Cloudflare Workers 実践ガイド ～エッジで実現するWebアプリケーションの設計・実装・運用～（技術評論社） [電子書籍]

Cloudflare Workers 実践ガイド ～エッジで実現するWebアプリケーションの設計・実装・運用～（技術評論社） の 商品概要

• Webアプリケーションの高速化やスケーラビリティの向上が求められる中，エッジコンピューティングへの関心は高まっています。しかし，概念は理解しても「自分のプロジェクトでどう使えばいいのか」「本番運用に耐える設計はどう組めばいいのか」といった実践面で踏み出せないケースが少なくありません。本書は，Cloudflare Workersとそのエコシステムを軸に，エッジコンピューティングの基礎概念から設計・実装・本番運用までを一冊で体系的に解説した実践書です。本書の主な特徴は，以下の3点にあります。
  特徴の1つ目が，「エッジコンピューティングの概念整理からCloudflare Workersの仕組み・制約」までを丁寧に解説している点です。クラウドやサーバーレスとの違い，V8 Isolateによるゼロコールドスタートの仕組み，CPU・メモリ・実行時間の制約といった，エッジで開発する上で押さえるべき前提知識を体系的に整理しています。「エッジで何ができて，何ができないのか」という判断軸を持つことで，技術選定の確度が高まります。
  特徴の2つ目が，「バックエンドからフロントエンドまで，豊富なハンズオンで実装力が身につく」点です。REST API・GraphQL APIの構築，D1・KV・R2・Durable Objectsといったストレージの使い分け，認証・ロードバランシングの実装，画像最適化やキャッシュ戦略，Next.js（OpenNext）によるフルスタック開発，WebSocketを使ったリアルタイム通信まで，実際にコードを書きながら学べます。Workers AIを活用した画像生成やベクトル検索といった先端的なテーマも扱っています。
  特徴の3つ目が，「本番運用で直面する課題への対処法を網羅している」点です。Logs・Logpush・Tracesによるオブザーバビリティの構築，Smart Placementによるレイテンシ最適化，ストレージごとの特性を踏まえたデータ配置戦略，段階的デプロイとロールバック，Cloudflare Accessによるゼロトラスト認証まで，プロダクション品質のサービスを支える運用ノウハウを解説しています。
  これらを通じて，エッジコンピューティングを「知っている」状態から「設計・実装・運用できる」状態へと引き上げることを目指しています。Webアプリケーションのパフォーマンスとユーザー体験を次のレベルに進めたいエンジニアにとって，確かな指針となる一冊です。
  

• 目次

  第1章 エッジコンピューティングの基本
  1.1 エッジとはなにか
  エッジコンピューティングの重要性
  エッジコンピューティングの役割
  1.2 エッジコンピューティングの歴史
  インターネットの発展と初期のWebサービス
  クラウドコンピューティングの普及と限界
  エッジコンピューティングの登場
  1.3 Webアプリケーションの技術変遷
  インターネット初期
  動的コンテンツの提供
  シングルページアプリケーションの普及
  1.4 クラウド・サーバーレスとの違い
  クラウドコンピューティングとの比較
  サーバーレスコンピューティングとの比較
  クラウドコンピューティングとの関係
  
  第2章 エッジコンピューティングの特徴と制約
  2.1 Webアプリケーション構築要素
  ストレージ
  ネットワーク
  データベース
  ログとモニタリング
  負荷分散
  スケーラビリティ
  キャッシュ
  セキュリティ
  バックアップとリカバリ
  2.2 インフラ構築の簡素化
  サーバーの構築が不要
  ネットワークの設定が不要
  プログラムの実行環境の整備が不要
  2.3 高速起動が可能なサーバーレス環境
  クラウドコンピューティングにおけるサーバーレス
  サーバーレスにおけるコールドスタートの課題
  コールドスタート問題の解決
  2.4 多機能性と幅広い活用シーン
  オリジンサーバーから配信されるコンテンツのキャッシュ
  リクエストのルーティング
  コンテンツの動的書き換え
  セキュリティの強化
  動的コンテンツの生成
  2.5 性能とセキュリティ向上
  エッジコンピューティングとCDNの関係性
  クラウドとエッジコンピューティングのCDNの比較
  CDN機能を使用するメリット
  セキュリティ対策としてのWAF機能
  2.6 WASMが広げる言語の選択肢
  WASM
  エッジコンピューティングにおけるWASMの活用
  WASMを使用する際の注意点
  2.7 エッジコンピューティングの制限
  ハードウェアの制限
  ソフトウェアの制限
  2.8 管理コストと複雑性
  単一障害点のリスク
  管理の複雑さの増加
  コストの増加
  アプリケーションの複雑性の増加
  
  第3章 Cloudflare Workersの特徴と制約
  3.1 Cloudflare Workers
  基本概念
  制限と制約
  Cloudflare Workersのセットアップ
  Cloudflare Workersのデプロイ
  Bindings
  オブザーバビリティ
  エッジロケーションに展開することのデメリットと対策
  3.2 使用できるストレージサービス
  Cloudflare Workers KV
  Cloudflare Durable Objects
  Cloudflare D1
  Cloudflare R2
  外部データベースの利用
  3.3 その他の関連サービス
  Cloudflare Images
  Workers Assets
  Workers AI
  Cloudflare Zero Trust
  
  第4章 Cloudflare Workersの活用例
  4.1 オリジンの切り替え
  エッジコンピューティングでオリジンを切り替えるメリット
  パスベースでオリジンを切り替える実装例
  4.2 ヘッダーの操作
  ヘッダーの操作で可能なこと
  エッジでヘッダーを操作するメリット
  許可オリジンのリクエストをブロックしCORS対応を行う例
  4.3 キャッシュの制御
  HTTPキャッシュの基礎
  エッジコンピューティングのキャッシュ制御と利点
  エッジでのキャッシュ制御の3つのアプローチ
  キャッシュアプローチの比較と選択指針
  キャッシュ制御の注意点
  4.4 コンテンツの書き換え
  コンテンツ最適化の必要性
  エッジコンピューティングでコンテンツを書き換える利点
  HTMLを書き換えて画像の遅延読み込みを追加する実装例
  HTMLRewriterを使用したコンテンツの書き換え
  4.5 画像の最適化
  fetchの拡張を利用する方法
  Images Bindingを利用する方法
  画像最適化の注意点
  4.6 Web標準のAPIでアプリケーションを構築
  WebSocket
  Streams APIとServer-Sent Events
  その他のWeb標準API
  ブラウザを補助するエッジコンピューティング
  4.7 フレームワークの利用
  Hono
  React Router
  OpenNext
  フレームワークを利用する上での注意点
  
  第5章 Cloudflare Workersとバックエンド実装
  5.1 本章で扱うハンズオン
  5.2 プロジェクトのセットアップとWorkersの基本環境の構築
  create cloudflareでのプロジェクト設定と各ファイルの説明
  基本的なルーティングとレスポンス生成
  5.3 オリジンサーバー連携と認証
  Google Cloud Runによるオリジンサーバー構築
  Cloudflare Workersからのオリジンサーバー連携
  認証の実装とオリジンサーバーへの適用
  オリジンがCloudflare DNS管理下にある場合の連携例
  5.4 ロードバランサーの構築
  ロードバランシングの基本概念
  パスベースのルーティング
  リージョンベースのルーティング
  セッションアフィニティ
  ヘルスチェックとフェイルオーバー
  5.5 データベース連携とAPI構築
  Cloudflare D1のセットアップ
  REST APIの実装
  GraphQL APIの実装
  外部データベースの選択
  5.6 アプリの拡張と本番最適化
  Cloudflare R2を用いた画像公開設定
  Cloudflare AIを用いたアプリケーションの拡張
  定期実行処理の実装
  
  第6章 Cloudflare Workersとフロントエンド実装
  6.1 本章で扱うハンズオン
  6.2 事前準備
  6.3 キャッシュ制御の実装
  キャッシュ戦略の基礎知識
  Cache APIによる手動キャッシュを実装
  Cloudflare Workers KVでSWRを実装
  6.4 画像を最適化して配信
  Images Bindingの基礎知識
  画像最適化システムを実装
  画像変換ロジックを実装
  動作確認と最適化の効果測定を実施
  実運用での考慮事項
  6.5 既存サイトをEarly Hintsで高速化
  リソースヒントの基礎
  Early Hints
  プロキシWorkersを実装する
  HTML解析とリソース抽出を実装
  Early Hintsを実装
  6.6 OpenNextでアプリケーションを実装
  プロジェクトをセットアップ
  D1データベースを設定
  記事管理機能の実装
  本番環境へデプロイを実施
  6.7 WebSocketサーバーを構築
  WebSocketとDurable Objectsの基礎知識
  セットアップとシンプルなエコーサーバーを実装
  チャットルームを実装
  メッセージ履歴を永続化
  Hibernationで効率的な接続管理
  実運用での考慮事項
  
  第7章 Cloudflare Workersの本番運用に向けて
  7.1 ログとオブザーバビリティ
  Workers Logsの機能と活用
  Logpushによる長期保存とアラート
  Workers Tracesによるリクエストの可視化
  7.2 ロケーションとレイテンシ最適化
  リージョンレス実行のメリットとレイテンシの課題
  Smart Placementによる最適化
  適切な配置戦略の選択
  7.3 データストレージ戦略
  ストレージオプション選択の基本的な考え方
  コストとストレージの組み合わせ戦略
  本番運用での注意点
  7.4 デプロイメント戦略
  デプロイメント方法の基本
  Wrangler Environmentsによる環境管理
  段階的デプロイとロールバック
  7.5 セキュリティとアクセス制御
  Cloudflare Accessの構成要素
  WorkersへのAccess適用方法
  Workersで認証ユーザー情報を取得・活用する方法
  

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