Что такое spring в java

Что такое spring в java

Что такое Spring Framework?

Spring Framework, или просто Spring — один из самых популярных фреймворков для создания веб-приложений на Java. Фреймворк — это что-то похожее на библиотеку (возможно этот термин вам более знаком), но есть один момент. Грубо говоря, используя библиотеку, вы просто создаете объекты классов, которые в ней есть, вызываете нужные вам методы, и таким образом получаете нужный вам результат. То есть, тут более императивный подход: вы четко указываете в своей программе в какой конкретный момент надо создать какой объект, в какой момент вызвать конкретный метод, итд. С фреймворками дела обстоят слегка иначе. Вы просто пишете какие-то свои классы, прописываете там какую-то часть логики, а создает объекты ваших классов и вызывает методы за вас уже сам фреймворк. Чаще всего, ваши классы имплементируют какие-то интерфейсы из фреймворка или наследуют какие-то классы из него, таким образом получая часть уже написанной за вас функциональности. Но не обязательно именно так. В спринге например стараются по максимуму отойти от такой жесткой связости (когда ваши классы напрямую зависят от каких-то классов/интерфейсов из этого фреймворка), и используют для этой цели аннотации. Дальше мы еще к этому моменту вернемся. Но важно понять, что спринг — это просто набор каких-то классов и интерфейсов, которые уже написаны за вас 🙂 Еще хочу сразу отметить, что спринг можно использовать не только для веб-приложений, но и для так знакомых всем нам самых обычных консольных программок. И сегодня мы что-то такое даже напишем.

Структура

Но спринг — это не один какой-то конкретный фреймворк. Это скорее общее названия для целого ряда небольших фреймворков, каждый из которых выполняет какую-то свою работу.

Как видно, у спринга модульная структура. Это позволяет подключать только те модули, что нам нужны для нашего приложения и не подключать те, которыми мы заведомо не будем пользоваться. Насколько мне известно, то именно этот подход и помог спрингу обойти своего конкурента в то время (EJB) и захватить лидерство. Потому что приложения, использующие EJB тянули очень много зависимостей за собой, да и вообще получались медленные и неповоротливые.

На изображении видно, что спринг фреймворк состоит как-бы из нескольких модулей:

Сегодня мы познакомимся с некоторыми концепциями основного модуля, такими как: бины, контекст и другими.

Как можно было догадаться, модуль data access содержит в себе средства для работы с данными (в основном, с базами данных), web — для работы в сети (в том числе и для создания веб-приложений, о которых будет позже).

Кроме того, есть еще так-называемая целая спринг-инфраструктура: множество других проектов, которые не входят в сам фреймворк официально, но при этом бесшовно интегрируются в ваш проект на спринге (например, тот же spring security для работы с авторизацией пользователей на сайте, который, я надеюсь, мы тоже как-нибудь пощупаем).

Почему Spring в Java?

Ну кроме того, что это модно-стильно-молодежно, могу сразу сказать, что как только вы им хоть немного овладеете — вы поймете сколько всякой разной работы вам теперь не приходится делать, и сколько всего берет на себя Spring. Можно написать пару десятков строк конфигов, написать парочку классов — и получится работающий проект. Но как только начинаешь задумываться сколько там всего находится «под капотом», сколько работы выполняется, и сколько пришлось бы писать кода, если делать такой же проект на голых сервлетах или на сокетах и чистой Java — волосы встают дыбом 🙂 Есть даже такое выражение, как «магия» Spring. Это когда ты видишь, что все работает, но ты примерно прикидываешь сколько там всего должно происходить чтобы все работало и как оно там все работает — то кажется, что происходит это все благодаря действительно какой-то магии)) Проще назвать это все магией, чем попытаться объяснить как оно там все взаимосвязано. 🙂

Ну и второй аргумент «за» изучение Spring — это то, что в примерно 90% вакансий на джуна (по моим личным наблюдениям) — требуется либо знание, либо хотя бы общее представление о джентельменском наборе спринга из data, web-mvc и security 🙂

Но сегодня только об основах.

DI/IoC

Если вы пытались что-то читать по спрингу, то первое с чем вы сталкивались — это наверное вот эти вот буковки: DI/IoC.

IoC (Inversion of Control) — инверсия управления. Об этом я уже вскользь упоминал, когда писал, что при использовании библиотеки вы сами прописываете в своем коде какой метод какого объекта вызвать, а в случает с фреймворками — чаще всего уже фреймворк будет вызывать в нужный ему момент тот код, который вы написали. То есть, тут уже не вы управляете процессом выполнения кода/программы, а фреймворк это делает за вас. Вы передали ему управление (инверсия управления).

Под DI понимают то Dependency Inversion (инверсию зависимостей, то есть попытки не делать жестких связей между вашими модулями/классами, где один класс напрямую завязан на другой), то Dependency Injection (внедрение зависимостей, это когда объекты котиков создаете не вы в main-е и потом передаете их в свои методы, а за вас их создает спринг, а вы ему просто говорите что-то типа «хочу сюда получить котика» и он вам его передает в ваш метод). Мы чаще будем сталкиваться в дальнейших статьях со вторым.

Бины и контекст

Одно из ключевых понятий в спринге — это бин. По сути, это просто объект какого-то класса.

Допустим, для нашей программы надо использовать 3 объекта: котика, собачку и попугайчика.

И у нас есть куча классов с кучей методов, где иногда нам нужен для метода котик, а для другого метода — собачка, а иногда у нас будут методы, где нужен котик и попугайчик (например метод для кормежки котика, хе-хе), а в каких-то методах — все три объекта понадобятся. Да, мы можем в main-е сначала создать эти три объекта, а потом их передавать в наши классы, а уже изнутри классов — в нужные нам методы. И так по всей программе. А если еще и представить, что периодически мы захотим менять список принимаемых параметров для наших методов (ну решили переписать что-то или добавить функциональности) — то нам придется делать довольно много правок по коду если надо будет что-то поменять. А теперь если представить, что таких объектов у нас не 3, а 300?

Как вариант, это собрать все наши такие объекты в какой-то один общий список объектов (List) и во все методы передавать его, а изнутри методов уже доставать тот или иной объект, который нам нужен. Но что если представить, что по ходу программы у нас в этот список может добавиться какой-то объект, или (что хуже) удалиться? Тогда во всех методах, где мы достаем объекты из списка по их индексу — все может поломаться.

Тогда мы решаем хранить не список, а мапу, где ключом будет имя нужного нам объекта, а значением — сам объект, и тогда мы сможем из него доставать нужные нам объекты просто по их имени: get(«попугайчик») и в ответ получили объект попугайчика. Или например ключ — это класс объекта, а значение — сам объект, тогда мы сможем указать уже не имя объекта, а просто класс нужного нам объекта, тоже удобно. Или даже написать какую-то обертку над мапой, где сделать методы, чтобы в каких-то случаях доставать объекты по их имени, а в других случаях — по классу.

Вот это и получится у нас application context из спринга.

Контекст — это набор бинов (объектов). Обращаясь к контексту — мы можем получить нужный нам бин (объект) по его имени например, или по его типу, или еще как-то.

Кроме того, мы можем попросить спринг самого сходить поискать в своем контексте нужный нам бин и передать его в наш метод.

Например, если у нас был такой метод:

public void doSomething(Cat cat)

нам спринг когда вызывал этот метод — передавал в него объект нашего котика из своего контекста. Теперь мы решаем, что нашему методу кроме котика нужен еще и попугайчик. Используя спринг — для нас нет ничего проще!

Мы просто пишем:

public void doSomething(Cat cat, Parrot parrot)

и спринг, когда будет вызывать этот наш метод — сам поймет, что сюда надо передать котика и попугайчика, сходит к себе в контекст, достанет эти два объекта и передаст их в наш метод.

Передав спрингу бразды правления нашей программой — мы так же переложили на него ответственность за создание объектов и передачу их в наши методы, которые он будет вызывать.

Возникает вопрос: а как спринг будет знать какие объекты (бины) создавать?

Способы конфигурации приложения

Существует три основных способа конфигурации приложения (то-есть, указания спрингу какие именно объекты нам нужны для работы):

1. при помощи xml файлов/конфигов;

2. при помощи java-конфигов;

3. автоматическая конфигурация.

Разработчики спринга выстраивают их в таком порядке приоритетности:

• наиболее приоритетный способ, которому стоит отдавать предпочтение — это автоматическая конфигурация;
• если при помощи автоматической конфигурации нет возможности правильно настроить все возможные бины — использовать джава-конфигурацию (создание объектов используя джава код);
• ну и самый низкоприоритетный способ — это по-старинке, используя xml конфиги.

Кроме того, спринг позволяет комбинировать эти способы. Например, все то, что может быть настроено автоматически — пусть спринг сделает сам, там где надо указать какие-то особые параметры — сделать при помощи джава-конфигов, и кроме того, можно подключить какие-то легаси конфиги в xml формате. В общем, достаточно гибко это все можно сделать. Но все же, если все можно сделать при помощи автоматической настройки — используйте ее.

Я буду рассматривать только автоматическую настройку и джава-конфиги; xml конфиги и так почти в каждом примере по спрингу в интернете используются, да и поняв как работает джава-конфигурация — не должно возникнуть проблем с тем, чтобы «прочитать» xml файл, который делает то же.

Автоматическая конфигурация используется тогда, когда нужные нам для работы объекты — это объекты написанных нами классов.

Если для создания объекта нашего класса нужна какая-то очень специфическая логика, или если у нас нет возможность отметить какой-то класс нужной нам аннотацией, которую подхватила бы автоматическая конфигурация — это можно сделать в джава-конфигах.

Spring — что это за фреймворк и как он устроен

Сегодня Java — один из самых распространенных языков программирования в веб-разработке. Но изначально в нем было недостаточно возможностей для создания модульных приложений. Для решения этой проблемы был создан фреймворк Spring.

Spring — фреймворк с открытым исходным кодом, написанный на Java. Его можно использовать для разработки на всех этих языках.

Spring предоставляет огромный набор инструментов и библиотек, которые упрощают и ускоряют процесс разработки, позволяя сосредоточиться на бизнес-логике приложения.

Начинать изучение Spring и работу с фреймворком рекомендуется после освоения основ программирования на Java. Это можно сделать на подготовительных курсах Хекслета. В программу включено много теоретических и практических заданий, которые выполняются в браузерном тренажере. Вы изучите основные понятия программирования, научитесь мыслить как разработчики, исправлять ошибки в коде, а еще создадите свою первую программу.

Использование Spring Framework

Фреймворк Spring программисты создали для написания бэкенда в веб-разработке. Но используют его во многих проектах как для создания десктопных, так и мобильных приложений. Почти всегда это энтерпрайз, то есть, создание крупных корпоративных порталов.

С помощью Spring разработчики могут быстро создавать масштабируемые и надежные приложения, а также использовать преимущества таких технологий, как Spring Boot, Spring Data и Spring Security.

Ключевая особенность Spring — в разнообразии возможностей. Это не один фреймворк, а целый набор готовых решений. В его состав входят дополнительные модули и библиотеки, которые совместно работают и регулярно пополняются.

Также Spring помогает писать код в парадигме аспектно-ориентированного программирования, но об этом мы поговорим позже.

Как устроен фреймворк Spring

Разберем популярные модули и компоненты Spring Framework, которые особенно полюбились Java-разработчикам.

IoC — Inversion of Control

Это базовый модуль Spring Framework, который отвечает за управление зависимостями. С его помощью можно объединить модули проекта в единую архитектуру. Ключевая особенность IoC состоит в том, что мы только предоставляем нужные зависимости контейнеру, которые потом автоматически подставляются в нужные места.

Благодаря технологии Dependency lnjection зависимости хранятся не в объектах, а в отдельных контейнерах. Это позволяет с легкостью вносить изменения в проект: взаимодействие между компонентами не будет нарушено.

Аспектно-ориентированное программирование

Аспектно-ориентированное программирование (АОП) в Spring основано на концепции разделения бизнес-логики и аспектов, таких как безопасность, обработка ошибок. АОП позволяет добавлять эти аспекты в код без изменения его основной структуры, что потом упрощает внесение исправлений в приложение.

Spring поддерживает АОП через механизм AspectJ, который позволяет создавать аспекты, описывающие дополнительные функции, и применять их к требуемым классам или методам. Например, можно создать аспект, который будет обрабатывать исключения, возникающие в определенном методе, без необходимости изменять этот метод.

Для использования АОП в Spring необходимо определить аспекты и указать, к каким классам или методам они должны применяться. Это можно сделать с помощью аннотаций или конфигурационных файлов. Также можно выбрать, чтобы Spring добавлял аспекты во время компиляции приложения.

Доступ к данным

Этот модуль состоит из нескольких библиотек. Их использование дает возможность интегрировать код на Java с базами данных. С помощью фреймворка можно наладить взаимодействие, чтобы программа могла получить доступ к хранилищу информации, и он был безопасным.

Фреймворк работает на основе стандарта Java DataBase Connectivity. Эта технология помогает соединить базу данных через драйвер с использованием уникального URL.

Один из подходов, который используется для упрощения работы с реляционными базами данных в рамках объектно-ориентированного программирования, это ORM. В Spring также есть другие возможности, как например Data Access Object.

Транзакции

Транзакции — это последовательность операций, выраженная через несколько запросов, которые должны быть выполнены атомарно: то есть либо все, либо ни одна. Система собирает несколько запросов в один и отправляет их в базу данных.

У Spring Framework есть инструменты для безопасной работы с транзакциями. Этот модуль гарантирует сохранность данных и поддержку вложенных, локальных и глобальных транзакций.

MVC

Это шаблон для проектирования веб-приложений по системе Model — View — Controller. То есть при создании нового проекта его делят на:

• Модель — данные, которые использует приложение для своей функциональности.
• Отображение — пользовательский интерфейс.
• Контроллер — принципы изменения модели в зависимости от действий пользователя.

В Spring Framework этот шаблон добавили относительно поздно. Зато этот модуль приобрел много дополнительных функций. Например, возможность привязать функциональность к выбранному интерфейсу, разделение слоев и замену интерфейсов.

Читайте также:

Аутентификация и авторизация

В Spring модуль аутентификации и авторизации включает в себя несколько компонентов, которые позволяют пользователям проходить аутентификацию и получать доступ к ресурсам в приложении. Вот основные компоненты:

• AuthenticationManager — этот интерфейс позволяет управлять процессом аутентификации, включая проверку учетных данных пользователя и выдачу токена доступа.
• UserDetailsService — этот интерфейс предоставляет информацию о пользователе: имя, пароль, роль. Spring поддерживает реализацию этого интерфейса через JDBC или Hibernate.
• UsernamePasswordAuthenticationToken — этот класс представляет собой объект, который содержит имя пользователя и пароль для аутентификации.
• DaoAuthenticationProvider — этот класс используется для аутентификации пользователя на основе его имени пользователя и пароля. Он использует UserDetailsService для получения информации о пользователе и сравнивает ее с введенными учетными данными.

Эти компоненты могут быть использованы для создания системы аутентификации и авторизации на основе ролей в Spring. Например, вы можете создать пользовательский интерфейс для входа, который использует AuthenticationManager для проверки учетных данных пользователя, а затем применяет роли к пользователю с помощью DaoAuthenticationProvider.

Spring Cloud

Этот модуль отвечает за взаимодействие кода с распределенными системами. Он поддерживает технологии, которые используют центры обработки данных и PaaS-платформы — веб-серверы с инфраструктурой для проектов.

В этом модуле представлены решения, которые позволяют сбалансировать нагрузку на сервер, проводить маршрутизацию и наладить обмен данными.

Roo

Этот модуль Spring Framework используют для создания бизнес-приложений. На его основе можно создать многофункциональный пользовательский интерфейс.

Roo предлагает разработчикам простой и оптимизированный код без системных библиотек и высокого потребления ресурсов.

Integration

Этот модуль отвечает за интеграцию с внешними системами, обмен сообщениями внутри приложения и обработку информации из всех источников. Также его можно применять как движок для создания микросервисов.

У этого модуля есть несколько готовых шаблонов, которые позволяют быстро наладить систему интеграции приложений. Он поддерживает связи с веб-сервисами архитектуры REST и SOAP.

Batch

Этот модуль представляет собой платформу, на основе которой создают пакетные приложения. Главное достоинство фреймворка — масштабируемость. Это делает его подходящим и для небольших, и для крупных приложений.

Но чаще модули применяют для приложений с многократно используемыми функциями. Batch позволяет им эффективно обрабатывать большие объемы информации и управлять ресурсами.

Spring Boot

Этот модуль отвечает за координацию работы всего Spring. В начале разработки фреймворк нужно конфигурировать, что занимает много времени. А Spring Boot позволяет автоматизировать процесс настройки.

С помощью модуля можно быстро создавать проекты с использованием стартовых пакетов и разворачивать приложения.

Одна из главных функций Spring Boot — управление зависимостями и загрузка дополнительных модулей. Также он может автоматически настроить базу данных для программы.

Сколько зарабатывают Spring-программисты

Spring — одна из самых популярных технологий для разработки корпоративных приложений по данным JetBrains .

Его аналоги используют гораздо реже. Фактически эта технология доминирует на рынке программирования на Java. По данным разработчиков JRebel , все альтернативы этого фреймворка вместе взятые имеют меньше пользователей.

Можно сделать вывод: если вы хотите заниматься коммерческой разработкой на Java и ищите свой стек технологий, Spring будет самым логичным выбором. С ним будет гораздо легче найти работу в этой сфере, чем с его аналогами.

На декабрь 2023 года на hh.ru Spring как требуемая технология указана в 2169 вакансиях. Для сравнения — Java указан в 6 429 вакансиях.

«Хабр.Карьера» собрала статистику по заработку программистов в 2023 в зависимости от стека технологий.

Разработчики со знанием Java Spring Framework зарабатывают в зависимости от квалификации:

• 99 000 рублей — джуны.
• 189 000 рублей — мидлы.
• 296 000 рублей — сеньоры.
• 336 000 рублей — тимлиды.

Средняя зарплата программиста с этим стеком — 218 000 рублей.

Есть отдельная статистика зарплат по Spring Boot. Со знанием этой технологии зарабатывают:

• 102 000 рублей — джуны.
• 193 000 рублей — мидлы.
• 295 000 рублей — сеньоры.
• 312 000 рублей — тимлиды.

В среднем бэкендеры со знанием Spring Boot зарабатывают 205 000 рублей.

Преимущества Spring

Универсальность и оптимизация работы

Spring — это масштабная инфраструктура с инструментами буквально на все случаи жизни. В его составе огромное количество модулей, позволяющих решать как стандартные, так и сложные специфические задачи.

Все фреймворки пишут как готовые решения для минимизации рутинных операций. Spring — не исключение. Он предоставляет разработчику целых набор готовых шаблонов и все они экономят время.

Большой выбор инструментов

Spring — один из самых разветвленных фреймворков. На его базе можно реализовать практически любое решения. В статье описаны самые популярные модули, но их гораздо больше.

Популярность

Spring широко востребован в среде Java-разработчиков. У этого фреймворка огромное комьюнити, исчерпывающая документация и регулярно выходящие дополнения. На нем написаны тысячи крупных проектов, которые требуют поддержки, что делает актуальным изучение Spring.

Бесплатность

Java называют языком программирования для крупных корпораций. У него есть платные и закрытые инструменты. А Spring распространяют бесплатно, что снижает порог входа и позволяет учить его новичкам.

Недостатки Spring

Сложность

Spring — огромная и нагруженная инфраструктура. Перед работой новичку придется внимательно прочесть документацию и разобраться в возможностях фреймворка.

Долгая настройка

Запуск и адаптация Spring к конкретному проекту потребует много времени. Частично это можно решить, используя Spring Boot.

Большой объем кода

Используя этот фреймворк, разработчики сталкиваются с необходимостью тщательной оптимизации. Это не проблема технологии как таковой, но на практике проекты на Spring могут содержать много лишнего кода и ненужных зависимостей.

Небольшой экскурс в историю: как появился Spring

Отсутствие модульности в языке Java не мешало первым программистам, пока не началась эпоха разработки веб-приложений. Для них нужен был дополнительный функционал, поэтому разработчики языка добавили JavaBeans. Это классы, позволяющие объединять несколько объектов в один для лучшей передачи данных.

JavaBeans стал популярным инструментом для оптимизации разработки. Но его возможностей также было недостаточно для создания сложных многопользовательских приложений.

Тогда JavaBeans «усилили» новой технологией Enterprise JavaBeans. Она позволяла улучшить процесс сохранения данных и упростила разработку сложных корпоративных приложений.

Но у Enterprise JavaBeans был серьезный недостаток: она делала код чрезмерно сложным. Так что разработчики продолжили искать новое решение, и оно нашлось в 2003 году.

Команда разработчиков Sprinkler — системы для управления контентом — планировала внедрить в Spring широкий функционал: обработку исключений, управление транзакциями, зависимости. Они столкнулись с необходимостью писать большое количество кода с нуля и решили сделать фреймворк на основе своих разработок.

В 2003 эта команда презентовала тестовую версию Spring Framework, а еще через год случился релиз полностью рабочего ПО. Этот фреймворк быстро занял доминирующее положение на рынке веб-разработки на Java.

Читайте также:

Принципы Spring

В основе идеологии этого фреймворка лежит три принципа.

• Универсальность. Если другие фреймворки обычно пишут под определенные решения, то Spring — это фактически платформа для «всего» в Java. На его фундаменте можно написать любые приложения, а его новые модули должны иметь универсальное применение.
• Легкость. Этот фреймворк написан по принципу минимального воздействия. То есть каждый модуль включает в себя только необходимые функции и ничего лишнего. За счет этого готовые решения в Spring проще интегрировать с другими инструментами. А сам код отличает лаконичность.
• Интегрированная инфраструктура. Сильная часть Spring — связи между компонентами. Все технологии в рамках этого инструмента обеспечены хорошим взаимодействием друг с другом. Это сделано за счет инверсии контроля — способа внедрения зависимостей.

Как начать пользоваться Spring Framework

На официальном сайте Spring есть руководство по подключению фреймворка . С его помощью вы сможете написать простейшую программу «Hello, World!» на Spring.

В начале знакомства с фреймворком можно использовать обучающие материалы, которые находятся в свободном доступе, в том числе на официальном сайте — там целая кладезь полезной информации. Есть также русскоязычные сообщества, специализированные сайты и форумы для общения с теми, кто разделяет ваши интересы. Например, Хекслет Комьюнити в Telegram .

Начинать изучение Spring и работу с фреймворком рекомендуется после освоения основ программирования на Java. Это можно сделать на подготовительных курсах Хекслета. В программу включено много теоретических и практических заданий, которые выполняются в браузерном тренажере. Вы изучите основные понятия программирования, научитесь мыслить как разработчики, исправлять ошибки в коде, а еще создадите свою первую программу.

Что такое spring в java

Обеспечивает базовую поддержку управления зависимостями, управление транзакциями веб-приложений, доступ к данным, обмен сообщениями и многое другое.

Введение

Spring Framework обеспечивает комплексную модель разработки и конфигурации для современных бизнес-приложений на Java — на любых платформах. Ключевой элемент Spring — поддержка инфраструктуры на уровне приложения: основное внимание уделяется «водопроводу» бизнес-приложений, поэтому разработчики могут сосредоточиться на бизнес-логике без лишних настроек в зависимости от среды исполнения.

Возможности

• Внедрение зависимости
• Аспектно-ориентированное программирование, включая декларативное управление транзакциями
• Создание Spring MVC web-приложений и RESTful web-сервисов
• Начальная поддержка JDBC, JPA, JMS
• Многое другое.

Быстрый старт

Рекомендованный путь для начального использования spring-framework в вашем проекте с использованием системы управления зависимостями – скопировать фрагмент кода ниже и вставить в вашу конфигурацию сборки. Нужна помощь? Ознакомьтесь с нашими руководствами по созданию приложений с использованием Maven и Gradle.

  org.springframework spring-context 4.1.6.RELEASE   

  org.springframework spring-context 4.0.8.RELEASE   

dependencies

dependencies

Spring Framework состоит из различных модулей, здесь мы показываем функциональность spring-context . См. «Руководства к действию» для использования в других случаях.

После того, как вы добавили в вашу сборке spring-context зависимость, вы можете сделать следующее:

package hello; public interface MessageService

hello/MessagePrinter.java

package hello; import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired; import org.springframework.stereotype.Component; @Component public class MessagePrinter < @Autowired private MessageService service; public void printMessage() < System.out.println(this.service.getMessage()); >>

hello/Application.java

package hello; import org.springframework.context.ApplicationContext; import org.springframework.context.annotation.*; @Configuration @ComponentScan public class Application < @Bean MessageService mockMessageService() < return new MessageService() < public String getMessage() < return "Hello World!"; >>; > public static void main(String[] args) < ApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(Application.class); MessagePrinter printer = context.getBean(MessagePrinter.class); printer.printMessage(); >>

Приведенный выше пример показывает основную концепцию внедрения зависимостей: MessagePrinter отделен от реализации MessageService , но Spring Framework связал из всех вместе.

Spring

Spring — это фреймворк с открытым исходным кодом для языка программирования Java. Он был создан для упрощения разработки и поддержки масштабируемых, слабосвязанных и повторно используемых приложений. Фреймворк нужен, чтобы разработчикам было легче проектировать и создавать приложения. Spring не связан с конкретной парадигмой или моделью программирования, поэтому его могут использовать как каркас для разных видов приложений.

Освойте профессию «Java-разработчик»

Чаще всего Spring используется в крупных корпоративных проектах: это характерно для Java и связанных с ним инструментов. Но благодаря универсальности применять Spring можно и в других случаях. Его задача — дать разработчикам больше свободы в проектировании и реализации.

Spring — открытый бесплатный проект, просмотреть его исходный код может любой желающий. Он написан на Java, Kotlin и Groovy, поэтому в теории может использоваться с любым из этих языков. На практике Spring чаще всего применяют с Java. Название читается как «Спринг».

Профессия / 14 месяцев
Java-разработчик

Освойте востребованный язык

История создания Spring Framework

Spring был разработан компанией Pivotal Software и впервые выпущен в 2002 году.

История создания Spring началась в 2001 году, когда Pivotal стала работать над проектом под названием Sprinkler — это была система управления контентом для веб-сайтов. В то время команда разработчиков состояла из четырех человек: Роя Филдинга, Марка Стеббинса, Дейва Буша и Саймона Кокса.

В процессе работы над проектом команда столкнулась с рядом проблем, связанных с необходимостью написания большого количества кода для реализации базовых функций, таких как управление транзакциями, обработка исключений, внедрение зависимостей и т.д. Это привело к тому, что команда приняла решение создать фреймворк для упрощения и стандартизации разработки веб-приложений.

Так и началась разработка Spring. Название Spring было выбрано из-за его простоты и ассоциации с весной — временем обновления и роста.

Первый релиз Spring был выпущен в апреле 2002 года. Он содержал в себе несколько основных компонентов, включая механизм внедрения зависимостей, поддержку аспектов AOP и интеграцию с Hibernate ORM.

Кто пользуется Spring

• Java-разработчики, которые занимаются созданием десктопных, мобильных или веб-приложений, — Spring можно использовать в любом из направлений. Чаще всего речь идет о проектах enterprise-масштаба.
• Kotlin-разработчики, так как этот язык написан на основе Java и использовался для создания Spring.
• Системные архитекторы и инженеры, основная задача которых — проектировать будущие проекты. Spring можно использовать как каркас, шаблон для приложения, поэтому он важен в проектировании и анализе.
• Иногда — бэкенд-разработчики, так как в некоторых случаях серверная часть сайта может быть написана на Java.

Для чего нужен Spring

• Для более быстрого и легкого создания приложений — набор инструментов фреймворка позволяет выполнять те же задачи с меньшим количеством затрат, чем при написании с нуля.
• Для архитектурной «гибкости»: Spring универсален, поэтому позволяет реализовать нестандартные решения.
• Для гибкого использования возможностей — к проекту можно подключать разнообразные модули и тем самым настраивать инструментарий под свои нужды.
• Для удобного построения зависимостей, благодаря которому разработчики могут сконцентрироваться на логике приложения, а не на том, как подключить одно к другому.
• Для реализации парадигмы аспектно-ориентированного программирования, о котором мы подробнее расскажем ниже.
• Для решения задач, связанных со связями между компонентами или разными приложениями, для доступа различных частей системы друг к другу и многого другого.

Принципы Spring

Универсальность. Spring иногда называют платформой: он действительно предлагает разработчикам как бы фундамент, на основе которого можно реализовать приложение. Основная философия — универсальность. Это отличает Spring от других похожих фреймворков.

Облегченность. Второй важный принцип — минимальное воздействие, благодаря которому Spring называют облегченным. Это относится не к размеру фреймворка, а к концепции использования. Благодаря подходу задачи можно реализовать с меньшим количеством кода и минимальной зависимостью от фреймворка.

Поддержка инфраструктуры. На русскоязычном сайте Spring фреймворк сравнивают с водопроводом: основное внимание в нем уделено настройке зависимостей и связей между технологиями. В фреймворке реализован подход IoC, Inversion of Control — инверсия контроля, принцип, который облегчает зависимости между компонентами. Функциональность помогает поддерживать инфраструктуру внутри проекта.

Перед началом работы проект нужно сконфигурировать — указать, какие модули фреймворка к нему подключить и какие технологии использовать . В зависимости от конфигурации разработчику доступны те или иные инструменты.

Как устроен фреймворк

Spring — модульный, то есть состоит из множества компонентов, мини-фреймворков. Компоненты (модули) иногда называют фреймворками во фреймворке. Опишем основные — те, которые обеспечивают фреймворку функциональность.

IoC. Выше мы говорили про зависимости и инверсию контроля. Модуль, который управляет ей, считается основным в фреймворке. Это контейнер, которому делегировано управление зависимостями и конфигурирование разных компонентов. Он пользуется технологией, которая называется Dependency lnjection — инъекция зависимостей. При инверсии контроля создание зависимостей выносится за пределы создания самого объекта — вместо этого они создаются в специальном методе или конструкторе в зависимости от выбранного подхода.

Модуль АОП. АОП — аббревиатура аспектно-ориентированного программирования, парадигмы, для которой и нужен модуль. Чаще всего ее используют в Java и похожих языках.

Станьте Java-разработчиком
и создавайте сложные сервисы
на востребованном языке

Java — язык с сильным упором на объектно-ориентированное программирование. Но возможностей ООП не всегда достаточно — существуют задачи, для которых подход не оптимален. Это сквозная функциональность — функциональность, которую невозможно выделить в отдельные сущности с помощью ООП. В итоге ее реализация разбрасывается по разным объектно-ориентированным сущностям, код становится сложнее и запутаннее.

АОП нужно, чтобы облегчить поддержку сквозной функциональности. Эта парадигма позволяет описать ее отдельно и выделить в самостоятельную сущность. Но методы, которые при этом используются, лежат за пределами ООП и потому требуют отдельной реализации. В Spring за эту реализацию отвечает соответствующий модуль.

Модуль доступа к данным. Эта часть фреймворка отвечает за взаимодействие с СУБД — системами управления базами данных. С помощью модуля Spring можно «связать» логику на Java с управлением базой, настроить доступ к ней разных частей кода. Например, если в приложении выполнится скрипт, которому потребуется информация из базы данных, он сможет к ней обратиться. Задача Spring — в организации грамотного и безопасного доступа.

Для доступа к данным в Spring используется стандарт JDBC, или Java DataBase Connectivity — соединение с базой данных на Java. База соединяется с приложением по уникальному URL с помощью особых сущностей — драйверов.

Кроме этого стандарта, Spring поддерживает ORM — Object-Relational Mapping, или объектно-реляционное отображение. Так называется технология, которая «связывает» реляционные базы данных с сущностями ООП. Spring может работать со всеми основными реализациями ORM.

Модуль транзакций. Транзакция — это последовательность запросов к базе данных, собранная в единый блок. Spring позволяет управлять транзакциями и координировать их, чтобы работа была прозрачной и безопасной. Функциональность фреймворка включает в себя возможность работать с локальными, глобальными и вложенными транзакциями, использовать для них точки сохранения и многое другое. Он поддерживает и абстракции — они нужны для некоторых форматов данных в базе.

Модуль MVC. MVC — это популярная схема приложения, при которой оно как бы разделяется на три основных части: модель данных, отображение и контроллер. Модель представляет собой данные, с которыми работает приложение, отображение отвечает за интерфейс и общение с пользователем, а контроллер — это логика изменения модели в ответ на действия пользователя. Чаще всего схему используют для веб-приложений.

В Spring есть собственная функциональность для реализации MVC. Изначально разработчики ее не планировали, но добавили, когда оказалось, что альтернативные реализации не очень хорошо решают поставленные задачи. Особенности модуля MVC для Spring — прозрачное и четкое разделение между слоями, возможность быстро заменить один интерфейс на другой, привязка функциональности к конкретному интерфейсу. При создании приложений по схеме MVC можно пользоваться не только одноименным модулем, но и другими инструментами Spring.

Модуль авторизации и аутентификации. В нем собраны инструменты, отвечающие за авторизацию и аутентификацию пользователя в системе. В коммерческой разработке в этой области сейчас огромное количество возможных решений, и Spring позволяет работать с большинством современных протоколов и процессов. Этот модуль тесно связан с другой разработкой — Spring Security, отдельным фреймворком на базе Spring. Он позволяет создавать сложные механизмы аутентификации и авторизации, рассчитанные в том числе на масштабные корпоративные Spring-проекты. Spring Security официально включен в Spring как дочерняя разработка.

Другие модули и возможности. Как уже говорилось, модулей в Spring несколько десятков. Кроме описанных выше, стоит упомянуть еще несколько:

• организация удаленного доступа, при котором сущности языка Java передаются через сеть по специальным протоколам и технологиям. Благодаря возможности приложение может вызвать функцию или сервис, которые хранятся на другом сервере, — это важно для больших проектов;
• модуль удаленного управления — это не то же самое, что удаленный доступ. Удаленное управление помогает настраивать и конфигурировать Java-объекты, даже находящиеся на других серверах;
• модуль работы с сообщениями помогает организовать отправку, получение и чтение системных сообщений. Сообщения — способ разных Java-приложений «общаться» друг с другом;
• модуль для тестирования содержит классы и методы для автоматизированного тестирования кода.

Дочерние фреймворки. Мы намеренно отделили их от модулей: хотя дочерние проекты могут быть компонентами Spring, их можно применять с другими разработками. Один из фреймворков, Spring Security, мы упомянули выше. Это отдельный инструментарий. И он не единственный:

• Spring Roo — фреймворк для быстрого создания бизнес-приложений. Он связан со Spring и частично пользуется его возможностями, но задача у него другая, более специфическая. Он реализует подход «соглашение прежде конфигурации», или CoC (Convention over Configuration). Это означает, что фреймворк включает ряд соглашений по структуре проекта, и они превыше конкретных конфигурационных решений. Подход нужен, чтобы быстро создавать типовые приложения и не заботиться о разработке уникальных соглашений;
• Spring Integration — фреймворк для интеграции разных корпоративных приложений в единую сеть. Он позволяет обмениваться сообщениями, маршрутизировать потоки данных, активировать сервисы, интегрироваться с различными технологиями и строить архитектуру сети. Это бывает нужно, например, на больших предприятиях.

Станьте Java-разработчиком
и создавайте сложные сервисы
на востребованном языке

В чем разница между Spring и Spring Boot

В начале работы с фреймворком можно перепутать Spring и Spring Boot. Это не отдельный фреймворк, а дополнение к Spring, которое облегчает работу с ним. Spring нужно конфигурировать для каждого нового проекта. Конфигурация может занять много времени и не дать ощутимые преимущества в дальнейшей работе. Чтобы исправить проблему, был создан Spring Boot. Он включает комплекс утилит для автоматизации настройки.

• автоматически конфигурирует проекты на основе одного из стартовых пакетов для них;
• облегчает создание и развертывание приложений на Spring;
• быстро и легко управляет зависимостями и подгружает необходимые модули;
• поддерживает встроенный сервер для запуска приложений;
• может автоматически создать и настроить базу данных для приложения.

При необходимости настройки Spring Boot можно изменить, чтобы он конфигурировал и настраивал компоненты иначе. Набор утилит облегчает работу со Spring, поэтому некоторые туториалы по умолчанию написаны с учетом использования Spring Boot.

Преимущества Spring

Возможность комплексного использования. Благодаря огромному количеству компонентов и технологий, которые поддерживает Spring, он универсален. Его можно использовать комплексно, например для разных частей архитектуры MVC или решения других сложных задач. Не нужно собирать большой стек технологий. Если чего-то окажется недостаточно, помогут дополнительные инструменты и другое ПО экосистемы Spring.

Облегчение и ускорение работы. Цель любого фреймворка — делать работу эффективнее и быстрее. То, на что ушло бы несколько месяцев на «чистом» языке, с фреймворком делается за считанные дни, а в коммерческой разработке время имеет ключевое значение. Фреймворк — как каркас, вокруг которого пишется остальной код программы. Некоторые компоненты и логика уже реализованы, и задача программиста — в том, чтобы грамотно ими воспользоваться.

Масштабность. Благодаря огромной экосистеме можно подобрать решение для любой задачи. Дополнительные модули, технологии и программное обеспечение от разработчиков существуют для большинства актуальных направлений: веб-разработки, создания микросервисов, реализации той или иной программной модели. Все дополнительные технологии описаны на официальном сайте, там же есть примеры их использования для решения разных задач.

Большое сообщество. Spring востребован и нужен на рынке труда. С ним работают много энтузиастов, поэтому вы, скорее всего, сможете найти ответ на свой вопрос на тематических порталах. У него обширная документация, часть которой переведена на русский язык. Энтузиасты постоянно улучшают фреймворк или дополняют его новыми технологиями — в долговременной перспективе это облегчает программирование.

Открытый исходный код. Spring бесплатный, а его код открыт всем желающим. Технологии, связанные с Java, чаще других бывают проприетарными и закрытыми, поэтому открытость Spring особенно важна — она снижает порог входа и облегчает изучение фреймворка.

Недостатки Spring

Долгая настройка. «Чистый» Spring требует длительной конфигурации с нуля для каждого проекта. Это отнимает время и силы. Для решения проблемы существует Spring Boot. Он упрощает работу с фреймворком, но может стать причиной путаницы из-за схожести названий.

Сложный старт. Java и связанные с ней технологии — не самые простые для старта. Поэтому новичкам может быть сложно начать изучение программирования именно со Spring и дочерних инструментов.

Как начать пользоваться Spring Framework

Начинать работу с Spring и осваивать фреймворк лучше после того, как вы познакомились с базой программирования на «чистом» Java. На официальном сайте есть инструкция по подключению фреймворка: достаточно указать несколько параметров, и сайт сам сгенерирует код. Его нужно вставить в конфигурацию сборки Java — после этого фреймворком можно пользоваться в проектах. На ранних этапах изучения можно воспользоваться обучающими материалами, которые есть в открытом доступе даже на официальном сайте. Существуют русскоязычные сообщества энтузиастов, тематические сайты и порталы, где можно общаться с единомышленниками.

Java-разработчик

Java уже 20 лет в мировом топе языков программирования. На нем создают сложные финансовые сервисы, стриминги и маркетплейсы. Освойте технологии, которые нужны для backend-разработки, за 14 месяцев.

Статьи по теме: