IT用語辞典

API（Application Programming Interface）は、異なるソフトウェアアプリケーション間でデータや機能を共有するための標準化されたインターフェースです。プログラムが他のプログラムの機能を利用する際の「窓口」として機能し、複雑な内部処理を隠蔽しながら必要な機能だけを公開します。現代のWeb開発では必須の技術で、REST API、GraphQL、gRPCなど様々な種類があります。

JavaScriptは、Web開発に欠かせないプログラミング言語で、もともとWebブラウザ上で動的なページを作成するために開発されました。現在では、Node.jsの登場によりサーバーサイドでも利用され、フルスタック開発が可能になっています。動的型付け言語で、プロトタイプベースのオブジェクト指向プログラミングをサポートし、関数型プログラミングの特徴も持ちます。

Pythonは、Guido van Rossumによって開発された高水準プログラミング言語で、「読みやすく、書きやすい」ことを重視した設計思想が特徴です。インデントによるブロック構造、豊富な標準ライブラリ、動的型付けシステムにより、初心者にも習得しやすい言語として人気を集めています。

Reactは、Facebook（現Meta）が開発したJavaScriptライブラリで、ユーザーインターフェース構築のためのコンポーネントベースアーキテクチャを提供します。仮想DOM（Virtual DOM）という革新的な仕組みにより、効率的な画面更新を実現し、大規模なWebアプリケーションでも高いパフォーマンスを維持できます。

Node.jsは、Chrome V8 JavaScriptエンジンをベースに構築されたサーバーサイドJavaScriptランタイム環境です。Ryan Dahlによって2009年に開発され、JavaScriptをブラウザ外でも実行可能にした革新的な技術です。イベント駆動、非同期I/Oモデルにより、I/O集約的なアプリケーションで優れたパフォーマンスを発揮します。

Javaは、Sun Microsystems（現Oracle）によって1995年に開発されたオブジェクト指向プログラミング言語で、現在でも世界中で最も広く使用されている言語の一つです。「Write Once, Run Anywhere（WORA）」の哲学に基づき、Java仮想マシン（JVM）上で動作するバイトコードにコンパイルされるため、WindowsやLinux、macOSなど異なるプラットフォーム間でのポータビリティが高いのが特徴です。

C++は、Bjarne Stroustrupによって1983年に開発されたプログラミング言語で、C言語との高い互換性を保ちながらオブジェクト指向プログラミングの機能を追加した多パラダイム言語です。低レベルのメモリ操作が可能でありながら、クラス、継承、ポリモーフィズム、テンプレートなどの高レベルな抽象化機能も提供します。

C#は、Microsoftが2000年に発表したオブジェクト指向プログラミング言語で、.NETプラットフォームの主力言語として設計されました。JavaとC++の良い部分を取り入れながら、よりシンプルで安全な言語仕様を実現しています。強い型付け、自動メモリ管理、豊富な標準ライブラリにより、生産性の高い開発が可能です。

Rubyは、まつもとゆきひろ（Matz）氏により1995年に開発された動的プログラミング言語で、「プログラマーの幸福」を最重要視した設計思想が特徴です。「人間のための言語」として、直感的で読みやすい文法を持ち、コードの表現力と開発者の生産性を高めることを目的としています。

PHP（PHP: Hypertext Preprocessor）は、1995年にRasmus Lerdorfによって開発されたWeb開発に特化したサーバーサイドスクリプト言語です。HTMLに直接埋め込んで記述できる手軽さと、動的なWebページ生成に必要な機能が充実していることから、Web開発の入門言語として広く普及しています。

Go（Golang）は、Googleが2009年に発表したプログラミング言語で、Ken Thompson、Rob Pike、Robert Griesemerによって設計されました。C言語のシンプルさとモダンな言語機能を組み合わせ、大規模ソフトウェア開発の生産性向上を目指して開発されました。

Kotlinは、IntelliJ IDEAで知られるJetBrains社が2011年に開発したモダンなプログラミング言語で、2017年にGoogleがAndroid開発の公式言語として採用したことで注目を集めました。Java仮想マシン（JVM）上で動作し、既存のJavaコードとの100%相互運用性を持ちながら、より簡潔で安全な文法を提供します。

Swiftは、Appleが2014年に発表したプログラミング言語で、iOS、macOS、watchOS、tvOSアプリケーション開発の主力言語として設計されました。Objective-Cの複雑さを解消し、より安全で表現力豊かな言語を目指して開発され、C言語やObjective-Cとの相互運用性を保ちながら、モダンなプログラミング言語の機能を提供します。

TypeScriptは、Microsoftが2012年に開発したプログラミング言語で、JavaScriptに静的型付けシステムを追加した上位互換言語です。既存のJavaScriptコードはそのままTypeScriptとして動作し、段階的な移行が可能という特徴があります。コンパイル時の型チェックにより、実行時エラーの多くを事前に検出でき、IDE での強力な補完機能、リファクタリング支援、大規模プロジェクトでの保守性向上を実現します。

Rustは、Mozilla Research が2010年に開発したシステムプログラミング言語で、「速度、安全性、並行性」を同時に実現することを目標として設計されました。所有権システム（Ownership）という独特な仕組みにより、ガベージコレクションを使わずにメモリ安全性を保証し、データ競合やメモリリークを コンパイル時に防止します。

アルゴリズムは、特定の問題を解決するための明確で体系的な手順を定義した概念で、プログラミングやコンピュータサイエンスの基礎となる重要な要素です。効率的なアルゴリズムにより、同じ処理をより高速に、より少ないメモリで実行できるため、ソフトウェアの性能に直接的な影響を与えます。

デバッグは、ソフトウェア開発において プログラムの不具合（バグ）を特定、分析、修正する体系的なプロセスで、高品質なソフトウェアを作成するために不可欠な作業です。1947年にGrace Hopperがコンピュータ内で実際の虫（bug）を発見したことが語源とされています。

コンパイルは、人間が理解しやすい高水準プログラミング言語（C、C++、Java、C#など）で記述されたソースコードを、コンピュータが直接実行できる機械語やバイトコードに変換する処理です。コンパイラという専用のプログラムがこの変換を行い、構文解析、意味解析、最適化、コード生成の段階を経て実行可能ファイルを生成します。

リファクタリングは、Martin Fowlerによって体系化されたソフトウェア開発技法で、プログラムの外部から見える振る舞いを保持しながら、内部のコード構造を継続的に改善する作業です。「動作するコードを、より良いコードに変える」ことを目的とし、技術的負債の削減、コードの可読性向上、保守性の改善、新機能追加の容易化を実現します。

最適化は、ソフトウェアの性能を向上させるために、実行速度の高速化、メモリ使用量の削減、電力消費の低減、ネットワーク帯域幅の効率化などを図る体系的な改善活動です。プロファイリングツール（Intel VTune、Google Chrome DevTools、Xcode Instruments）を使用してボトルネックを特定し、測定に基づいた科学的なアプローチで改善を行います。

非同期処理は、プログラムが特定の処理の完了を待機することなく、他の処理を並行して実行できる仕組みで、現代のソフトウェア開発において中核的な概念です。同期処理では一つの処理が完了するまで次の処理が開始されませんが、非同期処理では時間のかかる処理（ファイルI/O、ネットワーク通信、データベースアクセス）を背景で実行しながら、UIの応答性を維持したり、複数の処理を効率的に実行できます。

例外処理は、プログラム実行中に発生する予期しないエラーや異常状況（ファイルが見つからない、ネットワーク接続エラー、メモリ不足、不正な入力値など）を適切に処理し、プログラムの異常終了を防ぐ重要なメカニズムです。try-catch-finally（Java、C#）、try-except（Python）、do-catch（Swift）など、各言語で例外処理の構文が提供されており、エラーが発生した際の適切な対応を記述できます。

バージョン管理は、ソフトウェア開発においてソースコードやドキュメントの変更履歴を体系的に記録・管理するシステムで、現代的な開発プロセスの基盤となる重要な技術です。Git、Subversion（SVN）、Mercurial、Bazaarなどのバージョン管理システムにより、ファイルの変更内容、変更者、変更日時、変更理由を詳細に追跡できます。

ソフトウェアテストは、開発されたプログラムが要件通りに動作し、期待される品質を満たしていることを体系的に検証する活動で、ソフトウェア開発ライフサイクルにおいて品質保証の中核を担います。単体テスト（Unit Test）では個々の関数やクラスの動作を検証し、統合テスト（Integration Test）では複数のコンポーネント間の連携を確認します。

Dockerは、アプリケーションとその依存関係をコンテナという軽量な仮想化環境にパッケージ化するプラットフォームです。「Build once, run anywhere」のコンセプトにより、開発・テスト・本番環境間での一貫性を保証し、環境構築の複雑さを解決します。マイクロサービス、CI/CD、クラウドネイティブ開発の基盤技術として必須です。

Kubernetes（K8s）は、Googleが開発したオープンソースのコンテナオーケストレーションプラットフォームで、大規模なコンテナ化アプリケーションの管理を自動化します。Pod、Service、Deployment、Namespaceなどの概念により、アプリケーションの宣言的管理を実現し、自動修復、スケーリング、ローリングアップデートなどの機能を提供します。

CI/CDは、ソフトウェア開発における継続的インテグレーション（CI）と継続的デプロイメント（CD）を組み合わせた手法で、開発プロセスの自動化と効率化を実現します。CIでは、コードの変更を頻繁に統合し、自動テストで品質を確保します。CDでは、テストを通過したコードを自動的に本番環境にデプロイし、迅速なリリースを可能にします。

マイクロサービスは、大規模なアプリケーションを小さな独立したサービスに分割する設計手法で、各サービスが特定のビジネス機能を担当し、独立してデプロイ・スケール・管理できます。サービス間の通信はHTTP/REST、gRPC、メッセージキューなどを通じて行われ、各サービスは異なる技術スタックを使用できます。Netflix、Amazon、Uberなどの大手企業で採用されています。

GraphQLは、Facebook（現Meta）が開発したデータクエリ言語とランタイムシステムで、RESTの制約を解決する革新的なAPIアーキテクチャです。クライアントが必要なデータを正確に指定でき、オーバーフェッチングやアンダーフェッチングを防ぎます。強力な型システム、リアルタイム購読、効率的なネットワーク利用により、モダンアプリケーション開発に適しています。

WebAssembly（WASM）は、W3Cが標準化したバイナリ命令フォーマットで、Webブラウザ上でネイティブに近い高性能な実行を可能にします。C/C++、Rust、Go、C#などの言語をWebAssemblyにコンパイルすることで、JavaScriptでは実現困難な高性能計算、ゲーム、画像・動画処理、機械学習などの処理をブラウザで実行できます。

Gitは、Linus Torvaldsによって開発された分散型バージョン管理システムで、現代のソフトウェア開発において標準的なツールとなっています。従来の集中型システムとは異なり、各開発者が完全な履歴を持つローカルリポジトリを所有し、ネットワーク接続なしでも作業できます。ブランチの作成・マージが高速で、並行開発やフィーチャーブランチ戦略を効率的に実行できます。

GitHubは、Microsoft が所有するGitリポジトリのホスティングサービスで、世界最大の開発者コミュニティを形成しています。プルリクエストによるコードレビュー、Issue管理、プロジェクトボード、ウィキ、GitHub Actions（CI/CD）、GitHub Pages（静的サイトホスティング）など、開発ライフサイクル全体をサポートする機能を提供します。オープンソースプロジェクトから企業の内部開発まで幅広く利用されています。

フレームワークは、特定の種類のソフトウェア開発を効率化するための再利用可能なコードベースとアーキテクチャを提供します。Web開発のDjango、React、Angular、モバイル開発のReact Native、Flutter、機械学習のTensorFlow、PyTorchなど、目的に応じた様々なフレームワークが存在します。設計パターンの強制、セキュリティ機能の内蔵、豊富なライブラリエコシステムにより、品質と生産性を同時に向上させます。

ライブラリは、特定の機能やタスクを実行するためのコードモジュールの集合で、開発者が自分のアプリケーションに組み込んで使用します。フレームワークとは異なり、ライブラリは開発者がコントロールを保持し、必要な時に呼び出して使用します。npm（Node.js）、pip（Python）、Maven（Java）、NuGet（.NET）などのパッケージマネージャーを通じて簡単にインストール・管理できます。

IDE（統合開発環境）は、ソフトウェア開発に必要な複数のツールを一つのアプリケーションに統合したものです。コードエディタ、シンタックスハイライト、自動補完、リファクタリング、デバッガー、バージョン管理、プロジェクト管理、ビルド自動化などの機能を提供し、開発者の生産性を大幅に向上させます。Visual Studio、IntelliJ IDEA、Eclipse、Xcode、Android Studioなどが代表例です。

オブジェクト指向プログラミング（OOP）は、現実世界のオブジェクトをモデル化してソフトウェアを設計する手法です。カプセル化（データ隠蔽）、継承（既存クラスの機能拡張）、ポリモーフィズム（同じインターフェースで異なる実装）の3つの基本原則により、保守性、再利用性、拡張性の高いコードを作成できます。Java、C#、C++、Python、JavaScript等で広く採用されています。

関数型プログラミングは、数学の関数概念に基づいたプログラミングパラダイムで、データの不変性、純粋関数、高階関数、関数合成を重視します。副作用を最小化することで、予測可能で テスト容易なコードを作成でき、並行処理やマルチスレッド環境での安全性が向上します。JavaScript、Python、Scala、Haskell、F#、Clojure等で関数型の特徴を活用できます。

デザインパターンは、ソフトウェア設計における定型的な問題に対する洗練された解決策を体系化したものです。Gang of Four（GoF）により23のパターンが分類され、生成パターン（Singleton、Factory）、構造パターン（Adapter、Decorator）、振る舞いパターン（Observer、Strategy）に分けられます。コードの再利用性、保守性、理解性を向上させ、開発者間での共通言語としても機能します。

TDD（テスト駆動開発）は、Red-Green-Refactorサイクルを基本とする開発手法です。最初に失敗するテスト（Red）を書き、テストを通す最小限の実装（Green）を行い、コードを改善（Refactor）する過程を繰り返します。この手法により、要件の明確化、自動テストの充実、設計の改善、バグの早期発見、リファクタリングの安全性確保を実現できます。

アジャイル開発は、アジャイルマニフェスト（2001年）に基づく反復的・漸進的な開発手法で、「個人とチームの相互作用」「動くソフトウェア」「顧客との協働」「変化への対応」を重視します。Scrum、XP（Extreme Programming）、Kanbanなどの具体的な手法があり、短いスプリント（1〜4週間）での継続的な価値提供、早期のフィードバック取得、要件変更への柔軟な対応を実現します。

DevOpsは、開発チームと運用チームの壁を取り払い、協働により高速で信頼性の高いソフトウェア デリバリーを実現する文化・実践・ツールセットです。継続的インテグレーション（CI）、継続的デプロイメント（CD）、インフラ as コード、監視・ログ収集、自動化により、開発からリリースまでのリードタイムを短縮し、品質と安定性を向上させます。

ソフトウェアアーキテクチャは、システムの高レベル設計を表現し、コンポーネント、モジュール、サービス間の関係と相互作用を定義します。モノリシック、マイクロサービス、レイヤードアーキテクチャ、MVCパターン、クリーンアーキテクチャなど様々なパターンがあり、要件に応じた適切な選択が システムの成功を左右します。品質特性（性能、可用性、セキュリティ、保守性）の実現において中核的役割を果たします。

機械学習は、大量のデータから統計的パターンを発見し、未知のデータに対して予測や分類を行う技術です。教師あり学習（回帰、分類）、教師なし学習（クラスタリング、次元削減）、強化学習（エージェントと環境の相互作用）の3つに大別されます。Python（scikit-learn、TensorFlow、PyTorch）、R、Julia等の言語・ライブラリが活用され、推薦システム、画像認識、自然言語処理、自動運転等で実用化されています。

クラウドコンピューティングは、ITリソースをネットワーク経由で従量課金制で提供するサービスモデルです。IaaS（Infrastructure as a Service）、PaaS（Platform as a Service）、SaaS（Software as a Service）の3層に分類され、スケーラビリティ、コスト効率、運用負荷軽減を実現します。AWS、Microsoft Azure、Google Cloud Platform等のプロバイダーが多様なサービスを提供し、現代のデジタル変革の基盤となっています。