Javaサーブレット（Servlet）とは？Eclipseで学ぶWeb開発の基礎を初心者向けに徹底解説

新人と先輩の会話形式で理解しよう

新人

「Webアプリを作りたいんですが、よく聞くサーブレットって何をするものなんですか？」

先輩

「サーブレットは、Javaを使ってWebサイトの裏側の処理を担当する仕組みだよ。ブラウザからのリクエストを受け取って、結果を返す役割を持っている。」

新人

「プログラミング未経験でも、Eclipseを使えば作れるようになりますか？」

先輩

「大丈夫。EclipseとTomcatを使えば、サーブレットの基本は順番に理解できるよ。まずは仕組みから押さえよう。」

1. サーブレット（Servlet）とは？Eclipseで学ぶ基礎知識

サーブレット（Servlet）とは、Javaで作られたWebプログラムの部品で、主にWebサーバー上で動作します。もう少し噛み砕いて説明すると、サーブレットは「ブラウザからのお願いを受け取り、結果を返す係」です。例えば、検索フォームに文字を入力して送信すると、その内容を受け取って処理し、画面に結果を表示します。

私たちが普段使っているWebサイトでは、ボタンを押したり、ログインしたりするたびに、裏側で何らかの処理が行われています。サーブレットは、その裏側の処理をJavaで書くための仕組みです。 HTMLやCSSが見た目を担当するのに対し、サーブレットはデータ処理や判断を担当します。

Eclipseは、Java開発でよく使われる統合開発環境です。統合開発環境とは、プログラムを書く、保存する、実行する、間違いを見つけるといった作業を一つの画面で行えるソフトのことです。パソコン操作に慣れていない人でも、ボタン操作中心で開発を進められる点が大きな特徴です。


import jakarta.servlet.http.HttpServlet;
import jakarta.servlet.http.HttpServletRequest;
import jakarta.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;

public class HelloServlet extends HttpServlet {
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws IOException {
        response.getWriter().println("Hello Servlet");
    }
}

上記は、最も基本的なサーブレットの例です。ブラウザからアクセスされると、「Hello Servlet」という文字を表示します。難しく見えますが、最初は「アクセスされたら文字を返すプログラム」と理解すれば十分です。

2. Eclipseを使ってサーブレット開発を行う理由とメリット

サーブレット開発にEclipseがよく使われる理由は、初心者から上級者まで幅広く対応できるからです。 Eclipseは無料で使えるにもかかわらず、業務でも利用される本格的な機能を備えています。特にサーブレット開発では、設定ファイルの作成やフォルダ構成を自動で整えてくれる点が便利です。

プログラミング未経験者がつまずきやすいのが、ファイルの配置や名前のルールです。 Eclipseを使えば、ウィザード形式でプロジェクトを作成できるため、決められたルールを意識せずに進められます。これは、初めてパソコンでプログラムを書く人にとって大きな安心材料になります。

また、Eclipseはエラー表示が分かりやすい点もメリットです。間違った書き方をすると、赤い下線や警告マークで教えてくれます。これにより、「どこが間違っているのか分からない」という状態を減らすことができます。


<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>Servlet Sample</title>
</head>
<body>
<h1>サーブレット動作確認</h1>
<p>この画面はサーブレットから表示されています。</p>
</body>
</html>

サーブレットでは、上記のようなHTMLを組み合わせて画面を表示します。 Eclipseを使うことで、JavaとHTMLを同じプロジェクト内で管理でき、全体の流れを把握しやすくなります。

3. サーブレットプロジェクト作成前に必要な開発環境（JDK・Eclipse・Tomcat）

サーブレット開発を始める前に、いくつか準備が必要です。主に必要なのは、JDK、Eclipse、Tomcatの三つです。それぞれ役割が異なるため、順番に理解しておきましょう。

JDKとは、Java Development Kitの略で、Javaでプログラムを書くための道具一式です。例えるなら、料理をするための包丁や鍋のような存在です。 JDKがなければ、Javaプログラムは動きません。

Tomcatは、サーブレットを動かすためのWebサーバーです。作成したサーブレットをTomcatに配置することで、ブラウザからアクセスできるようになります。自分のパソコンが簡易的なWebサーバーになるイメージです。

Eclipseは、これらをまとめて管理する作業台のような存在です。プログラムを書く場所、実行する場所、結果を見る場所が一つにまとまっています。そのため、初心者でも迷いにくく、学習を続けやすくなります。


public class EnvironmentCheck {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Java環境が正しく設定されています");
    }
}


Java環境が正しく設定されています

このような簡単なプログラムが実行できれば、JDKの準備は問題ありません。環境構築は最初の壁になりやすいですが、一度整えてしまえば、サーブレット学習をスムーズに進められます。

4. Eclipseでサーブレットプロジェクトを新規作成する手順

ここからは、実際にEclipseを使ってサーブレット開発を始めるための具体的な手順を説明します。これまでに、サーブレットの役割や開発環境の全体像を理解できていれば、プロジェクト作成はそれほど難しくありません。 Eclipseには、初心者でも迷わず進められるように、専用の作成画面が用意されています。

まず、Eclipseを起動し、新規プロジェクトの作成を選択します。一覧の中から、動的なWebアプリケーションを作成するための項目を選ぶことで、サーブレット用のプロジェクトを作れます。この操作により、サーブレット開発に必要なフォルダ構成が自動的に作成されます。

プロジェクト名は、学習用であれば内容が分かりやすい名前を付けるとよいでしょう。この名前は、ブラウザからアクセスする際のURLにも影響します。最初は短く、意味が想像しやすい名前を意識すると混乱を防げます。

次に、使用するサーバーとしてTomcatを選択します。ここでTomcatを指定しておくことで、Eclipseから直接サーブレットを実行できるようになります。サーバー連携は後から設定することも可能ですが、最初に済ませておくと作業がスムーズです。

プロジェクトが作成されると、Javaのソースコード用フォルダや、Webページを配置するフォルダが表示されます。これらはサーブレット開発における基本構成であり、今後何度も目にすることになります。最初は意味が分からなくても、触れているうちに自然と覚えられるので心配はいりません。

5. サーブレットクラスの作成方法（アノテーションとweb.xml）

プロジェクトを作成したら、次はサーブレットクラスを作ります。サーブレットクラスとは、ブラウザからのリクエストを受け取り、処理を行うJavaのクラスです。 Eclipseでは、クラス作成もウィザード形式で進められるため、手順に従うだけで雛形が完成します。

サーブレットを動かすためには、どのURLでどのクラスを呼び出すかを設定する必要があります。この設定方法には、アノテーションを使う方法と、設定ファイルを使う方法の二種類があります。現在はアノテーションが主流ですが、仕組みを理解するために両方を知っておくことが大切です。

まずは、アノテーションを使った方法です。クラスの上に特定の記述を書くことで、URLとの対応関係を指定できます。設定ファイルを編集する必要がなく、コードだけで完結するため、初心者にも分かりやすいのが特徴です。


import jakarta.servlet.http.HttpServlet;
import jakarta.servlet.http.HttpServletRequest;
import jakarta.servlet.http.HttpServletResponse;
import jakarta.servlet.annotation.WebServlet;
import java.io.IOException;

@WebServlet("/sample")
public class SampleServlet extends HttpServlet {
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws IOException {
        response.getWriter().println("サンプルサーブレットが実行されました");
    }
}

次に、設定ファイルを使う方法です。この方法では、サーブレットクラス自体にはURLの情報を書かず、専用の設定ファイルにまとめて記述します。大規模なアプリケーションでは、設定を一元管理できる点がメリットになります。


<web-app>
    <servlet>
        <servlet-name>SampleServlet</servlet-name>
        <servlet-class>SampleServlet</servlet-class>
    </servlet>
    <servlet-mapping>
        <servlet-name>SampleServlet</servlet-name>
        <url-pattern>/sample</url-pattern>
    </servlet-mapping>
</web-app>

学習段階では、まずアノテーション方式でサーブレットの動きを体験し、その後で設定ファイル方式を確認すると理解が深まります。どちらも最終的に同じ動作をするため、違いは設定方法にあると覚えておくとよいでしょう。

6. EclipseとTomcatを連携してサーブレットを実行する流れ

サーブレットクラスを作成したら、いよいよ実行して動作を確認します。 EclipseとTomcatを連携させることで、特別な操作をしなくてもブラウザから結果を確認できます。この一連の流れを理解することが、サーブレット学習の大きなポイントになります。

まず、プロジェクトを右クリックし、サーバーで実行を選択します。初回はTomcatの起動設定が行われ、その後、自動的にサーブレットが配置されます。これにより、手動でファイルをコピーする必要がなくなります。

Tomcatが起動すると、ブラウザが開き、指定したURLにアクセスされます。このとき、ブラウザからのリクエストがTomcatに送られ、対応するサーブレットが呼び出されます。サーブレット内の処理が実行され、その結果がブラウザに表示される仕組みです。

もし画面に文字が表示されない場合は、URLの指定やクラス名を確認してみましょう。多くの場合、入力ミスや設定漏れが原因です。 Eclipseのエラーメッセージやコンソール表示を確認することで、原因を特定しやすくなります。

このように、EclipseとTomcatを連携させることで、サーブレット開発は非常に効率的になります。修正して保存するだけで、すぐに再実行できるため、試行錯誤しながら学習を進められます。繰り返し実行することで、サーブレットの動きが自然と身についていくでしょう。

7. Eclipse上でサーブレットの動作確認とデバッグ方法

サーブレットを作成して実行できるようになったら、次に重要になるのが動作確認とデバッグです。動作確認とは、意図した通りにサーブレットが処理を行い、正しい結果を返しているかを確認する作業です。デバッグとは、うまく動かない場合に原因を特定し、修正するための作業を指します。 Eclipseは、この二つを効率良く行える機能が充実しています。

まず基本となるのが、ブラウザでの表示確認です。サーブレットを実行すると、ブラウザに文字や画面が表示されます。表示された内容が想定通りであれば、処理の流れは正しく動いていると判断できます。表示されない場合は、URLの指定やサーブレットの設定を見直す必要があります。

次に確認したいのが、Eclipseのコンソール表示です。コンソールには、Tomcatの起動状況やエラーメッセージが表示されます。サーブレットの中で標準出力を使うと、このコンソールに文字を表示できます。これは処理の途中経過を確認する簡易的なデバッグ手法として有効です。


import jakarta.servlet.http.HttpServlet;
import jakarta.servlet.http.HttpServletRequest;
import jakarta.servlet.http.HttpServletResponse;
import jakarta.servlet.annotation.WebServlet;
import java.io.IOException;

@WebServlet("/debug")
public class DebugServlet extends HttpServlet {
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws IOException {
        System.out.println("サーブレットが呼び出されました");
        response.getWriter().println("デバッグ確認用サーブレット");
    }
}

上記のように標準出力を使うことで、サーブレットが実行されたかどうかを確認できます。ブラウザとコンソールの両方を確認することで、処理の流れを立体的に把握できます。初心者のうちは、この方法だけでも十分にデバッグの練習になります。

さらにEclipseには、ブレークポイントを使った本格的なデバッグ機能もあります。ブレークポイントを設定すると、処理を一時停止させ、変数の中身を確認できます。少し難しく感じるかもしれませんが、慣れると原因特定が非常に楽になります。将来的なステップアップとして、ぜひ触れておきたい機能です。

8. サーブレットが動かないときの原因とよくあるエラー対処法

サーブレット学習で多くの人がつまずくのが、動かない原因が分からないという問題です。しかし、よくある原因はある程度パターン化されています。代表的なポイントを押さえておくだけで、解決までの時間を大幅に短縮できます。

最も多い原因の一つが、URLの指定ミスです。サーブレットのURLは、プロジェクト名とアノテーションで指定したパスを組み合わせたものになります。一文字でも間違えると、サーブレットは呼び出されません。ブラウザに表示されるアドレスを、落ち着いて確認することが大切です。

次に多いのが、Tomcatが正しく起動していないケースです。サーバーが停止している状態では、どんなに正しいコードを書いても動作しません。 Eclipseのサーバービューで、Tomcatが起動中かどうかを必ず確認しましょう。

また、サーブレットクラスのエラーも原因になります。コンパイルエラーが残っている状態では、サーブレットは実行されません。 Eclipseのエディタ上で赤い下線が出ていないか、エラーメッセージを確認してください。


protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws IOException {
    String name = request.getParameter("name");
    if (name == null) {
        response.getWriter().println("名前が入力されていません");
    } else {
        response.getWriter().println("こんにちは" + name);
    }
}

上記のように、入力値が存在しない場合を考慮していないと、エラーや想定外の動作につながります。サーブレットでは、常にデータが存在するとは限らない前提で処理を書くことが重要です。エラーを恐れず、一つずつ原因を切り分けていく姿勢が大切です。

エラー画面が表示された場合は、焦らずメッセージを読む習慣を付けましょう。最初は難しく見えても、よく見るとクラス名や行番号が書かれています。それらを手掛かりに修正していくことで、確実に理解が深まっていきます。

9. Eclipseを使ったサーブレット作成・実行手順のポイント整理

ここまでで、Eclipseを使ったサーブレット開発の一連の流れを学んできました。最後に、作成から実行までのポイントを整理しておきましょう。全体像を振り返ることで、知識が整理され、次の学習につなげやすくなります。

まず、開発環境としてJDK、Eclipse、Tomcatを準備します。次に、Eclipseで動的Webプロジェクトを作成し、サーブレット用の構成を整えます。その後、サーブレットクラスを作成し、URLとの対応関係を設定します。

作成が完了したら、Tomcatと連携してサーブレットを実行します。ブラウザで結果を確認し、想定通りに動作しているかをチェックします。問題があれば、コンソールやエラーメッセージを手掛かりに修正します。

この流れを何度も繰り返すことで、サーブレット開発の基本が自然と身についていきます。最初は難しく感じるかもしれませんが、少しずつ理解できる範囲が広がっていくはずです。 Eclipseは学習段階でも、実務に近い開発体験ができる点が大きな魅力です。

サーブレットの基礎を理解できれば、次はデータベース連携や画面遷移など、より実践的な内容にも挑戦できます。今回学んだ内容は、その土台となる非常に重要な知識です。焦らず、着実にステップアップしていきましょう。