Web開発において、ユーザー体験を向上させる技術の一つに「Ajax（エイジャックス）」があります。
Ajaxを用いることで、Webページの一部分だけを更新できるようになり、ユーザーに快適な操作性と高速なレスポンスを提供できます。
この記事では、Ajaxの概要や仕組み、メリット・デメリットについてわかりやすく解説していきます。
また、Ajaxを活用したWebアプリケーション開発におけるポイントも紹介するので、Webサイトの改善をしたい方はぜひこの記事をお読みください。
株式会社Jiteraでは、システムやアプリの開発を幅広く手がけています。
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Ajaxとは?
Ajax（エイジャックス）とは、WebページにJavaScriptを使って、ページ全体をリロードすることなくサーバーとデータをやり取りする技術のことを言います。
例えば、Webメールを利用しているときに、受信箱を開いている状態で新しいメールが届いたら、ページをリロードせずに新しいメールが表示されるようになっています。このように、ページの一部だけを更新できるのがAjaxの機能です。
従来のWebアプリケーションでは、ページ間の移動やデータの送受信のたびにページ全体を再読み込みしていました。すると表示のたびに白紙の画面が表示されるため、処理に時間を要し、ストレスを感じることがありました。
AjaxではJavaScriptを使ってページの一部だけを書き換えることができるので、サーバーとのデータ通信を行う間も画面がフリーズすることがなく、操作感とレスポンス性を大幅に改善できます。
このように、AjaxはJavaScriptを使ってサーバーとのやり取りを行う技術のことを指し、Webアプリケーションの操作性とパフォーマンスを向上させる手法の1つと言えます。
Ajaxの意味
Ajaxは、Webアプリケーションの使い勝手を大きく向上させる技術です。特に、ユーザーエクスペリエンスと表示速度の2つの点で、大きな進歩を遂げます。以下、詳しく解説していきます。
ユーザエクスペリエンス（UX）
Ajaxによって、Webアプリケーションの操作感がより自然に近づきました。例えば、検索サイトを利用していて検索ワードを入力すると、候補がリアルタイムで表示される機能があります。文字を入力する度にページをリロードすることなく、リアルタイムに検索候補が表示されます。
このように、Ajaxを使うことでユーザーがサイトとリアルタイムに対話できるようになり、スムーズな操作感を実現できます。検索以外にも、コメントの投稿やメニューの切り替えなど、さまざまなUIを快適に操作できるようになりました。
特に、Ajaxによって実現した自動補完機能は、ユーザビリティの大幅な向上に貢献しています。検索サイト以外にも、ECサイトの商品名検索や、SNSのユーザー検索などで自動補完機能が使われています。
ユーザーが入力を始めた途端に候補が表示されるため、入力ミスを減らしたり、検索ワードの選択を容易にすることができます。また、表示される候補によって、ユーザーはサイトが持つデータをある程度把握できるため、検索範囲を絞り込む手助けにもなっています。
このように、リアルタイムにサイトとやり取りできることで、ユーザーはサイトに積極的に参加できます。そのため、ウェブサイトの操作性は大幅に向上しています。Ajaxは、快適なユーザーエクスペリエンスを実現する上で欠かせない技術と言えます。
高速表示
AjaxによってWebページの表示速度が向上しました。Ajaxはページの一部だけを更新できるため、表示するデータ量を最小限に抑えられます。
例えば、掲示板に新しい書き込みがあった場合、従来はページ全体をリロードしていました。Ajaxなら新しい書き込みだけを読み込むので、表示速度が大幅に速くなります。
このようにAjaxは、UIの操作性と速度の両方を向上させ、より快適なユーザーエクスペリエンス（UX）を実現する技術といえます。
特にAjaxによる高速表示は、大量のデータを扱うWebアプリケーションに劇的な影響を与えています。例えばSNSのタイムラインや、ニュースサイトの記事一覧などは、頻繁に更新される多数のデータを表示しています。
これらのサービスは、Ajaxなしでは成り立たないといっても過言ではありません。もしページ全体をリロードしなければいけない場合、表示に時間がかかり過ぎて大きなストレスをユーザーに与えてしまいます。Ajaxによって必要な部分のみを高速に書き換えることで、大量のデータをストレスなく表示できるのです。
また、Ajaxを用いた無限スクロールも、大量コンテンツの表示に革命を起こしました。ユーザーがスクロールすると同時に次のコンテンツが読み込まれるため、ページングを意識することなくコンテンツを楽しむことができます。
このように、Ajaxは高速かつストレスフリーな表示を実現し、大量データを扱うWebサービスに不可欠なテクノロジーと言えます。
Ajaxの仕組み
AjaxはJavaScriptを使って、ページのリロードなしにサーバーとデータを送受信する仕組みです。画面の切り替えやサーバーとの通信がスムーズにできるのは、Ajaxならではの2つの技術に支えられています。その2つの技術について、以下に詳しく解説していきます。
XMLHttpRequestオブジェクト
1つ目は、JavaScriptのXMLHttpRequestオブジェクトです。これは、ページをリロードせずにHTTPリクエストを送信できる機能を提供します。
例えば、ユーザーがボタンをクリックしたら、そのたびにXMLHttpRequestでサーバーにデータをリクエストします。サーバーからのレスポンスをJavaScriptで処理をして、表示を更新できます。
XMLHttpRequestオブジェクトを使うことで、ページ内の任意のタイミングでHTTPリクエストを発行できます。サーバーとのデータ送受信をバックグラウンドで行うため、ユーザーは画面遷移なしでコンテンツの更新を体験できるのです。
またXMLHttpRequestオブジェクトには、リクエストの状態をチェックする機能があります。「未開始」「データ送信中」「完了」などの状態を見て、成功した場合だけ処理を進めたり、エラーの場合はメッセージを表示したりできます。
このオブジェクトによって、従来のWebアプリケーションにない柔軟な通信機能が実装できるようになりました。それにより、XMLHttpRequestオブジェクトはAjaxを支える根幹の技術だと言えます。
非同期通信
2つ目は、非同期通信です。リクエストを送信後、レスポンスを待たずに処理を進めることができるため、ユーザーの操作をブロックしません。
非同期通信と同期通信の違いは、次のように説明できます。
| 非同期通信 | 同期通信 | |
| 概要 | レスポンスを待たずに処理を進める | レスポンスを待ってから処理を進める |
| メリット | ユーザー操作のブロックがない | 処理の順序が保証される |
| デメリット | 処理の順序が保証できない | ユーザーが操作できなくなることがある |
Ajaxは非同期通信を利用することで、サーバーとのやりとりの影響を最小限に抑えられます。
例えば、ある商品の在庫状況を Ajaxでチェックする場合を考えてみましょう。在庫確認のリクエストを送信しても、レスポンスを待たずに次の処理を実行できます。
これによりユーザーは、在庫チェック中でもサイト内の他の要素を操作できます。同期通信だと、在庫の確認中は処理がブロックされ、サイトの操作自体ができなくなってしまいます。非同期通信はユーザー体験を大きく向上させる、Ajaxに欠かせない技術といえます。
Ajaxのメリット
Ajaxには、Webアプリケーションの使いやすさや開発効率を大幅に向上させる特徴があります。以下、Ajaxのメリットについて詳しく解説していきます。
操作の即時反映
Ajaxを使うと、ページをリロードせずに処理結果を反映できるため、操作がすぐに反映されます。
例えば、SNSのコメント投稿では、送信ボタンをクリックするとその瞬間に新しいコメントが追加されます。ページをリロードすることなく、リアルタイムにコメントが表示されるので、会話の流れがスムーズになります。
またGoogleマップなどの地図サービスでも、検索場所を変更するとすぐに、地図が自動的に更新されます。これはAjaxによって、サーバーから新しい地図データを読み込んでいるためです。
これらのようにAjaxなら、ボタンクリックや検索などのユーザー操作を画面遷移なしで反映できるため、アプリケーションの即時性とレスポンシブ性が大幅に向上します。
通信量の削減
Ajaxは必要なデータだけを通信できるので、サーバーとの通信量を少なく抑えられます。
商品一覧ページで、一部の商品データだけを更新することができれば、ページ全体のデータを再読み込みするより通信量が大幅に減ります。サーバーの負荷や通信コストを低減できます。
例えば検索サイトでAjaxを使わない場合、検索ワードを入力するたびに検索結果取得のためにページ全体をリロードしていました。すると、ヘッダーやサイドメニューなどの共通部分のデータも毎回通信することになります。
しかしAjaxなら、検索時は検索結果だけをサーバーから取得して表示を更新できます。共通部分はキャッシュされているので再通信の必要がありません。このため、通信データ量と通信回数が大幅に削減されるのです。
また、高速通信のためにデータ圧縮を行うこともできます。HTMLやXML、JSONなどのフォーマットでデータを圧縮して転送すれば、通信効率化になります。
このようにAjaxは、通信量の削減に大いに貢献しています。サーバーへの負荷が下がり、通信のコストカットにもつながるため、規模拡張しやすいWebアプリケーション構築に必須の技術といえます。
ユーザエクスペリエンスの向上
ページのリロードがない分、表示の遷移がスムーズになります。ストレスなく快適に操作できるため、ユーザエクスペリエンスが向上します。
具体的には、Ajaxを使うことでページロード時の白紙の状態がなくなり、コンテンツが途切れることがありません。ボタンをクリックした際も画面が一瞬真っ白になることがないため、視覚的にストレスフリーな操作感覚が得られます。
またAjaxによって実現される自動更新機能も、ストレス軽減に役立っています。SNSのタイムラインやメールの受信箱などを自動更新することで、ユーザーは最新情報を得るために手動でリロードする必要がなくなります。
このようにAjaxは、視覚的、操作的にストレスなく情報を取得できるようにすることで、ウェブサイトの快適性と完全性を高めています。それによって、高度で満足度の高いユーザエクスペリエンスを実現しているのです。
開発効率の向上
Ajaxを使うことで、フロントエンドとバックエンドの開発を分離できます。効率的に並行作業が行えるため、アプリケーションの開発速度が上がります。
具体的には、Ajaxによってクライアント側の表示制御と、サーバー側のデータ処理を別々に開発できます。画面遷移が頻繁に行われる従来のWebアプリケーションでは、画面設計とサーバープログラムは同時に開発をしなければいけませんでした。
しかし、AjaxならJavaScriptを使ってフロントエンドのUIを実装できます。一方サーバー側は、APIを用意するだけで済むのです。フロントエンドエンジニアとバックエンドエンジニアが並行して作業できるため、開発スピードが格段に向上するのです。
また、アプリケーションの規模が大きくなっても、Ajaxなら画面とAPIの開発を分離しているので、それぞれのモジュールを拡張しやすくなります。段階的に機能を追加していけば、アジャイル開発が実現できるため、開発生産性と保守性が高まるというメリットもあります。
このようにAjaxは、開発プロセス全体の効率化に大きく貢献しています。Webアプリケーションの迅速な構築と進化を可能にする最重要技術の1つと言えます。
※モジュール・・・ソフトウェアを機能ごとに分割した部品のことです。例えば、掲示板サービスであれば、表示機能、書き込み機能、ユーザー管理機能などがモジュールとして分割されます。
Ajaxのデメリット
Ajaxにはメリットも多いのですが、利用するにあたっての注意点やデメリットもあります。以下、詳しく解説していきます。
ブラウザの互換性
AjaxはJavaScriptを使うため、ブラウザやバージョンによって動作が異なることがあります。SafariとChromeでは正常に動いても、他のブラウザではエラーが発生する可能性があります。そのため、互換性を確認することが大切です。
例えば、XMLHttpRequestオブジェクトを使った通信処理は、ブラウザによって異なる実装が必要です。
またHTML5のAPIを使った実装の場合、ポリフィル（Polyfill）と呼ばれる互換性ライブラリを使って対応する手法もありますが、コードが複雑化するという課題が残ります。
このように、Ajaxアプリケーションを開発する際はサポートブラウザの確認と、それに合わせたJavaScriptのコーディングが必要不可欠です。十分なブラウザ確認テストをするなどの対策が欠かせません。
エラー処理が複雑
ネットワークエラーやサーバーエラーなど、通信に関するエラー処理が発生します。これらを適切に処理するコードが必要で、アプリケーションが複雑化しがちです。
Ajaxでは、クライアントとサーバー間の通信をJavaScriptで制御しているため、通信エラーが発生した際のエラー処理もすべてJavaScriptで記述する必要があります。
例えば、ネットワーク切断やタイムアウト、サーバーのHTTPエラーなどの場合、適切なエラーメッセージを表示し、処理の状態を遷移させる機能を実装する必要があります。
またインターフェース上の表示制御も、エラーに応じて変化させる必要があるため、通信成功時とは異なるUIロジックを用意することになるため、コードが複雑化していく課題があります。
このようにAjaxアプリケーションでは、通信エラーが発生した場合の対処法となる処理コードが必要不可欠で、アプリケーションの保守性が低下するという懸念が残ります。
SEO対策が難しい
ページ遷移がないため、検索エンジンのクローラーが内容を正しく読み取れないことがあります。SEO対策のための工夫が必要になります。
Ajaxではページ内のコンテンツを自動的に更新しているため、検索エンジンはその変化を検知できません。例えば、商品情報をAjaxで追加更新しても、検索エンジンには反映されない可能性があります。
このため、サイトのコンテンツがインデックスされにくくなり、検索順位が下がるなどの弊害が生じます。これを回避するには、サーバーサイドで完全なHTMLを生成する、サイトマップの送信を行う、レンダリングしたコンテンツをクローラーに返すといった対策が必要です。
しかしながら、これらの実装はアプリケーションのコードを複雑化させがちです。効果的なSEO対策を行うには、Ajax特有の仕組みを理解した上での設計が不可欠であるといえます。
アクセシビリティの低下
画面リーダーなどの支援技術では、Ajaxで動的に変化する部分が読み上げられないことがあります。その結果として、アクセシビリティの低下が懸念されます。
画面リーダーでは、Ajax通信後に動的に内容を更新した部分を検知することが困難です。例えば、チャットの新着メッセージがAjaxで追加されても、その内容を読み上げることができない場合があります。
このため、視覚障害者は画面の変化を認識できず、Webサイトの情報を取得できなくなる可能性があります。アクセシビリティを重要視する場合は、Ajax依存の実装は避けるべきであると言えます。
対策としては、ページの変更内容を画面リーダーで読み上げられるテキスト情報として追加する、現在の位置を画面リーダーに伝える設定を行う、アクセシビリティ対応の特別なHTML属性（ARIA属性）を用いるなどが必要です。
※ARIA属性・・・アクセシビリティAPIで画面リーダー用の情報を追加できるHTMLの属性です。
Ajaxの使い方
Ajaxを利用する場合の基本的な手順とポイントを見ていきましょう。以下、詳しく解説していきます。
リクエストを送信する
Ajaxではまず、JavaScriptを使ってサーバーにデータを求めるリクエストを送信します。ボタンをクリックした時など、任意のタイミングでリクエストを発行できます。
よく使われるのは、JavaScriptのXMLHttpRequestオブジェクトを使ったHTTPリクエストの発行です。送信したいデータをリクエストに含める部分に設定し、アドレスと送信方法(GETあるいはPOST)を指定することで簡単にリクエストを実行できます。
リクエスト送信後は、レスポンスを受信するまで処理をストップさせずに、ウェブページの他の操作を可能にします。これがAjaxの非同期通信の仕組みです。リクエストのタイミングはボタンクリック以外にも、一定時間ごとの自動送信、スクロール位置に応じた送信など、UI上の様々な操作を処理の開始点として使えます。
このようにAjaxでは、JavaScriptで自由にサーバーにリクエストを送れるため、リアルタイムな通信を実現できます。
レスポンスを受け取る
次にサーバーから送られてくる結果をJavaScriptで受け取り、ページの更新といった処理を実行します。レスポンス形式はJSONなどが一般的です。
サーバーからレスポンスが返ってくると、XMLHttpRequestオブジェクトのonreadystatechangeイベントが呼ばれます。これを処理の開始点としてレスポンスデータを取得し、成功時の処理を記述します。
取得したデータをJavaScriptで直接HTMLに挿入する方法や、JavaScriptのテンプレートエンジンを利用する方法があります。レスポンス結果を確認し、成功時には新しいデータを画面に反映させます。エラーの場合は、エラー内容をダイアログに表示するなどの処理を実装します。
このようにAjaxではレスポンスを自由に取得・処理できるため、より自然な表示の更新が可能です。レスポンス結果に応じた柔軟な制御を行いましょう。
※onreadystatechangeイベント・・・XMLHttpRequestオブジェクトのイベントハンドラです。このイベントは、リクエストの状態が変化したタイミングで呼び出されます。レスポンスを受信した時などに発生するので、このイベントを処理することでAjaxの通信制御を実現できます。
通信トラブルへの対応
サーバーとの通信で、エラーが発生した場合の対処が必要です。ですから、「原因を特定して再試行する」、「エラーメッセージを表示する」などの処理を実装しましょう。
Ajaxではネットワークの障害やタイムアウト、サーバーのエラーレスポンスなど、通信に関するエラーが発生する可能性があります。これらのエラー要因をJavaScriptのtry-catch文で検知し、適切に対処する必要があります。
例えば、一定回数リトライした後も通信エラーが起きる場合は、ユーザーにエラーメッセージを表示し、処理の終了あるいは戻り処理を実行します。またサーバーエラーコードに応じて、詳細なエラー内容を画面に表示することも可能です。
このように、通信障害が起きた場合を想定した機能を実装することで、アプリケーションの安定性が向上します。
ブラウザの違いに注意する
Ajaxのコードはブラウザによって動作が異なることがあるので、主要なブラウザで動作確認が必要です。
特にモバイル端末のブラウザには独自の挙動があるため、スマートフォンでの動作を必ずテストする必要があります。iPhone（Safari）とAndroid（Chrome）ではJavaScriptの処理速度に差がでることがあるので、注意が必要です。
またブラウザのバージョンアップによっても、動作に影響が出る可能性があります。新バージョンで動作を確認し、必要に応じてAjaxのコードを最適化する作業も重要です。
ブラウザごとのJavaScriptエンジンの違いを理解した上で、クロスブラウザ対応のためのコーディングを心がけましょう。動作検証を怠らないことがスムーズなAjax実装の秘訣といえます。
AjaxをJavaScriptで実装する
Ajaxの通信機能は、JavaScriptを使って実装できます。代表的な方法を紹介します。
JavaScriptのXMLHttpRequestオブジェクト
XMLHttpRequestオブジェクトを使うのが基本的なAjax実装方法です。送受信の制御が行えるので、ステータスの確認やエラーハンドリングも可能です。
XMLHttpRequestオブジェクトを使ったAjax通信の実装方法は以下のようになります。
- XMLHttpRequestオブジェクトを生成する
- open()メソッドで通信先を指定する
- 必要に応じてリクエストヘッダーを設定する
- send()メソッドでリクエストを送信する
- onreadystatechangeイベントを処理することでレスポンスを受信する
- readyStateプロパティで通信状況を確認する
- statusプロパティでレスポンス状態コードを確認する
- responseText等でレスポンスデータを取得する
このようにXMLHttpRequestオブジェクトを使えば、Ajax通信を高度に制御することが可能です。
リクエストの送受信、通信状況の確認、結果の取得と処理まで、柔軟に実装できるため、Ajax開発の中心的な手段として重要です。
イベント駆動型
Ajaxはイベント駆動型の処理方法を取ります。これは、特定のイベントが発生したタイミングで対応する処理を呼び出す仕組みです。
例えば「フォームが送信された時に入力チェックを行う」といったように、イベントに対応した処理を定義します。
Ajaxでは、レスポンス受信時や通信エラー発生時などのタイミングで、イベントが呼ばれます。必要な処理をイベントハンドラとして記述することで、効率的な通信制御が実装できます。またイベント駆動型は、非同期処理に適しています。イベントを監視しつつ他の処理を並行で進めることが可能なため、Ajaxのような非同期通信では強力な手法といえます。
このように、Ajaxにおいてイベント駆動の処理モデルを利用することで、スムーズな通信アプリケーションが実装できます。
※イベントハンドラ・・・イベントが発生したときに呼び出される関数のことです。例えば、ボタンがクリックされたらいるイベントが発生し、それに対応するハンドラー関数が実行されます。Ajaxでも様々なイベントが発生し、対応するハンドラーを記述することで処理を定義します。
コールバック関数
コールバック関数とは、他の関数内で呼び出される関数のことです。Ajaxでは、レスポンス受信後に任意の処理を実行させたい場合にコールバック関数を使います。コールバック関数を使うことで、レスポンス受信後に柔軟に処理を定義できます。
例えば、レスポンス成功時にはデータを画面に表示させるコールバック関数を定義できます。エラー時の処理は別のコールバック関数で実装できます。
複数のコールバック関数を準備することで、ケースごとの処理を分けて記述できるため、コードの見通しが良くなります。
このように、コールバック関数はAjaxの非同期処理を柔軟かつ綺麗に実装するための強力な手段と言えます。
PromiseとAsync/Await
PromiseとAsync/Awaitを使うことで、非同期処理が直感的に書けるようになります。エラーが発生した場合の対処もしやすくなります。
Promiseは非同期処理の終了とその結果を表現するオブジェクトです。Promiseが解決したタイミングでthen()のコールバックが呼び出されます。
Async/AwaitはPromiseをベースとした構文で、非同期処理をまるで同期処理のように書くことが可能です。コードがシンプルかつ直線的になります。
例えば、通信完了まで待つ場合は、Async/Awaitで以下のように書けます。
const response = await fetch(url);エラーが発生した場合の対処も、try/catch文を使うことで自然に実装できます。
このようにPromiseとAsync/Awaitを使うことで、非同期コードの分かりやすさが向上します。複雑なネストを排除でき、保守性も高まります。
エラー処理
通信エラーが発生した場合の対処は欠かせません。Try/catch文を使って各種のエラーに対応することが重要です。
Ajaxでは以下のようなエラーが発生する可能性があります。
- ネットワークエラー
- タイムアウトエラー
- サーバーエラー
これらのエラーはtry/catch文で検知し、適切にハンドリングする必要があります。
例えば、一定回数リトライした後もサーバー不能エラーが発生する場合は、ユーザーにエラーメッセージを表示して処理を中断することが考えられます。またサーバーのレスポンス状態を確認し、それぞれのエラーコードに対応した処理を記述することもできます。
このように、考えられるエラーを網羅的に処理するコードを実装することで、アプリケーションの信頼性と安定性が向上します。
Ajaxのまとめ
この記事では、Ajaxの基本的な概念から、特徴、仕組み、メリット・デメリット、実装方法について解説しました。
AjaxはJavaScriptを使って、ページ遷移なしにサーバーとデータ通信する技術です。高度な操作性と高速表示を実現し、Webアプリケーション開発に大きな進歩をもたらしました。
ただし、ブラウザ依存の問題や通信エラーへの対処などの注意点もあります。Ajaxのメリットを生かしつつ、欠点を理解して適切に活用していくことが重要です。
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