【Javaの基礎知識】JDBCを使ったTodoアプリのDB連携と実装手順

2025年3月3日

JDBCとは？基本概念と仕組み
Todoアプリの概要と設計
データベースを作成する
JDBC接続専用クラスを作成する
- JDBCを使うための準備
- データベースと接続するクラスを作成
DAO（Data Access Object）クラスを作成する
- DAOクラスとは？
- DAOクラスの作成
JavaBeans（Java特有の構造体）を作成する
TodoServletクラスを作成する
- ServletのURLマッピングについて
JDBCのトラブルシューティングと注意点
- よくあるエラーと対処法
- セキュリティ対策とベストプラクティス
（発展編）ORMとは？データベース操作を簡単にする技術
- ORMとは？
- JDBCとORMの違い

JDBCとは？基本概念と仕組み

JDBC（Java Database Connectivity）を使えば、Javaアプリとデータベースを直接連携できます。本記事では、JDBCの基本から実装方法までを詳しく解説し、Todoアプリとデータベースを連携させる方法を紹介します。

JDBCを使用することで、SQLを自由に記述でき、より細かい制御が可能になるため、軽量なアプリケーションにおいてもオーバーヘッドを抑えた効率的なデータベース処理が実現できます。

なお、本記事ではJDBCを使用した基本的なデータ操作（追加・削除）を中心に解説します。
データの更新処理や、より効率的なデータベース接続を実現する「コネクションプール」の導入については、別記事にて詳しく解説しますので、必要に応じてそちらもご参照ください。

JDBCの概要

JDBC（Java Database Connectivity）は、Javaアプリケーションとリレーショナルデータベースを接続するためのAPIです。JDBCを利用することで、SQLクエリを発行し、データの取得や更新を行うことができます。

JDBCを使用する主な手順は以下の通りです。

JDBCドライバをロードする
データベースに接続する
SQLクエリを実行する
結果を取得・処理する
接続を閉じる

JDBCの主要コンポーネント

JDBCを構成する主なコンポーネントを理解しておくことで、効率的なデータベース操作が可能になります。

JDBCの主要コンポーネント

Connection: データベースとの接続を管理する
Statement: SQLクエリを実行する
PreparedStatement: 事前にコンパイルされたSQLを実行する（セキュリティとパフォーマンス向上のため推奨）
ResultSet: SQLクエリの結果を取得・処理する

JavaアプリからMySQLに接続する

JavaアプリケーションがMySQLに接続するためには、JDBCドライバ（MySQL Connector/J）を経由する必要があります。今回は、Databaseへの接続には、前回の「【Javaの基礎知識】DockerでMySQL環境を構築！」記事内で作成済みのDocker環境を再利用します。以下の図は、その接続の流れを示したものです。

ローカルPC: Eclipseを使用してJavaアプリを開発・実行する環境
Eclipse: Javaアプリケーションの開発環境（IDE）
Javaアプリ（JDBC API）: JDBCを利用してデータベースにアクセスするJavaプログラム
JDBCドライバ（MySQL Connector/J）: JavaアプリとMySQLの間で通信を仲介する
MySQLコンテナ（Docker）: Dockerで動作するMySQL環境
ポート3306: JavaアプリがMySQLに接続するための通信ポート

この構成を利用することで、ローカルPCにMySQLを直接インストールせずに、Dockerを使って簡単に開発環境を構築できます。

Todoアプリの概要と設計

本記事では、JDBCを使用してデータベースとTodoアプリを連携する方法を解説します。作成時点では、以下の基本機能を実装しています。

✅ 実装済みの機能

一覧表示：データベースから取得したTodoリストを画面に表示
新規追加：フォームから入力したタスクをデータベースへ登録
削除：登録済みのタスクを削除

🔧 仕様

今回は「【Javaの基礎知識】Servlet/JSPでTodoアプリを作ろう」記事で作成したTodoアプリへ、新たにデータベース接続機能を追加し、JDBCを活用してデータを永続化できるようにします。

Beエンジニア

【Javaの基礎知識】Servlet/JSPでTodoアプリを作ろう

https://www.pmi-sfbac.org/java-todo-app-servlet-jsp

Javaの基本を学んだら、次は実践！本記事では、ServletとJSPを使ってシンプルなTodoアプリを作成します。環境構築からフォーム入力、データの管理、表示までの流れを詳しく解説し、Webアプリ開発の基礎を習得できる内容になっています。最終的にSpring Bootへの移行も視野に入れ、Servlet/JSPの基礎をしっかりと身につけましょう！ Servlet/JSPでTodoアプリを作成するServletとJSPを活用し、シンプルなTodoアプリを作成する方法を解説します。Eclipse + Tomcat の環境で、リストの追加・削除ができるWebアプリを実装し、基本的な流れ...

機能	仕様概要
一覧表示	データベースの todo_items テーブルから全件取得し表示
新規追加	ユーザー入力を受け付け、新しいTodoをデータベースに保存
削除	指定されたTodoをデータベースから削除

JDBCを使用してMySQLと接続
Servlet/JSPで実装し、Webアプリとして動作
データベース連携の基本機能（追加・削除・一覧表示）の実装

Todoアプリの完成イメージ

本記事では、JDBCを用いてデータベースと連携したTodoアプリを作成します。ここでは、完成後のアプリの動作イメージを紹介し、一覧表示・追加・削除の基本機能がどのように動作するかを確認します。

Todoアプリ初期表示

ブラウザから http://localhost:8080/todo にアクセスすると、以下のようにTodoリストが表示されます。

Todoアプリの追加画面

「タイトル」を入力して「追加」ボタンをクリックすると、新しいTodoがリストに追加されます。

Todoアプリの削除画面

登録されたTodoの「削除」ボタンをクリックすると、対象のTodoがリストから削除されます。

データベースを作成する

JDBCを使ってデータベースと接続する前に、まずはMySQLにデータベースを作成する必要があります。本記事では、`todo_db` という名前のデータベースを作成し、タスク管理用のテーブル `todo_items` を用意します。

MySQLにデータベースを作成

MySQLにログインし、以下のSQLコマンドを実行して `todo_db` を作成します。

CREATE DATABASE todo_db;

正しく作成されたか確認するため、以下のコマンドを実行します。

SHOW DATABASES;

データベース一覧に `todo_db` が表示されていれば成功です。

データベースを選択する

作成したデータベースを使用するために、次のコマンドを実行します。

USE todo_db;

このコマンドを実行すると、以降のSQL操作は `todo_db` に対して行われます。

タスク管理用のテーブルを作成

データを保存するために、`todo_items` テーブルを作成します。

CREATE TABLE todo_items (
    id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    title VARCHAR(255) NOT NULL,
    completed BOOLEAN DEFAULT FALSE
);

この todo_items テーブルには、以下のカラムが含まれています。

カラム名	データ型	説明
id	INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY	各タスクに割り当てられる一意のID
title	VARCHAR(255) NOT NULL	タスクのタイトル
completed	BOOLEAN DEFAULT FALSE	タスクの完了状態（初期値は未完了）

テーブルが作成されたか確認

以下のコマンドを実行して、todo_items テーブルが作成されているか確認します。

SHOW TABLES;

出力結果に todo_items が含まれていれば、テーブル作成は成功です。

サンプルデータを挿入

動作確認のため、サンプルデータを挿入します。

INSERT INTO todo_items (title, completed) VALUES ('タスク1', false);
INSERT INTO todo_items (title, completed) VALUES ('タスク2', true);

挿入されたデータを確認するには、次のコマンドを実行します。

SELECT * FROM todo_items;

これで、データベースの準備が完了しました。次に、JDBCを使用してこのデータベースと接続し、データの取得・追加・更新・削除を行います。

JDBC接続専用クラスを作成する

本記事では、前回作成したTodoアプリを JDBC を使ってデータベースと接続し、タスクを管理できるようにする方法を解説します。

JDBCを使うことで、以下のようなデータ操作が可能になります。

Todoアイテムの一覧を取得する
新しいTodoアイテムを追加する
Todoアイテムの完了状態を更新する
Todoアイテムを削除する

本記事では、初心者でも理解できるように、「なぜこの作業が必要なのか」を丁寧に説明しながら進めます。

JDBCを使うための準備

JDBCを利用するには、いくつかの準備が必要です。まずは、データを保存するためのデータベースを作成し、Javaアプリケーションから接続できる環境を整えます。次に、JDBCを使用するためのドライバをプロジェクトに追加し、データベースとやり取りする準備を行います。これらの手順を一つずつ丁寧に解説していくので、順番に進めていきましょう。

① MySQLのデータベースを作成する

まず、MySQLに Todoアプリのデータを保存するデータベースを作成します。

CREATE DATABASE todo_db;
USE todo_db;
CREATE TABLE todo_items (
    id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    title VARCHAR(255) NOT NULL,
    completed TINYINT(1) DEFAULT 0
);

② JDBCドライバをプロジェクトに追加する

JDBCを使うために、MySQLのJDBCドライバ（mysql-connector-java.jar）をプロジェクトに追加します。

Eclipseの場合：「プロジェクトのビルドパス」にJARファイルを追加
手動で lib フォルダを作成し、その中にJARを配置

データベースと接続するクラスを作成

JDBCを使うためには、データベースに接続するクラスを作成する必要があります。

今回は、DatabaseへのConnectionクラスとして、前回の「【Javaの基礎知識】DockerでMySQL環境を構築！」記事内で作成済みの「MySQLConnection」クラスを再利用します。外部クラスから接続を取得できるようにするためのgetterメソッドを作成し、各DAOクラスで利用できるようにします。

Beエンジニア

【Javaの基礎知識】DockerでMySQL環境を構築！

https://www.pmi-sfbac.org/mysql-docker-management

Dockerを使えば、Javaに限らずあらゆる環境での開発が簡単になります。ローカル環境にMySQLをインストールせずに、手軽にデータベースを利用できるのも大きなメリットです。本記事では、Java開発向けにDockerを活用したMySQL環境の構築方法を詳しく解説します。 DockerでMySQL環境を構築するメリットDockerを活用すれば、MySQL環境を手軽に構築でき、開発やテストの効率が大幅に向上します。ローカル環境に直接MySQLをインストールする必要がなく、環境の違いによるトラブルを回避できるのも大きなメリットです。また、コンテナ化する...

現在のプロジェクト構成は以下のようになっています。

【対象ファイル】

com.example.todo/
└── MySQLConnection.java
    └── getConnection() ⇨ getterメソッドを追加

com.example.todo/

└── MySQLConnection.java

└── getConnection() ⇨ getterメソッドを追加

この状態から、MySQLConnection.java に getConnection() メソッドを追加 し、JDBCを利用する各DAOクラスで接続を取得できるようにします。

package com.example.todo;

import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.SQLException;

public class MySQLConnection {
    // データベース接続情報
    private static final String URL = "jdbc:mysql://localhost:3306/todo_db";
    private static final String USER = "root";
    private static final String PASSWORD = "password";

    // データベース接続を管理する変数
    private static Connection connection = null;

    // データベース接続を取得するメソッド（Getter）
    public static Connection getConnection() throws SQLException {
        if (connection == null || connection.isClosed()) {
            connection = DriverManager.getConnection(URL, USER, PASSWORD);
        }
        return connection;
    }

    // データベース接続を閉じるメソッド
    public static void closeConnection() {
        try {
            if (connection != null && !connection.isClosed()) {
                connection.close();
            }
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

package com.example.todo;

import java.sql.Connection;

import java.sql.DriverManager;

import java.sql.SQLException;

public class MySQLConnection {

// データベース接続情報

private static final String URL = "jdbc:mysql://localhost:3306/todo_db";

private static final String USER = "root";

private static final String PASSWORD = "password";

// データベース接続を管理する変数

private static Connection connection = null;

// データベース接続を取得するメソッド（Getter）

public static Connection getConnection() throws SQLException {

if (connection == null || connection.isClosed()) {

connection = DriverManager.getConnection(URL, USER, PASSWORD);

}

return connection;

}

// データベース接続を閉じるメソッド

public static void closeConnection() {

try {

if (connection != null && !connection.isClosed()) {

connection.close();

}

} catch (SQLException e) {

e.printStackTrace();

}

データベース接続情報の管理
- データベースのURL、ユーザー名、パスワードを定数として定義
- 接続先のデータベース情報を一元管理することで、変更時の影響を最小限に抑える
データベース接続の確立
- JDBCの DriverManager.getConnection() を使用して、データベースとの接続を確立
- このメソッドをDAOクラスで呼び出すことで、各処理で個別に接続を作成する手間を省く
接続の管理
- 各DAOでデータベース操作が終わった後は、接続を適切に閉じる必要がある
- このクラスを使用することで、接続の確立が統一され、誤った接続管理のリスクを減らせる

DatabaseConnection クラスのポイント

データベース接続情報を定数として管理し、一元化する
メソッド getConnection() で接続を取得できるようにする
エラーハンドリングは、DAOクラス側で SQLException を適切に処理する

DAO（Data Access Object）クラスを作成する

ここでは、JDBCを使ってデータベースを操作する DAO（Data Access Object）クラスを作成します。
DAOクラスは、データベースの処理（データの取得・追加・更新・削除）を一元管理するための専用クラスです。

DAOクラスとは？

DAOとは、データベースとやり取りする処理を1つのクラスにまとめ、アプリケーションの可読性や保守性を向上させる設計パターンです。
Servletや他のクラスが直接データベースにアクセスせず、DAOを通じて操作を行うことで、コードの分離が可能になります。

DAOクラスとMVCの関係

アプリケーション開発では、MVC（Model-View-Controller）アーキテクチャに基づいてコードを分割することで、管理しやすい設計にします。

Model（モデル） - データの管理を担当（DAOクラスはここに該当）
View（ビュー） - ユーザーに表示する画面（JSPなど）
Controller（コントローラー） - リクエストを受け取り、ModelとViewをつなぐ（Servletが担当）

今回作成する TodoDAOクラス は、MVCの「Model（モデル）」に該当 し、データベースとのやり取りを一括して管理します。
この設計を採用することで、**Servlet（Controller）がデータベースの処理を直接記述せず、ロジックをDAOに集約する** ことができます。

DAOクラスの役割

DAOクラスでは、以下の4つのデータベース操作を行います。

Todoアイテムの一覧を取得（ getAllTodos()）
新しいTodoアイテムを追加（ addTodo()）
Todoアイテムの状態を更新（ updateTodo()）
Todoアイテムを削除（ deleteTodo()）

DAOを導入することで、以下のようなメリットがあります。

コードの分離: Servletがデータ処理の責務を持たず、ビジネスロジックとデータアクセスを分離できる
再利用性の向上: 複数のServletやクラスでデータアクセスロジックを統一的に利用可能
可読性の向上: SQLの記述をDAO内にまとめることで、コードが見やすくなる

現在のプロジェクト構成は以下のようになっています。

【対象ファイル】

com.example.todo/
├── MySQLConnection.java
├── Todo.java
└── TodoDAO.java  ⇨ 新規作成
   ├── getAllTodos()  ⇨ 追加
   ├── addTodo()      ⇨ 追加
   ├── updateTodo()   ⇨ 今回は作成しません
   └── deleteTodo()   ⇨ 追加

com.example.todo/

├── MySQLConnection.java

├── Todo.java

└── TodoDAO.java ⇨ 新規作成

├── getAllTodos() ⇨ 追加

├── addTodo() ⇨ 追加

├── updateTodo() ⇨ 今回は作成しません

└── deleteTodo() ⇨ 追加

この状態から、新しく TodoDAO.java を作成し、データベースとのやり取りをDAOクラスに統一します。各メソッドでデータの取得・追加・更新・削除（CRUD）を実装し、Servlet側ではDAOを呼び出すだけでデータ操作が行えるようにします。

DAOクラスの作成

まず、DAOクラス全体の構造を確認します。

package com.example.todo;

import java.sql.Connection;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class TodoDAO {
    public List<Todo> getAllTodos() {
        List<Todo> todos = new ArrayList<>();
        String sql = "SELECT id, title FROM todo_items";

        try (Connection conn = MySQLConnection.getConnection();
             PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement(sql);
             ResultSet rs = pstmt.executeQuery()) {

            while (rs.next()) {
                todos.add(new Todo(rs.getInt("id"), rs.getString("title")));
            }
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return todos;
    }

    public void addTodo(String title) {
        String sql = "INSERT INTO todo_items (title) VALUES (?)";

        try (Connection conn = MySQLConnection.getConnection();
             PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement(sql)) {

            pstmt.setString(1, title);
            pstmt.executeUpdate();
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public void deleteTodo(int id) {
        String sql = "DELETE FROM todo_items WHERE id = ?";

        try (Connection conn = MySQLConnection.getConnection();
             PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement(sql)) {

            pstmt.setInt(1, id);
            pstmt.executeUpdate();
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

package com.example.todo;

import java.sql.Connection;

import java.sql.PreparedStatement;

import java.sql.ResultSet;

import java.sql.SQLException;

import java.util.ArrayList;

import java.util.List;

public class TodoDAO {

public List<Todo> getAllTodos() {

List<Todo> todos = new ArrayList<>();

String sql = "SELECT id, title FROM todo_items";

try (Connection conn = MySQLConnection.getConnection();

PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement(sql);

ResultSet rs = pstmt.executeQuery()) {

while (rs.next()) {

todos.add(new Todo(rs.getInt("id"), rs.getString("title")));

}

} catch (SQLException e) {

e.printStackTrace();

}

return todos;

}

public void addTodo(String title) {

String sql = "INSERT INTO todo_items (title) VALUES (?)";

try (Connection conn = MySQLConnection.getConnection();

PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement(sql)) {

pstmt.setString(1, title);

pstmt.executeUpdate();

} catch (SQLException e) {

e.printStackTrace();

}

public void deleteTodo(int id) {

String sql = "DELETE FROM todo_items WHERE id = ?";

try (Connection conn = MySQLConnection.getConnection();

PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement(sql)) {

pstmt.setInt(1, id);

pstmt.executeUpdate();

} catch (SQLException e) {

e.printStackTrace();

}

このクラスを作成することで、アプリケーションの中でデータベース操作を DAOクラスに統一 することができます。

Todoアイテム一覧を取得する

public List<String> getAllTodos() {
    List<String> todos = new ArrayList<>();
    String sql = "SELECT title FROM todo_items";

    try (Connection conn = DatabaseConnection.getConnection();
        PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement(sql);
        ResultSet rs = pstmt.executeQuery()) {

        while (rs.next()) {
            todos.add(new Todo(rs.getInt("id"), rs.getString("title")));
        }
    } catch (SQLException e) {
        e.printStackTrace();
    }
    return todos;
}

このメソッドは、データベースからTodoアイテムの一覧を取得するための処理を行います。

SQLクエリの作成
- データベースから全てのTodoアイテムのタイトルを取得するためのSQLを作成
- 使用するSQL:
  SELECT title FROM todo_items;
データベース接続の確立
- `DatabaseConnection.getConnection()` を使用してデータベースに接続
- 使用するコード:
  Connection conn = DatabaseConnection.getConnection();
SQLの実行準備
- `PreparedStatement` を使用してSQLを実行する準備
- 使用するコード:
  PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement(sql);
クエリの実行と結果の取得
- `executeQuery()` を使用してクエリを実行し、結果を `ResultSet` に格納
- 使用するコード:
  ResultSet rs = pstmt.executeQuery();
データのリストへの格納
- `while` ループを使用して `ResultSet` からデータを取得し、リストに追加
- 使用するコード:
  while (rs.next()) {
  todos.add(new Todo(rs.getInt("id"), rs.getString("title")));
  }
例外処理とエラーハンドリング
- データベース接続やクエリ実行中にエラーが発生した場合、`SQLException` をキャッチし、エラーメッセージを出力
- 使用するコード:
  } catch (SQLException e) {
  e.printStackTrace();
  }
取得したデータの返却
- リスト `todos` をメソッドの呼び出し元に返す
- 使用するコード:
  return todos;

新しいTodoアイテムを追加する

public void addTodo(String title) {
    String sql = "INSERT INTO todo_items (title) VALUES (?)";

    try (Connection conn = DatabaseConnection.getConnection();
        PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement(sql)) {

        pstmt.setString(1, title);
        pstmt.executeUpdate();
    } catch (SQLException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

このメソッドは、データベースに新しいTodoアイテムを追加するための処理を行います。

SQLクエリの作成
- データベースに新しいTodoアイテムを挿入するためのSQLを作成
- 使用するSQL:
  INSERT INTO todo_items (title) VALUES (?)
データベース接続の確立
- `DatabaseConnection.getConnection()` を使用してデータベースに接続
- 使用するコード:
  Connection conn = DatabaseConnection.getConnection();
SQLの実行準備
- `PreparedStatement` を使用してSQLを実行する準備
- 使用するコード:
  PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement(sql);
データのセット
- プレースホルダ `?` に挿入する値を設定
- 使用するコード:
  pstmt.setString(1, title);
クエリの実行
- `executeUpdate()` を使用してSQLを実行し、新しいデータをデータベースに追加
- 使用するコード:
  pstmt.executeUpdate();
例外処理とエラーハンドリング
- データベース接続やクエリ実行中にエラーが発生した場合、`SQLException` をキャッチし、エラーメッセージを出力
- 使用するコード:
  } catch (SQLException e) {
  e.printStackTrace();
  }

Todoアイテムを削除する

public void deleteTodo(String title) {
  String sql = "DELETE FROM todo_items WHERE id = ?";
    try (Connection conn = MySQLConnection.getConnection();
    PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement(sql)) {

     pstmt.setString(1, id);
     pstmt.executeUpdate();
  } catch (SQLException e) {
     e.printStackTrace();
  }

このメソッドは、指定したTodoアイテムを削除する処理を行います。

削除対象の指定
- 削除するアイテムを特定するために title を指定
SQLクエリの作成
- 指定した id のTodoアイテムを削除するSQLを作成
- 使用するSQL:
  DELETE FROM todo_items WHERE id =
データベース接続の確立
- データベースと接続し、SQLを実行できる状態にする
- 使用するコード:
  Connection conn = DatabaseConnection.getConnection();
SQLの実行準備
- PreparedStatement を使用してSQLを実行する準備
- 使用するコード:
  PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement(sql);
削除するデータのセット
- ? に id の値を設定
- 使用するコード:
  stmt.setString(1, id);
クエリの実行
- executeUpdate() を使用して指定したIDのデータを削除
- 使用するコード:
  pstmt.executeUpdate();
例外処理とエラーハンドリング
- SQLの実行時に発生する可能性のあるエラーを SQLException でキャッチ
- エラー発生時にスタックトレースを出力
- 使用するコード:
  } catch (SQLException e){
  e.printStackTrace();
  }

以下のメソッドを実装することで、Todoアプリのデータを柔軟に操作できます。

処理	SQL	対応メソッド
データ取得	SELECT title FROM todo_items	getAllTodos()
データ追加	INSERT INTO todo_items (title) VALUES (?)	addTodo(String title)
データ更新	UPDATE todo_items SET completed = ? WHERE id = ?	updateTodo(int id, boolean completed)
データ削除	DELETE FROM todo_items WHERE id = ?	deleteTodo(int id)

この実装を行うことで、Todoアプリのデータを取得・追加・更新・削除できるようになります。

JavaBeans（Java特有の構造体）を作成する

JavaBeans（ジャバビーンズ）は、Java特有のデータ構造であり、他のプログラミング言語にはない独自の設計ルールを持つクラスです。
Javaにおける「構造体（struct）」のような役割を果たしつつ、オブジェクト指向設計を前提とした規約に基づいています。

JavaBeansとは？

JavaBeansは、Javaにおけるデータ管理の標準的な方法であり、以下のルールに従います。

プライベートなフィールドを持ち、ゲッター・セッターを通じてアクセスする（カプセル化の徹底）
引数なしのデフォルトコンストラクタを持つ（フレームワークでの利用を考慮）
シリアライズ可能（ Serializable を実装することが推奨）
他の言語の「構造体（struct）」とは異なり、オブジェクト指向の原則に従う

JavaBeansは、「単なるデータの塊」ではなく、「データを適切に管理するためのクラス」です。
そのため、外部から直接データを変更できないようにし、必ずゲッター・セッターを経由してデータの取得・変更を行います。

ゲッター（Getter）とセッター（Setter）とは？

JavaBeansでは、データ（フィールド）を直接変更できません。
そのため、データを取得・変更するために「ゲッター（getter）」と「セッター（setter）」を使用します。

メソッドの種類	役割
ゲッター（Getter）	オブジェクトのデータを取得する（ getXxx() 形式）
セッター（Setter）	オブジェクトのデータを更新する（ setXxx() 形式）

ゲッター・セッターのルール

ゲッター → フィールド名の先頭を大文字にし、 get をつける（例: getTitle()）
セッター → フィールド名の先頭を大文字にし、 set をつける（例: setTitle(String title)）

Todoクラスの実装

新規作成: Todo.java は、タスク情報（IDとタイトル）を管理する JavaBeans です。

【対象ファイル】

com.example.todo
　　├── MySQLConnection.java
　　└── Todo.java ⇨ 新規作成

com.example.todo

　　├── MySQLConnection.java

　　└── Todo.java ⇨ 新規作成

以下の Todo クラスは、JavaBeansの規約に基づき、ID（ id）とタイトル（ title）を管理します。

package com.example.todo;

public class Todo {
    private int id;
    private String title;

    // デフォルトコンストラクタ
    public Todo() {}

    // ID付きのコンストラクタ
    public Todo(int id, String title) {
        this.id = id;
        this.title = title;
    }

    // ゲッター（データの取得用）
    public int getId() {
        return id;
    }

    // セッター（データの更新用）
    public String getTitle() {
        return title;
    }
}

package com.example.todo;

public class Todo {

private int id;

private String title;

// デフォルトコンストラクタ

public Todo() {}

// ID付きのコンストラクタ

public Todo(int id, String title) {

this.id = id;

this.title = title;

}

// ゲッター（データの取得用）

public int getId() {

return id;

}

// セッター（データの更新用）

public String getTitle() {

return title;

}

JavaBeansは、Java特有のデータ管理クラスであり、オブジェクト指向設計に基づく構造体です。

データのカプセル化を徹底し、ゲッター・セッターで安全にアクセス
デフォルトコンストラクタを持ち、柔軟なオブジェクト生成が可能
シリアライズ対応し、永続化にも適した設計

TodoServletクラスを作成する

これまでに、データベース接続専用の MySQLConnection クラスと、データ操作を担当する DAO（Data Access Object） を作成しました。

次のステップとして、Servletクラスである TodoServlet を作成し、DAOを経由してデータベースと連携する仕組みを構築します。

DAOを使用するため、new TodoDAO() を追加
データベース操作をDAO経由に変更し、Servlet内でSQLを直接記述しないようにする

現在のプロジェクト構成は以下のようになっています。

【編集予定のファイル】

com.example.todo/
├── MySQLConnection.java
├── Todo.java
├── TodoDAO.java
└── TodoServlet.java  ⇨ 新規作成
    ├── new doGet()  ⇨ 追加
    └── new doPost() ⇨ 追加

com.example.todo/

├── MySQLConnection.java

├── Todo.java

├── TodoDAO.java

└── TodoServlet.java ⇨ 新規作成

├── new doGet() ⇨ 追加

└── new doPost() ⇨ 追加

既存の「com.example.todo」パッケージへTodoServlet.java を新規に作成し、DAOを使ったデータ操作ができるようにします。これにより、Servletがデータ処理を直接担うのではなく、DAOに処理を委譲する形になります。

これでデータベース操作を専用のDAOクラスに集約し、Servletの役割をリクエストの制御に特化させることで、コードの分離と保守性の向上を図ります。

package com.example.todo;

import java.io.IOException;
import java.util.List;

import jakarta.servlet.RequestDispatcher;
import jakarta.servlet.ServletException;
import jakarta.servlet.annotation.WebServlet;
import jakarta.servlet.http.HttpServlet;
import jakarta.servlet.http.HttpServletRequest;
import jakarta.servlet.http.HttpServletResponse;

@WebServlet("/todo")
public class TodoServlet extends HttpServlet {
    private TodoDAO todoDAO = new TodoDAO();

    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        System.out.println("TodoServlet: doGet() が呼ばれました");

        List<Todo> todos = todoDAO.getAllTodos();
        request.setAttribute("todos", todos);
        RequestDispatcher dispatcher = request.getRequestDispatcher("/index.jsp");
        dispatcher.forward(request, response);
    }

    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        String title = request.getParameter("title");
        String deleteId = request.getParameter("delete");

        if (deleteId != null && !deleteId.trim().isEmpty()) {
            try {
                int id = Integer.parseInt(deleteId);
                todoDAO.deleteTodo(id);
            } catch (NumberFormatException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        } else if (title != null && !title.trim().isEmpty()) {
            todoDAO.addTodo(title);
        }

        response.sendRedirect(request.getContextPath() + "/todo");
    }
}

package com.example.todo;

import java.io.IOException;

import java.util.List;

import jakarta.servlet.RequestDispatcher;

import jakarta.servlet.ServletException;

import jakarta.servlet.annotation.WebServlet;

import jakarta.servlet.http.HttpServlet;

import jakarta.servlet.http.HttpServletRequest;

import jakarta.servlet.http.HttpServletResponse;

@WebServlet("/todo")

public class TodoServlet extends HttpServlet {

private TodoDAO todoDAO = new TodoDAO();

protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {

System.out.println("TodoServlet: doGet() が呼ばれました");

List<Todo> todos = todoDAO.getAllTodos();

request.setAttribute("todos", todos);

RequestDispatcher dispatcher = request.getRequestDispatcher("/index.jsp");

dispatcher.forward(request, response);

}

protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {

String title = request.getParameter("title");

String deleteId = request.getParameter("delete");

if (deleteId != null && !deleteId.trim().isEmpty()) {

try {

int id = Integer.parseInt(deleteId);

todoDAO.deleteTodo(id);

} catch (NumberFormatException e) {

e.printStackTrace();

}

} else if (title != null && !title.trim().isEmpty()) {

todoDAO.addTodo(title);

}

response.sendRedirect(request.getContextPath() + "/todo");

}

ServletのURLマッピングについて

ServletをWebアプリケーションで動作させるには、URLとの関連付け（マッピング）が必要です。
ServletのURLマッピングには、以下の2つの方法があります。

① @WebServlet アノテーションを使用する（推奨）
② web.xml にURLマッピングを記述する

本記事では、よりシンプルに管理できる @WebServlet` を採用します。

@WebServlet アノテーションを使用する方法

Servletのクラスに @WebServlet を記述するだけで、web.xml なしでURLマッピングが可能です。
この方法を使うと、ServletとURLの関係がコード内に明示され、管理が容易になります。

@WebServlet("/todo")
public class TodoAServlet extends HttpServlet {
private TodoDAO todoDAO = new TodoDAO();
}

この設定により、 http://localhost:8080/TodoApp/todo にアクセスすると TodoServlet が実行されます。

web.xml にURLマッピングを記述する方法

古いプロジェクトや特定の環境では、web.xml を使ってServletのURLマッピングを行うことがあります。

<servlet>
    <servlet-name>TodoServlet</servlet-name>
    <servlet-class>com.example.todo.TodoServlet</servlet-class>
</servlet>

<servlet-mapping>
    <servlet-name>TodoServlet</servlet-name>
    <url-pattern>/todo</url-pattern>
</servlet-mapping>

この設定により、 http://localhost:8080/TodoApp/todo にアクセスすると TodoServlet が実行されます。

どちらを使うべきか？

一般的には、以下の基準で選択します。

方法	メリット	デメリット
① @WebServlet（推奨）	コード内でURLを管理でき、設定がシンプル	レガシーな環境では使用できない場合がある
② web.xml	複数のServletを一元管理できる	設定が冗長になり、修正時にミスが発生しやすい

本記事では、最新の開発環境に適した @WebServlet を採用 し、ServletのURLマッピングを設定します。

JDBCのトラブルシューティングと注意点

JDBCを扱う際に起こりがちなエラーとその解決策を紹介します。

よくあるエラーと対処法

JDBCを使用する際、環境設定やコードのミスにより発生しやすいエラーと、その対処方法について説明します。

エラー	原因	対処法
java.sql.SQLException: No suitable driver found	JDBCドライバーが正しくロードされていない	クラスパスに適切なJDBCドライバー（ mysql-connector-java など）が含まれているか確認 Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver") を追加（必要な場合）
java.sql.SQLSyntaxErrorException	SQL文に誤りがある	SQL文を実行前にログ出力し、文法ミスがないか確認データベースのテーブル・カラム名が正しいか見直す
java.sql.SQLTimeoutException	データベース接続がタイムアウトしている	ネットワーク環境を確認し、DBサーバーが正常に動作しているか検証 JDBC URLの接続パラメータ（ connectTimeout など）を調整

セキュリティ対策とベストプラクティス

JDBCを使用する際は、SQLインジェクションなどのセキュリティリスクに注意が必要です。以下の対策を実施することで、安全なアプリケーションを構築できます。

SQLインジェクション対策

SQLインジェクション攻撃を防ぐために、 PreparedStatement を使用しましょう。

String sql = "SELECT * FROM users WHERE username = ?";
PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement(sql);
pstmt.setString(1, inputUsername); // ユーザー入力をバインド
ResultSet rs = pstmt.executeQuery();

ユーザー入力を直接SQLに埋め込まず、 PreparedStatement でバインドする
データベース接続ユーザーには最低限の権限を付与する（書き込み不要なら SELECT のみ）

エラーハンドリングとログ管理

エラーが発生した際に、適切な対応を行うためのハンドリングとログ管理が重要です。

エラーメッセージをユーザーに直接表示せず、適切なメッセージを返す
例外発生時に SQLException をキャッチし、適切なログ出力を行う

try (Connection conn = MySQLConnection.getConnection()) {
// DB操作
} catch (SQLException e) {
logger.error("Database error: " + e.getMessage()); // エラーログを記録
}

（発展編）ORMとは？データベース操作を簡単にする技術

データベースを扱うアプリケーションでは、データの取得・追加・更新・削除（CRUD操作）が欠かせません。しかし、通常のSQLを直接記述する方法では、コードが複雑になり、保守性が低下してしまいます。

この問題を解決するために登場したのが ORM（Object-Relational Mapping） です。ここでは、ORMの基本概念やメリット、具体的な実装方法について軽く解説します。

ORMとは？

ORM（Object-Relational Mapping）は、オブジェクト指向言語（Java、Python など）とリレーショナルデータベース（MySQL、PostgreSQL など）をスムーズに連携させるための技術です。簡単に言うと、「SQLを直接書かずに、データベース操作をオブジェクト指向のコードで実装できる仕組み」 です。

従来のSQLベースのデータ操作

通常、データベース操作は SQL を使用して行います。例えば、Java の JDBC を使ってデータを取得する場合、次のようなコードになります。

import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException;

public class TodoDAO {
    public List<String> getAllTodos() {
        List<String> todos = new ArrayList<>();
        String sql = "SELECT title FROM todo_items";

        try (Connection conn = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/todo_db", "root", "root");
            PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement(sql);
            ResultSet rs = pstmt.executeQuery()) {

            while (rs.next()) {
                todos.add(rs.getString("title"));
            }
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return todos;
    }
}

このコードでは、データベースとの接続、SQLの準備、データ取得処理をすべて手動で行う必要があります。

ORMを使ったデータ操作

ORM を導入すると、データベース操作をオブジェクトとして扱えるようになり、SQLを直接書かずにデータ操作が可能になります。

import jakarta.persistence.Entity;
import jakarta.persistence.GeneratedValue;
import jakarta.persistence.GenerationType;
import jakarta.persistence.Id;
import jakarta.persistence.Table;

@Entity
@Table(name = "todo_items")
public class Todo {
    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
    private Long id;

    private String title;
    private boolean completed;

    // ゲッター・セッター省略
}

このように、データベースの todo_items テーブルに対応する Todoクラスを作成し、データ操作をオブジェクト指向で扱うことができます。

ORMを使うメリット

ORMを使うことで、以下のようなメリットがあります。

メリット	説明
SQLを直接書かなくて済む	プログラム内でデータ操作をオブジェクトのメソッドで記述できる
コードの可読性が向上	SQLの記述を減らし、コードがシンプルになる
データベースの種類に依存しにくい	MySQLからPostgreSQLなどへ移行する際の変更が少なくて済む

ORMを使うデメリット

ORMにはメリットだけでなく、いくつかのデメリットもあります。

SQLの最適化がしづらい - ORMが生成するSQLは、手書きのSQLと比べて効率が悪くなることがある。
学習コストがある - JPA/Hibernate などのORMフレームワークを使うには、新しい知識が必要。
軽量なアプリにはオーバーヘッドが大きい - 小規模なプロジェクトでは、JDBCを直接使う方がシンプルで高速。

ORM（Object-Relational Mapping）は、データベース操作を簡単にし、コードの可読性を向上させる技術です。JDBCを使った直接的なデータ操作と比べ、オブジェクト指向のアプローチでデータベースを扱えるため、開発の効率が向上します。

しかし、SQLの最適化が難しい点や学習コストがあるため、プロジェクトの規模や要件に応じて、JDBCとORMを使い分けることが重要です。

JDBCとORMの違い

JDBCはデータベースと直接やり取りする一方で、ORM（Object-Relational Mapping）を使用すると、Javaのオブジェクト指向の考え方でデータを管理できます。以下の表で比較してみましょう。

項目	JDBC	ORM（例: Hibernate）
開発の手間	SQLを直接記述する必要がある	オブジェクト指向の操作でDBを管理
パフォーマンス	SQLを直接実行するため高速	抽象化レイヤーがあるためやや低速
保守性	SQLの修正が必要	コードの変更で柔軟に対応可能

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