Node.js Express（Express.js）入門：特徴・基本の使い方・ミドルウェアと実務ベストプラクティス
エバープレイ編集部Express とは — 概要
Express（正式には Express.js）は、Node.js 上で動作する軽量かつ柔軟な Web アプリケーションフレームワークです。シンプルなルーティング、ミドルウェアのチェーンによるリクエスト処理、テンプレートエンジンとの統合、静的ファイルの配信など、Web アプリ／API を素早く構築するための基本機能を提供します。作者は TJ Holowaychuk（初期開発は 2010 年頃）で、プロジェクトはオープンソース（MIT ライセンス）として広く普及しています。
主な特徴
ミニマルかつ柔軟：コアは最小限に設計され、必要な機能はミドルウェアや npm パッケージで追加するアプローチを取ります。これによりアプリごとに自由に構成できます。
ミドルウェアによる処理パイプライン：リクエストはミドルウェア関数の連鎖で処理されます。認証、ロギング、ボディパース、バリデーション、エラーハンドリングなどを独立して組み込めます。
簡潔なルーティング：HTTP メソッドごとのルート定義（app.get, app.post など）で直感的にエンドポイントを実装できます。ルータを分割してモジュール化することも容易です。
テンプレート統合：Pug（旧 Jade）、EJS、Handlebars など多数のテンプレートエンジンと連携できます。
豊富なエコシステム：helmet、cors、morgan、multer、express-validator などのミドルウェアや拡張ライブラリが充実しています。
基本的な使い方（概念）
Express アプリは Node.js の HTTP サーバをラップしており、一般的な構成は次の通りです：サーバ起動 → ミドルウェア登録 → ルート定義 → リクエスト受信 → ミドルウェアチェーン処理 → レスポンス送信。
エラーハンドリング用ミドルウェア（引数に err を持つ関数）は特別扱いされ、通常のミドルウェアと順序が重要になります。また、非同期処理（Promise / async/await）を使う場合はエラーを next に渡すか、Express の非同期エラーハンドリング向けのラッパーを用いることで未捕捉の例外を防ぎます。
簡単なサンプル
const express = require('express');
const app = express();
app.use(express.json()); // JSON ボディのパース
app.get('/', (req, res) => {
res.send('Hello Express!');
});
app.post('/api/items', (req, res) => {
const item = req.body;
// バリデーション・保存処理など
res.status(201).json(item);
});
app.use((err, req, res, next) => {
console.error(err);
res.status(500).json({ error: 'Internal Server Error' });
});
app.listen(3000);ミドルウェアの種類と使い方
組み込みミドルウェア：express.json(), express.urlencoded(), express.static() など。Express 4 系以降、いくつかの便利なパーサーはフレームワークに組み込まれています。
サードパーティミドルウェア：helmet（セキュリティヘッダ）、cors（CORS 設定）、morgan（ログ）、multer（ファイルアップロード）、express-session（セッション管理）など。
カスタムミドルウェア：アプリ固有の処理（認証チェック、リクエスト変換、レスポンス整形など）をミドルウェアとして実装し再利用できます。
設計上のベストプラクティス
ミドルウェアを責務ごとに分離：ロギング、認可、バリデーション等は個別のミドルウェアに分けて責務を明確にする。
ルーティングのモジュール化：機能単位で Router を分け、app.use('/api/users', usersRouter) のように組織化する。
入力バリデーション：express-validator や Joi を用いて外部入力を厳格に検証する。入力検証は早い段階で行い、不正なデータを上流に流さない。
エラーハンドリング：エラーは中央集約的に処理し、詳細な内部情報を公開しない。開発環境と本番環境でのエラーレスポンスは切り分ける。
セキュリティ：Helmet などで一般的な脆弱性対策を行い、CORS の設定、rate limiting（過負荷・攻撃対策）を導入する。
非同期処理の扱い：async/await を使う場合は、エラーを next に渡すラッパーやライブラリ（例：express-async-errors 等）を活用して未捕捉例外を防ぐ。
パフォーマンスとスケーリング
Node.js（および Express）はシングルスレッドのイベントループモデルを採用しているため、CPU バウンドな処理を同期的に行うと応答性が低下します。CPU 集中型処理はワーカープロセス（child_process, worker_threads）、外部サービス、あるいはメッセージキューにオフロードすることが推奨されます。
実運用では次のような手法でスケーリングと信頼性を確保します：
- プロセスマネージャ（PM2 など）やクラスタリングで複数ワーカーを起動する。
- ロードバランサ（NGINX、クラウド LB）を前段に置く。
- キャッシュ（Redis など）や CDN を利用してレスポンスを高速化。
- 接続数・スループットを監視し、必要に応じて水平スケールする。
Express と他の Node フレームワークとの比較
Koa：Express のコアチームの一部によって作られたより軽量でミニマルなフレームワーク。async/await を自然に扱うことを目指して設計されています。ミドルウェアはより低レベルなため、必要な機能を自分で組み立てたい場合に向きます。
Fastify：高性能を重視したフレームワーク。高速な JSON シリアライズ、スキーマ駆動のバリデーション、プラグインシステムなどが特徴で、API サービスで高スループットを求める際に選ばれます。
Hapi：設定主導の設計で堅牢なプラグインアーキテクチャを持つフレームワーク。大規模アプリでの統制やプラグイン再利用性を重視するケースに適しています。
NestJS：Express（または Fastify）上で動作するフルスタックのフレームワーク。TypeScript を前提とし、DI（依存性注入）やモジュール化などエンタープライズ開発向けの設計を提供します。
実務での注意点
- Express は非常に柔軟である一方、自由度の高さが設計のばらつきを招きやすい。チームでコーディング規約やディレクトリ構成、ミドルウェア利用ルールを明確にする。
- 第三者製ミドルウェアはバグやセキュリティリスクを含む可能性があるため、信頼性とメンテナンス状況を定期的に確認する。
- バージョン互換性に注意：Express 4 系で導入された分離されたパッケージや、一部の API 変更点はマイグレーション時に詰まるポイントになる。
- 長期間運用するサービスでは、依存関係の定期的なアップデートとセキュリティスキャンを実施する。
コミュニティとエコシステム
Express は長年にわたって広範なコミュニティを持ち、プラグイン・ミドルウェア・テンプレート・チュートリアルが豊富に存在します。公式ドキュメントや GitHub、Stack Overflow、各種ブログや書籍から情報が得られます。Node.js エコシステム全体と連動して進化しているため、最新の Node.js バージョン対応や推奨パターンは常にチェックする必要があります。
まとめ
Express は「シンプルさ」と「拡張性」を両立したフレームワークであり、小規模なプロトタイプから中規模・大規模な API サービスまで幅広く利用できます。設計の自由度が高い反面、良い設計指針と運用ルールがないと管理が難しくなるため、ミドルウェアの責務分離、エラーハンドリングの統一、セキュリティ対策、依存管理を意識して開発／運用することが重要です。
