができます。これにより、ダイナミックなコンテンツやレイアウトを作成でき、高度なインタラクティブなWebサイトを作成できます。 -
イベント処理
JavaScriptは、クリックやキーボード入力、マウスの動きなど、ユーザーアクションを検出して応答することができます。これは、レスポンシブなユーザーインターフェースを作成するための基本的な機能です。 -
非同期プログラミング
JavaScriptは非常に優れた非同期操作のサポートを持っており、ネットワークリクエストやファイル操作などのタスクをバックグラウンドで実行し、メインスレッドの実行をブロックしないようにすることができます。これは、スムーズでブロックしないユーザーエクスペリエンスを作成するために必要不可欠な機能です。 -
JSONのサポート
JavaScript Object Notation（JSON）は、人間が読み書きしやすく、機械が解析や生成しやすい軽量なデータ交換形式です。その名前が示すように、JSONはJavaScriptのネイティブの一部であり、データの保存、転送、操作に優れたサポートを提供しています。 -
プロトタイプベースの継承
クラスベースのオブジェクト指向言語とは異なり、JavaScriptはプロトタイプベースの継承を使用しています。各オブジェクトには、別のオブジェクトにリンクするプライベートプロパティ（そのプロトタイプ）があります。オブジェクト内に存在しないプロパティにアクセスしようとする場合、JavaScriptはオブジェクトのプロトタイプ、およびそのプロトタイプに向かって、プロトタイプチェーンを最後まで検索します。
JavaScriptのWeb開発における役割
JavaScriptは、現代のWeb開発に欠かせないツールです。その柔軟性により、アプリケーションのクライアントサイドとサーバーサイドの両方を担当し、JavaScriptだけでフルスタックアプリケーションを開発することが可能になっています。この章では、主要なフロントエンドJavaScriptフレームワークと、Node.jsを使用したサーバーサイドJavaScriptの使用に焦点を当てます。
フロントエンドJavaScriptフレームワーク
JavaScriptは、よりダイナミックでレスポンシブなユーザーエクスペリエンスを提供するシングルページアプリケーション（SPA）の台頭に重要な役割を果たしています。SPAは、ユーザーがアプリとやり取りするときに、単一のHTMLページを動的に更新することによって動作します。JavaScriptフレームワークやライブラリは、SPAの開発をより容易にし、管理可能にするのに役立っています。以下にいくつかの代表的なものを挙げます。
React
Facebookによって開発・維持されているReactは、ユーザーインターフェースを構築するためのJavaScriptライブラリです。コンポーネントベースのアーキテクチャを導入し、コンポーネントと呼ばれる小さな分離されたコードの部品を使って複雑なUIを構成することができます。Reactはまた、仮想DOMを使用してレンダリングを最適化し、アプリのパフォーマンスを向上させることができます。
Angular
Googleによって開発されたAngularは、複雑なWebアプリケーションを構築するための強力なフレームワークです。TypeScript（JavaScriptの静的型付き拡張）を使用し、デコレーターや依存性注入の概念を導入します。Angularは、ルーティング、状態管理、HTTPリクエストのビルトインソリューションを提供する完全なソリューションです。
Vue.js
Vue.jsは、段階的に採用できるプログレッシブなJavaScriptフレームワークです。プロジェクトで必要に応じてライブラリとして、または完全機能のフレームワークとして使用できます。Vue.jsはシンプルで使いやすいことで知られており、初心者にも適しています。
Node.jsを使用したサーバーサイドJavaScript
JavaScriptは従来、クライアントサイドでのみ使用されていましたが、Node.jsの登場によりサーバーサイドでも使用することができるようになりました。
Node.js
Node.jsは、ブラウザの外でJavaScriptコードを実行するランタイム環境です。Node.jsを使用すると、JavaScriptを使ってWebサーバーを作成したり、データベースとやり取りしたり、ファイルシステムと操作したりすることができます。これにより、同じコードをクライアントサイドとサーバーサイドの両方で実行できる、アイソモーフィック（またはユニバーサル）JavaScriptアプリケーションの台頭につながりました。
Express.js
Express.jsは、Node.js用の高速でミニマリストなWebフレームワークです。基本的なWebアプリケーションの機能を提供する薄いレイヤーを提供し、サーバーサイドのアプリケーションを素早く簡単に構築できます。
MongoDBとMongoose
データベースに関しては、JavaScriptの世界では、JSON風のドキュメントをデータストレージに使用するNoSQLデータベースであるMongoDBが人気です。Mongooseは、オブジェクトデータモデリング（ODM）ライブラリであり、より高い抽象化レベルとスキーマベースのソリューションを提供します。
これらの技術を組み合わせて、人気のフルスタックJavaScriptフレームワークであるMERNスタック（MongoDB、Express.js、React、Node.js）が形成されます。
JavaScriptにおける機械学習
機械学習は、ますます重要な分野になっています。従来、PythonやRなどの言語が機械学習を支配していましたが、Webの言語であるJavaScriptも着実に進出しています。JavaScript向けの機械学習ライブラリの登場により、ブラウザで直接機械学習モデルを実行できるようになり、新しい機会が開かれるようになりました。
JavaScriptで機械学習を容易にするために、いくつかのライブラリが開発されています。代表的なものをいくつか紹介します。
TensorFlow.js
TensorFlow.jsは、JavaScriptでの機械学習のためのGoogleによるライブラリです。Pythonの人気のある機械学習ライブラリであるTensorFlowの力をJavaScriptにもたらします。TensorFlow.jsを使用すると、ブラウザまたはNode.jsで機械学習モデルをトレーニングおよび実行できます。
Synaptic.js
Synaptic.jsは、ニューラルネットワークの構築とトレーニングのためのJavaScriptライブラリです。事前トレーニングされたネットワークと、ゼロから新しいネットワークをトレーニングする両方をサポートしています。幅広いニューラルネットワーク構造を扱える柔軟なライブラリです。
Brain.js
Brain.jsは、ニューラルネットワークのための別のJavaScriptライブラリです。ネットワークの作成とトレーニングのための簡単なAPIを提供し、初心者やより簡単なタスクには適しています。
Ryusei Kakujo
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