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Javaで実践！ページング機能の10選手法

Javaでのページング機能を学ぶ Java
2023.09.21
この記事は約43分で読めます。

【サイト内のコードはご自由に個人利用・商用利用いただけます】

この記事では、プログラムの基礎知識を前提に話を進めています。

説明のためのコードや、サンプルコードもありますので、もちろん初心者でも理解できるように表現してあります。

本記事のサンプルコードを活用して機能追加、目的を達成できるように作ってありますので、是非ご活用ください。

※この記事は、一般的にプロフェッショナルの指標とされる『実務経験10,000時間以上』を満たす現役のプログラマチームによって監修されています。

※Japanシーモアは、常に解説内容のわかりやすさや記事の品質に注力しております。不具合、分かりにくい説明や不適切な表現、動かないコードなど気になることがございましたら、記事の品質向上の為にお問い合わせフォームにてご共有いただけますと幸いです。
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はじめに

この記事を読めば、Javaでのページング機能を効果的に実装することができるようになります。

さて、ページング機能ってなんで必要なのでしょう？

それは、大量のデータを一画面で表示するのは、ユーザーにとって負担がかかるからです。

例えば、1000件の商品情報を一度に表示してしまうと、画面が煩雑になり、目的の商品を探し出すのが困難になってしまいます。

そこで登場するのが、ページング機能です。

この機能を使うと、例えば「1ページあたり10件表示」といった形で、大量のデータをうまく整理・表示することが可能になります。

●Javaとページング機能とは

○Javaの基本概要

Javaとは、1990年代から存在するプログラミング言語で、特にエンタープライズレベルのシステムでよく使用されます。

Javaは、クロスプラットフォームで動作することが一つの大きな特徴です。

つまり、WindowsでもLinuxでも、Javaアプリケーションはほぼ同じように動作します。

○ページングの必要性と概要

前述したように、ページングは大量のデータを分割して表示する技術です。

主にWebアプリケーションやデータベース管理システムで使用されます。

ページング機能がなければ、全てのデータを一画面で表示する必要があり、それは非効率的であり、ユーザーにとっても負担が大きいです。

ですから、ページング機能は、データを扱う多くのアプリケーションで必要不可欠な機能と言えるでしょう。

●Javaでのページング機能の実装手法

今回はJavaでページング機能を実装する際の手法をいくつか紹介します。

具体的なサンプルコードを交えながら、その詳細と応用例についても解説していきます。

○サンプルコード1：基本的なページング機能の実装

Javaで最も基本的なページング機能を実装するためのサンプルコードを紹介します。

import java.util.List;

public class BasicPaging {
  public static void main(String[] args) {
    List<String> allItems = List.of("Item1", "Item2", "Item3", "Item4", "Item5", "Item6");
    int itemsPerPage = 2;
    int currentPage = 1;

    // ページングの開始位置と終了位置を計算
    int start = (currentPage - 1) * itemsPerPage;
    int end = Math.min(start + itemsPerPage, allItems.size());

    // 部分リストを取得
    List<String> pagedItems = allItems.subList(start, end);

    // 部分リストを出力
    for (String item : pagedItems) {
      System.out.println(item);
    }
  }
}

このサンプルコードでは、allItemsリストに格納されているアイテム（ここでは6つの簡単な文字列）をページングします。

itemsPerPageは1ページ当たりのアイテム数で、currentPageは現在のページ番号です。

この例では、1ページに2つのアイテムを表示し、1ページ目を表示しています。

コードを実行すると、次のような出力が得られます。

Item1
Item2

この出力結果からもわかるように、1ページ目にはItem1とItem2が表示されています。

○サンプルコード2：フィルタリング機能付きのページング

次に、フィルタリング機能を組み合わせたページングの実装を見ていきましょう。

import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;

public class FilteredPaging {
  public static void main(String[] args) {
    List<String> allItems = List.of("Apple", "Banana", "Cherry", "Date", "Elderberry", "Fig");
    String filter = "a";
    int itemsPerPage = 2;
    int currentPage = 1;

    // フィルタリング
    List<String> filteredItems = allItems.stream()
                                         .filter(item -> item.toLowerCase().contains(filter.toLowerCase()))
                                         .collect(Collectors.toList());

    // ページングの開始位置と終了位置を計算
    int start = (currentPage - 1) * itemsPerPage;
    int end = Math.min(start + itemsPerPage, filteredItems.size());

    // 部分リストを取得
    List<String> pagedItems = filteredItems.subList(start, end);

    // 部分リストを出力
    for (String item : pagedItems) {
      System.out.println(item);
    }
  }
}

このコードでは、filter変数を用いて、特定の文字が含まれるアイテムだけをフィルタリングしています。

その後、そのフィルタリングされたアイテムからページングを行っています。

コードを実行すると、次のような出力が得られます。

Apple
Banana

出力結果にAppleとBananaが表示されているのは、これらのアイテムにフィルタに指定した"a"が含まれているからです。

○サンプルコード3：ソート機能と組み合わせたページング

Javaでページング機能を実装する際、ソート機能と組み合わせると非常に便利です。ソートを行うことで、ユーザーが目的とする情報に迅速にアクセスできるようになります。以下に、ソート機能とページング機能を組み合わせたJavaのサンプルコードを示します。

import java.util.*;
import java.util.stream.Collectors;

public class SortedPaging {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> allItems = List.of("Banana", "Apple", "Cherry", "Date", "Elderberry", "Fig");
        int itemsPerPage = 2;
        int currentPage = 1;
        String sortOrder = "asc";  // asc: 昇順, desc: 降順

        // ソート処理
        List<String> sortedItems = sortOrder.equals("asc") ? 
            allItems.stream().sorted().collect(Collectors.toList()) : 
            allItems.stream().sorted(Comparator.reverseOrder()).collect(Collectors.toList());

        // ページングの開始位置と終了位置を計算
        int start = (currentPage - 1) * itemsPerPage;
        int end = Math.min(start + itemsPerPage, sortedItems.size());

        // 部分リストを取得
        List<String> pagedItems = sortedItems.subList(start, end);

        // 部分リストを出力
        for (String item : pagedItems) {
            System.out.println(item);
        }
    }
}

このコードでは、sortOrderという変数でソートの方向（昇順か降順か）を指定しています。sorted()メソッドでリストallItemsをソートしてから、それをページングしています。ソートの方向はsortOrder変数で制御しており、昇順（asc）か降順（desc）かによってソート処理が変わります。

コードを実行すると、昇順でソートされた状態でページングされた結果が出力されます。

Apple
Banana

このように、AppleとBananaが昇順にソートされた上で、1ページ目に表示されています。

○サンプルコード4：Ajaxを利用した非同期ページング

多くのWebアプリケーションでよく見られる非同期ページングについても考えてみましょう。

非同期ページングは、ページのリロードなしにデータを更新するためにAjaxを使います。

JavaとJavaScriptを用いた簡単な例を紹介します。

まずはJava側のコードを見てみましょう。

import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

import java.util.List;

@RestController
public class AjaxPagingController {

    @RequestMapping("/getPagedData")
    public List<String> getPagedData(@RequestParam int currentPage) {
        List<String> allItems = List.of("Item1", "Item2", "Item3", "Item4", "Item5");
        int itemsPerPage = 2;
        int start = (currentPage - 1) * itemsPerPage;
        int end = Math.min(start + itemsPerPage, allItems.size());

        return allItems.subList(start, end);
    }
}

このJavaコードでは、Spring Bootを使用しています。

/getPagedDataというエンドポイントで現在のページ数を受け取り、該当するデータの部分リストをJSONとして返しています。

次に、JavaScriptのAjax呼び出しです。

function loadPage(currentPage) {
    $.ajax({
        url: "/getPagedData",
        type: "GET",
        data: {currentPage: currentPage},
        success: function(data) {
            // ここで受け取ったデータをDOMに描画
        }
    });
}

このJavaScript関数loadPageは、指定されたcurrentPageに基づいてJavaサーバーからデータを非同期で取得します。

成功した場合、そのデータはsuccess関数で処理され、ページ上に描画されます。

Ajaxを使った非同期ページングは、ページ全体をリロードすることなく、必要な部分だけを効率よく更新できるという利点があります。

○サンプルコード5：エンドレススクロールスタイルのページング

エンドレススクロールは、ユーザーがページの最下部に到達すると自動的に次のページのコンテンツをロードする方法です。

この方法は特にモバイルデバイスでよく見られますが、デスクトップでも一般的です。

エンドレススクロールのJavaとJavaScriptのサンプルコードを紹介します。

まずは、Java側の処理です。

import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

@RestController
public class EndlessScrollController {

    @RequestMapping("/loadMore")
    public List<String> loadMore(@RequestParam int lastId) {
        List<String> allData = new ArrayList<>();
        for (int i = 1; i <= 100; i++) {
            allData.add("Item" + i);
        }

        int startIndex = lastId;
        int endIndex = Math.min(startIndex + 10, allData.size());

        return allData.subList(startIndex, endIndex);
    }
}

このJavaコードはSpring Bootで実装されています。

/loadMoreというエンドポイントを設定し、最後に表示されたアイテムのID（lastId）を受け取ります。

そのIDから10件の次のデータを返しています。

次に、JavaScript側のコードです。

let lastId = 0;

function loadMore() {
    $.ajax({
        url: "/loadMore",
        type: "GET",
        data: {lastId: lastId},
        success: function(data) {
            data.forEach(function(item) {
                $("#itemList").append("<li>" + item + "</li>");
                lastId++;
            });
        }
    });
}

// ユーザーがスクロールした場合のイベント
$(window).scroll(function() {
    if ($(window).scrollTop() + $(window).height() >= $(document).height()) {
        loadMore();
    }
});

このJavaScriptコードでは、jQueryを使用しています。

ユーザーがページの最下部に到達すると、loadMore()関数が呼び出されます。

この関数は、最後のアイテムIDをサーバーに送り、新たなデータを取得します。

取得したデータは、HTMLの#itemListに追加されます。

このサンプルコードでは、エンドレススクロール機能が実装されています。

具体的には、ユーザーがページの最下部にスクロールすると、新しいコンテンツが自動で追加されます。

Java側では、lastIdを基に次に表示するデータを計算し、そのデータをクライアントに送信しています。

実行すると、最初は何も表示されない状態から、スクロールするたびに新しい「Item」がリストに追加されていきます。

このようにして、エンドレススクロールが実現されます。

○サンプルコード6：カスタムデザインのページングUI

ページングUIはユーザー体験に直接影響する要素の一つであり、そのデザインは多くの場合、ウェブサイトやアプリケーションのブランドイメージに合わせる必要があります。

ここでは、JavaとThymeleafを用いたカスタムデザインのページングUIのサンプルコードを紹介します。

まず、Thymeleafを用いたHTML部分です。

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
  <title>カスタムデザインページング</title>
  <link rel="stylesheet" type="text/css" href="styles.css">
</head>
<body>
  <ul id="pageList">
    <li th:each="item : ${items}" th:text="${item.name}"></li>
  </ul>
  <div id="customPagination">
    <button th:if="${prevPage != null}" th:onclick="'goToPage(' + ${prevPage} + ')'">前へ</button>
    <span th:text="${currentPage}"></span>
    <button th:if="${nextPage != null}" th:onclick="'goToPage(' + ${nextPage} + ')'">次へ</button>
  </div>
</body>
</html>

次に、このHTMLに適用されるCSSです。

#customPagination {
  display: flex;
  justify-content: center;
  align-items: center;
}

#customPagination button {
  margin: 0 10px;
  background-color: #007BFF;
  color: white;
  border: none;
  padding: 10px 20px;
  cursor: pointer;
}

#customPagination button:hover {
  background-color: #0056b3;
}

このHTMLとCSSは、divタグで囲まれたページング部分にカスタムデザインを適用しています。

特に、ボタンの色や間隔はCSSで調整しています。

Java側でのコードは次の通りです。

import org.springframework.web.bind.annotation.ModelAttribute;
import org.springframework.ui.Model;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;

@RequestMapping("/customPagination")
public String customPagination(@RequestParam(required = false, defaultValue = "1") int page, Model model) {
  int pageSize = 10;
  int totalItems = 100; // 仮の総アイテム数
  List<String> items = new ArrayList<>();

  // 仮のアイテムデータ
  for (int i = 1; i <= totalItems; i++) {
    items.add("アイテム" + i);
  }

  int startIndex = (page - 1) * pageSize;
  int endIndex = Math.min(startIndex + pageSize, totalItems);

  List<String> currentPageItems = items.subList(startIndex, endIndex);

  model.addAttribute("items", currentPageItems);
  model.addAttribute("currentPage", page);
  model.addAttribute("prevPage", page > 1 ? page - 1 : null);
  model.addAttribute("nextPage", endIndex < totalItems ? page + 1 : null);

  return "customPagination";
}

このJavaコードは、Spring MVCを使用しています。

ページ番号をクエリパラメータとして受け取り、それに基づいて表示するアイテムのリストを計算しています。

その後、必要な情報をThymeleafのテンプレートに渡しています。

このサンプルコードを実行すると、中央に配置された「前へ」と「次へ」のボタンが青色のカスタムデザインで表示され、それをクリックすると前後のページに遷移するUIが表示されます。

Java側では、選択したページに応じたアイテムリストを作成して、それをHTML側で表示しています。

○サンプルコード7：DBの最適化と連携したページング

データベース（DB）と連携したページングを効率的に行うためには、DBの最適化が不可欠です。

ここでは、JavaでのDB最適化手法とそれを活用したページングの方法について詳しく解説します。

まず、最も基本的なSQLクエリを用いたページングの例です。

-- SQLクエリでのオフセットとリミットを使ったページング
SELECT * FROM items
ORDER BY id
LIMIT 10 OFFSET 30;

このSQLクエリでは、itemsテーブルからデータを取得し、その中でidによって並び替え、31番目から40番目までの10件を取得しています。

次にJavaでの実装例です。

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

public List<Item> getPagedItems(int offset, int limit) {
    List<Item> items = new ArrayList<>();
    try (Connection conn = dataSource.getConnection()) {
        String sql = "SELECT * FROM items ORDER BY id LIMIT ? OFFSET ?";
        try (PreparedStatement ps = conn.prepareStatement(sql)) {
            ps.setInt(1, limit);
            ps.setInt(2, offset);
            try (ResultSet rs = ps.executeQuery()) {
                while (rs.next()) {
                    Item item = new Item();
                    item.setId(rs.getInt("id"));
                    item.setName(rs.getString("name"));
                    items.add(item);
                }
            }
        }
    } catch (SQLException e) {
        e.printStackTrace();
    }
    return items;
}

このJavaコードは、JDBC（Java Database Connectivity）を使用しています。

getPagedItemsメソッドにページングのoffsetとlimitを引数として渡し、対応するデータをDBから取得しています。

このJavaメソッドは、指定されたオフセットとリミットに基づいて、データベースからアイテムを取得し、そのリストを返します。

さて、この手法の最大の問題点は、大量のデータがある場合には、全てのデータをスキャンする必要があるため、パフォーマンスが落ちる可能性があります。

この問題を解決する一つの方法は、COUNTクエリと組み合わせて、必要なデータのみを効率よく取得するというものです。

総アイテム数を取得するSQLクエリの例を紹介します。

-- 総アイテム数を取得
SELECT COUNT(*) FROM items;

このSQLクエリをJavaで実装すると、次のようになります。

public int getTotalItemCount() {
    int count = 0;
    try (Connection conn = dataSource.getConnection()) {
        String sql = "SELECT COUNT(*) FROM items";
        try (PreparedStatement ps = conn.prepareStatement(sql);
             ResultSet rs = ps.executeQuery()) {
            if (rs.next()) {
                count = rs.getInt(1);
            }
        }
    } catch (SQLException e) {
        e.printStackTrace();
    }
    return count;
}

このJavaメソッドは、itemsテーブルにある総アイテム数を取得しています。

ここまでの内容を活用すると、DBから効率よくデータを取得し、そのデータに基づいてページングを実装できます。

具体的には、前述のgetPagedItemsメソッドで取得したアイテムリストとgetTotalItemCountメソッドで取得した総アイテム数を使用して、ページング処理を最適化できます。

○サンプルコード8：複数のデータソースからのページング

通常、ページング処理は一つのデータベースまたはデータソースに対して行いますが、場合によっては複数のデータソースからデータを取得してページングを行う必要が出てくることもあります。

ここでは、Javaを使用して複数のデータソースからデータを取得し、一つのページに表示する方法について解説します。

□使用する技術スタック

  • Java 11
  • Spring Boot
  • JPA (Java Persistence API)
  • H2 Database
  • MySQL

まずは基本的な環境設定をします。

application.propertiesに複数のデータソースに関する設定を記述します。

# H2 Database
spring.datasource.h2.url=jdbc:h2:mem:testdb
spring.datasource.h2.username=sa
spring.datasource.h2.password=password

# MySQL
spring.datasource.mysql.url=jdbc:mysql://localhost:3306/testdb
spring.datasource.mysql.username=root
spring.datasource.mysql.password=root

次に、Javaの設定クラスでこれらのデータソースとJPAのEntityManagerを設定します。

@Configuration
public class DataSourceConfig {

    @Primary
    @Bean(name = "h2DataSource")
    @ConfigurationProperties(prefix = "spring.datasource.h2")
    public DataSource dataSourceH2() {
        return DataSourceBuilder.create().build();
    }

    @Bean(name = "mysqlDataSource")
    @ConfigurationProperties(prefix = "spring.datasource.mysql")
    public DataSource dataSourceMySQL() {
        return DataSourceBuilder.create().build();
    }

    @Primary
    @Bean(name = "h2EntityManager")
    public LocalContainerEntityManagerFactoryBean h2EntityManager(EntityManagerFactoryBuilder builder) {
        return builder.dataSource(dataSourceH2())
                      .packages("com.example.model.h2")
                      .persistenceUnit("h2")
                      .build();
    }

    @Bean(name = "mysqlEntityManager")
    public LocalContainerEntityManagerFactoryBean mysqlEntityManager(EntityManagerFactoryBuilder builder) {
        return builder.dataSource(dataSourceMySQL())
                      .packages("com.example.model.mysql")
                      .persistenceUnit("mysql")
                      .build();
    }
}

この設定クラスでは、H2データベース用とMySQLデータベース用にそれぞれデータソースとEntityManagerを設定しています。

ページング処理を行うためのサービスクラスを作成します。

@Service
public class MultiSourcePagingService {

    @Autowired
    @Qualifier("h2EntityManager")
    private EntityManager h2EntityManager;

    @Autowired
    @Qualifier("mysqlEntityManager")
    private EntityManager mysqlEntityManager;

    public List<Object> getPagedData(int page, int size) {
        List<Object> resultList = new ArrayList<>();

        // H2 Databaseからデータを取得
        Query h2Query = h2EntityManager.createQuery("SELECT x FROM H2Entity x");
        h2Query.setFirstResult(page * size);
        h2Query.setMaxResults(size);
        resultList.addAll(h2Query.getResultList());

        // MySQLからデータを取得
        Query mysqlQuery = mysqlEntityManager.createQuery("SELECT y FROM MySQLEntity y");
        mysqlQuery.setFirstResult(page * size);
        mysqlQuery.setMaxResults(size);
        resultList.addAll(mysqlQuery.getResultList());

        return resultList;
    }
}

このJavaコードは、EntityManagerを用いて複数のデータソースからデータを取得し、それを結合して一つのリストに格納しています。

具体的には、H2データベースから取得したデータとMySQLデータベースから取得したデータを一つのリストにまとめています。

○サンプルコード9：ページングの状態をURLに保存

多くのWebアプリケーションにおいて、ユーザーがページング操作を行った後に、その状態を保存しておきたい場面があります。

例えば、特定のページをブックマークしたい、またはURLを他の人と共有したいといったケースです。

このような要件に対応するため、Javaでのページング状態の保存を解説します。

□使用する技術スタック

  • Java 11
  • Spring Boot
  • Thymeleaf

それでは、Spring BootとThymeleafを用いたサンプルコードを紹介します。

@Controller
public class PagingController {

  @GetMapping("/items")
  public String showItems(@RequestParam(required = false, defaultValue = "1") int page, Model model) {
    // データ取得とページング処理（疑似的）
    List<String> items = IntStream.rangeClosed(1, 100).mapToObj(String::valueOf).collect(Collectors.toList());
    List<String> pagedItems = items.subList((page - 1) * 10, Math.min(page * 10, items.size()));

    model.addAttribute("items", pagedItems);
    model.addAttribute("currentPage", page);

    return "items";
  }
}

このコードでは、@RequestParamアノテーションを使ってURLからページ番号を取得しています。

そして、そのページ番号に基づいてデータを部分的に取得し、Modelに格納しています。

次に、ThymeleafでのHTMLテンプレートの一部を紹介します。

<!-- 省略 -->
<div>
  <ul>
    <li th:each="item : ${items}">
      <span th:text="${item}"></span>
    </li>
  </ul>
</div>
<div>
  <a th:href="@{/items(page=${currentPage - 1})}">前へ</a>
  <a th:href="@{/items(page=${currentPage + 1})}">次へ</a>
</div>
<!-- 省略 -->

このHTMLテンプレートでは、th:href属性を用いてリンクに現在のページ番号を含めています。

これにより、前へと次へのリンクがクリックされた際には、URLのパラメータとしてページ番号が付与され、その状態が保存されます。

この実装によって、URLにページ番号が含まれるようになります。

例えば、2ページ目に遷移した場合、URLはhttp://localhost:8080/items?page=2となります。

このURLをブックマークしたり、他人に共有したりすることで、特定のページ状態を保存することができます。

○サンプルコード10：モーダルウィンドウとの連携ページング

ウェブサイトやアプリケーションを使用していると、モーダルウィンドウを通して詳細情報を表示することがよくあります。

特に、一覧ページから特定のアイテムを選択してその詳細をモーダルウィンドウで表示するという操作はユーザーにとって非常に便利です。

しかし、モーダルウィンドウ内でページング機能を実装する場合、いくつかの注意点や工夫が必要です。

使用する技術スタック

  • Java 11
  • Spring Boot
  • Thymeleaf
  • Bootstrap (モーダルウィンドウの実装のため)

下記のサンプルコードは、Spring BootとThymeleaf、Bootstrapを用いて、モーダルウィンドウ内にページング機能を実装した例です。

@Controller
public class ModalPagingController {

  @GetMapping("/products")
  public String showProducts(Model model) {
    // データ取得（疑似的）
    List<String> products = IntStream.rangeClosed(1, 50).mapToObj(String::valueOf).collect(Collectors.toList());
    model.addAttribute("products", products);

    return "products";
  }

  @GetMapping("/product/details")
  public String productDetails(@RequestParam int id, Model model) {
    // 詳細データ取得（疑似的）
    String detail = "Product Details for ID: " + id;
    model.addAttribute("detail", detail);

    return "productDetails";  // モーダルウィンドウ内に表示する部分のテンプレート名
  }
}

上記のコードでは、製品の一覧を表示するshowProductsメソッドと、製品の詳細を表示するproductDetailsメソッドがあります。

productDetailsメソッドは、クエリパラメータで指定されたIDの製品の詳細情報を取得して、モーダルウィンドウ内に表示するテンプレートに渡しています。

次に、ThymeleafとBootstrapを使用したHTMLテンプレートの一部を紹介します。

<!-- 省略 -->
<div>
  <ul>
    <li th:each="product : ${products}">
      <!-- 製品をクリックするとモーダルウィンドウを表示 -->
      <span th:text="${product}" data-toggle="modal" th:data-target="'#detailsModal' + ${product}"></span>

      <!-- モーダルウィンドウの内容 -->
      <div th:id="'detailsModal' + ${product}" class="modal fade">
        <div class="modal-dialog">
          <div class="modal-content">
            <div class="modal-body">
              <p th:include="'productDetails?id=' + ${product}"></p>  <!-- 製品の詳細をインクルード -->
            </div>
          </div>
        </div>
      </div>
    </li>
  </ul>
</div>
<!-- 省略 -->

このHTMLテンプレートでは、製品のリストの各アイテムをクリックすると、その製品の詳細情報を表示するモーダルウィンドウが開きます。

モーダルウィンドウの内容には、productDetailsメソッドで取得した詳細情報がインクルードされます。

●応用例とさらなる工夫

Javaでのページング機能の実装には多くの可能性があり、その応用範囲は広いです。

それでは、ページングと他の機能を組み合わせた応用例や、より高度なページング機能の実装方法を解説します。

○サンプルコード11：ページングと検索機能の組み合わせ

ページングと検索機能を組み合わせることで、ユーザーは大量のデータから目的の情報を短時間で見つけることができます。

Spring BootとThymeleafを用いた一例を紹介します。

@Controller
public class SearchPagingController {

  @GetMapping("/search")
  public String search(@RequestParam(required = false) String query, @RequestParam(required = false) Integer page, Model model) {
    // 検索とページング処理（疑似的な例）
    List<String> allResults = mockSearch(query);
    List<String> pagedResults = getPagedResults(allResults, page);

    model.addAttribute("results", pagedResults);
    return "searchResults";
  }

  private List<String> mockSearch(String query) {
    // 仮の検索処理
    return IntStream.rangeClosed(1, 100)
            .mapToObj(i -> "Result " + i)
            .filter(result -> query == null || result.contains(query))
            .collect(Collectors.toList());
  }

  private List<String> getPagedResults(List<String> allResults, Integer page) {
    // 仮のページング処理
    int itemsPerPage = 10;
    int start = (page - 1) * itemsPerPage;
    int end = Math.min(start + itemsPerPage, allResults.size());
    return allResults.subList(start, end);
  }
}

このコードにおいて、searchメソッドは検索クエリとページ番号を受け取り、対応する検索結果をページングして返します。

検索処理自体はmockSearchメソッドで模倣しており、実際にはデータベースやAPIで検索処理を行うでしょう。

getPagedResultsメソッドでは、全検索結果から指定されたページに表示する結果を取得しています。

このコードを実行すると、検索クエリとページ番号に基づいて検索結果がページングされた状態で表示されます。

例えば、/search?query=Result&page=2というURLにアクセスすると、”Result”という文字列が含まれる検索結果が2ページ目として表示されます。

○サンプルコード12：マルチカラムのソートとページング

多くの場合、ユーザーは複数のカラム（列）に基づいてデータをソートしたいと考えます。

ここでは、Spring Data JPAを用いてマルチカラムソートとページングを同時に実現する方法を解説します。

@Controller
public class MultiColumnSortPagingController {

  @Autowired
  private YourRepository repository;

  @GetMapping("/multiColumnSort")
  public String multiColumnSort(@RequestParam(required = false) String sort1, @RequestParam(required = false) String sort2, @PageableDefault Pageable pageable, Model model) {
    // 複数のソート条件を設定
    Sort sort = Sort.by(Sort.Order.asc(sort1), Sort.Order.desc(sort2));
    Pageable multiSortPageable = PageRequest.of(pageable.getPageNumber(), pageable.getPageSize(), sort);

    // ページングとソートを適用してデータ取得
    Page<YourEntity> page = repository.findAll(multiSortPageable);

    model.addAttribute("data", page.getContent());
    return "multiSort";
  }
}

このコードでは、multiColumnSortメソッドが、ソートするカラムとしてsort1とsort2を受け取ります。

そして、Sortクラスを用いて複数のソート条件を設定。

最後に、repository.findAll(multiSortPageable)でデータを取得しています。

このコードが実行されると、指定された2つのカラムでソートされた状態のデータがページングされて表示されます。

具体的には、sort1で昇順、sort2で降順にソートされたデータがページに分割されて出力される形になります。

●実装時の注意点と対処法

ページング機能を実装する際には、さまざまな注意点があります。

それらに気を付けながらコーディングすることで、より効率的なシステムを構築することができます。

○データベースの負荷について

大量のデータを扱う場合、ページング処理はデータベースに大きな負荷をかける可能性があります。

たとえば、SELECT * FROM tableのようなクエリは、テーブルのすべてのデータを取得するため、非常に負荷がかかります。

対処法として、SQLのLIMITとOFFSETを活用することで、必要なデータのみを取得するようにします。

// ページサイズとオフセットを計算
int pageSize = 10;
int offset = (currentPage - 1) * pageSize;

// SQLクエリを実行
String sql = "SELECT * FROM table LIMIT ? OFFSET ?";
PreparedStatement pstmt = connection.prepareStatement(sql);
pstmt.setInt(1, pageSize);
pstmt.setInt(2, offset);
ResultSet rs = pstmt.executeQuery();

このコードはJDBCを用いて、データベースから必要な範囲のデータだけを取得するようにしています。

具体的にはLIMITで取得するデータの最大数、OFFSETでスキップする行数を指定しています。

この対策を施した後、SQLクエリは指定された範囲のデータだけを効率よく取得できます。

これにより、データベースへの負荷が軽減され、ページロード時間も短縮されるでしょう。

○ユーザーエクスペリエンスの向上方法

対処法として、ページング機能のもう一つの注意点は、ユーザーエクスペリエンスです。

ページ遷移が遅い、または不明瞭な場合、ユーザーはサイトを離れる可能性が高くなります。

Ajaxを使用して非同期にデータを読み込む手法があります。

// jQueryを使用
$(document).ready(function(){
  // ページ番号
  var pageNum = 1;

  // データ取得関数
  function fetchData() {
    $.ajax({
      url: '/api/data?page=' + pageNum,
      type: 'GET',
      success: function(data) {
        // データをDOMに追加
        $("#content").append(data);
      }
    });
  }

  // 初期データ取得
  fetchData();

  // 「次へ」ボタンクリック時の処理
  $("#nextButton").click(function(){
    pageNum++;
    fetchData();
  });
});

このJavaScriptコードは、Ajaxを用いて非同期にページングデータを取得しています。

具体的には、ユーザーが「次へ」ボタンをクリックすると、次のページのデータが非同期に読み込まれ、ページ遷移なしで表示が更新されます。

この非同期ページングを採用すると、ユーザーはページをリロードすることなくスムーズに次のページを閲覧できます。

これによって、ユーザーエクスペリエンスが向上し、サイトの離脱率を低減する効果が期待できます。

●カスタマイズの方法

ページング機能の実装では、機能性だけでなくデザインやパフォーマンスも非常に重要な要素となります。

ここでは、そのカスタマイズ方法について詳しく説明します。

○デザイン面での工夫

ページング機能をユーザーフレンドリーにするためには、見た目も考慮する必要があります。

CSSを活用することで、見た目を美しく、また使いやすくすることができます。

Bootstrapを使用したページングのデザインに関するHTMLとCSSのサンプルコードを紹介します。

<!-- HTML -->
<nav aria-label="Page navigation">
  <ul class="pagination">
    <li class="page-item disabled">
      <a class="page-link" href="#" tabindex="-1">前へ</a>
    </li>
    <li class="page-item active"><a class="page-link" href="#">1</a></li>
    <li class="page-item"><a class="page-link" href="#">2</a></li>
    <li class="page-item"><a class="page-link" href="#">3</a></li>
    <li class="page-item">
      <a class="page-link" href="#">次へ</a>
    </li>
  </ul>
</nav>

このコードではBootstrapのクラスを用いて、ページングのボタンにデザインを適用しています。

具体的には、page-itemとpage-linkといったクラスを用いてスタイリングを行っています。

このサンプルコードを実行すると、Bootstrapのスタイルが適用された美しいページングが表示されます。

ユーザーが一目でどのページにいるのかわかるようになり、また次または前のページへ簡単に遷移できるようになります。

○パフォーマンスの向上手法

パフォーマンスもページング機能において重要な要素です。

データの取得やレンダリング速度を向上させることで、ユーザー体験を高めることが可能です。

JavaScriptを用いてクライアントサイドでページングを高速化する一例を紹介します。

// JavaScript
let allData = [];  // すべてのデータ
let currentPage = 1;  // 現在のページ
let pageSize = 10;  // 1ページあたりのアイテム数

// ページングデータを作成
function paginateData() {
  const offset = (currentPage - 1) * pageSize;
  const paginatedData = allData.slice(offset, offset + pageSize);

  // データを表示（仮想DOMを更新）
  updateDOM(paginatedData);
}

// 仮想DOMを更新する関数（疑似コード）
function updateDOM(data) {
  // 省略
}

このコードでは、全データをクライアントサイドに保持し、sliceメソッドで必要なデータだけを切り出して表示しています。

このようにすることで、サーバーへのリクエスト回数が減少し、ページング動作が高速化されます。

このJavaScriptコードを用いると、クライアントサイドで高速にページング処理が行われます。

データの切り替えが非常にスムーズに行われるため、ユーザー体験が向上します。

まとめ

Javaでページング機能を実装する際の多様な手法とそのカスタマイズ方法について解説してきました。

ページングは多くのウェブアプリケーションで必要不可欠な機能ですが、単にデータを分割するだけでなく、ユーザーエクスペリエンスやパフォーマンスも考慮する必要があります。

このようにページング機能は多面的に考慮するべき点がありますが、その全てを網羅した実装がユーザーにとって最も使いやすいものとなるでしょう。

プロジェクトの目的とユーザーのニーズに最も適した手法とカスタマイズを行い、より質の高いウェブアプリケーションを作成していきましょう。