Программирование  •  20 февраля  2023  •  5 мин чтения

В Java всегда весна: почему фреймворк Spring считается самым популярным у Java‑разработчиков

Java — почти универсальный язык программирования, но в нём долго не было инструментов для создания модульных приложений. Разбираем, как фреймворк Spring решает эту проблему.

Что такое Spring и зачем он нужен

Язык Java появился ещё в 1995 году, до бума веб-приложений. Некоторое время на нём писали обычные офлайн-программы для компьютера, но постепенно он стал популярен у веб-разработчиков благодаря надёжности и стабильности. Чтобы добавить в него модульность, были созданы специальные классы JavaBeans. Они облегчили разработку компонентов, но не позволяли делать другие важные вещи: сохранять данные, управлять безопасностью или делать приложения многопользовательскими. Это было критично для тех, кто разрабатывал большие корпоративные приложения вроде бухгалтерского ПО или CRM-систем.

Чтобы решить проблему, классы JavaBeans расширили с помощью технологии Enterprise JavaBeans. Она поддерживала всё, что нужно, но слишком сильно усложняла код. Поэтому разработчики продолжали искать более простое решение.

В 2003 оно нашлось — разработчик Род Джонсон представил сообществу тестовую версию нового фреймворка, Spring. С тех пор он стал стандартом разработки и обязателен к изучению практически каждым Java-программистом.

Фреймворк Java Spring предоставляет разработчикам инструменты для создания сложных систем, например многопользовательских корпоративных веб-приложений со множеством функций для бизнеса. Он позволяет быстро создавать приложения, которые умеют работать с базами данных и облаками, состоят из разных модулей, обмениваются данными с пользователями через интернет по защищённым каналам. Теоретически всё это можно реализовать в Java и вручную, но Spring даёт разработчикам уже готовые инструменты, которые позволяют писать код гораздо быстрее и концентрироваться не на формальностях, а на уникальных функциях программы.

Иногда Java Spring называют «фреймворк фреймворков», потому что он содержит в себе другие популярные фреймворки, модули и библиотеки: Struts, Hibernate, Tapestry, EJB, JSF и другие. Если программист установит и освоит Spring, то получит доступ сразу к нескольким инструментам, которые уже настроены и связаны в единую систему. Это подойдёт для решения большинства задач разработки.

Spring полностью бесплатный и имеет открытый исходный код — любой желающий может его изучить и настроить для своих потребностей. Фреймворк подходит для написания кода на Kotlin и Groovy, но Java-разработчики используют его чаще.

Использование Spring Framework

С помощью Spring Java-разработчики создают серверное ПО для работы с современными десктопными, мобильными и веб-приложениями. Spring полезен как для простых сервисов, так и для больших проектов из множества модулей и сотен функций.

Spring помогает:

● Проектировать приложения.
Создавать каркас, с которым в дальнейшем будут работать программисты.

● Писать меньше рутинных функций.
Фреймворк содержит множество базовых инструментов, которые можно не писать самостоятельно. Например, быструю настройку полноценной интеграции с базой данных или передачу информации через интернет.

● Объединять между собой разные модули приложения.
Строить зависимости и подключать их друг к другу без риска нарушить связи между компонентами.

Принципы Spring

Поскольку у Spring открытый исходный код, сообщество разработчиков самостоятельно его изменяет и дорабатывает. При этом придерживаются трёх основных принципов:

1. Универсальность.
Spring должен подходить практически для любых проектов — как фундамент, на основе которого можно строить приложения разных типов. Все привнесённые в него решения должны быть универсальными и применимыми для широкой аудитории.

2. Лёгкость.
Важно, чтобы фреймворк Spring минимально влиял на логику проекта и содержал только те функции, которые действительно нужны. Код, написанный на Spring, должен легко переноситься на другой фреймворк или инструмент.

3. Интегрированность.
Одна из главных задач Spring — обеспечивать связи между разными технологиями, которые используются в разработке. Поэтому для него критически важны инструменты, облегчающие взаимодействие компонентов внутри проекта.

Как устроен фреймворк Spring

Java Spring Framework — это большой набор разных мини-фреймворков. Каждый из них нужен для работы над определёнными приложениями или их частями.
Основные компоненты, входящие в Spring, можно подключать по отдельности, в зависимости от нужд проекта

Рассмотрим несколько самых популярных компонентов, с которыми программисты чаще всего сталкиваются в работе:

● IoC
Этот модуль лежит в основе Spring и контролирует взаимодействие разных компонентов между собой. С помощью специальных аннотаций можно описать зависимости между компонентами, соединяя их в единую архитектуру. В итоге компоненты работают сами по себе, а связями между ними управляет специальный контейнер. Это позволяет даже в случае изменения компонентов сохранять работоспособность всей системы.

● Модуль доступа к данным
Объединяет сразу несколько библиотек и отвечает за взаимодействие программ с базами данных. Этот модуль превращает объекты Java в записи базы данных, позволяет вносить изменения, организовывать быстрый и безопасный доступ к данным.

● Spring Cloud
Этот модуль позволяет интегрировать между собой разные элементы систем, соединённые по сети: компьютеры, серверы, PaaS-платформы и другие. Для некоторых популярных решений есть отдельные подмодули, например Spring Cloud Azure. Внутри Spring Cloud есть инструменты для маршрутизации запросов, балансировки нагрузки на отдельные сервисы, обмена сообщениями.

● AOP-модуль
Позволяет реализовать не совсем стандартную парадигму — аспектно-ориентированное программирование. С его помощью программу можно сделать более выразительной и чёткой за счёт разделения на отдельно функционирующие части с разными зонами ответственности. АОП позволяет неявно работать с разными функциями системы так, что они не могут помешать работе друг друга. Это улучшает архитектуру приложения и позволяет программисту не отвлекаться от бизнес-задач на рутину.

● Модуль транзакций
В Java транзакциями называют последовательность запросов к БД. Модуль транзакций выполняет важные запросы надёжнее и гарантирует сохранность данных.

● Модуль MVC
Этот модуль реализует популярную схему веб-приложений — разделение её на три части. Первая часть отвечает за данные, вторая — за отображение интерфейсов, третья — за изменение данных в ответ на действия пользователя.

● Модуль авторизации
Этот модуль позволяет настраивать авторизацию и аутентификацию в системе. Он обеспечивает разделение прав пользователей и защиту паролей.

● Модуль бизнес-приложений
Это фреймворк Spring Roo, который позволяет быстро создавать структуру крупных приложений и универсальные шаблонные решения.

● Модуль интеграции
Он называется Spring Integration и предназначен для того, чтобы интегрировать корпоративные приложения в единую систему: обмениваться сообщениями, активировать функции и строить единую архитектуру.

● Spring Boot
Это отдельный модуль, который упрощает настройку фреймворка Spring и ускоряет запуск проектов. Он может автоматически сконфигурировать приложение и создать веб-сервер для его запуска. Большинство новых приложений Spring создаётся с помощью Spring Boot.

Гайд по профессии Java‑разработчика

Это краткий и последовательный путь в профессию Java-разработчика: вы узнаете, чем занимается специалист и подходит ли вам это направление, изучите возможности языка и сможете подготовиться к трудоустройству.

Преимущества и недостатки Spring

✅ Плюсы

● Универсальность. В Spring встроено множество инструментов, поэтому зачастую его одного достаточно для решения большинства задач разработки.

● Ускорение работы. Фреймворк позволит сделать за пару дней то, на что без него ушли бы месяцы разработки.

● Избавление от рутины. Фреймворк позволяет автоматически решать однотипные, рутинные задачи. Это позволяет программистам сосредоточиться на творческой работе.

● Большое сообщество. Spring существует давно и очень популярен у разработчиков. Есть подробная документация, часть которой переведена на русский. В профильных сообществах можно найти ответ на любой вопрос. У фреймворка открытый исходный код, и энтузиасты постоянно его улучшают.

● Доступность. Обычно технологии, связанные с Java, платные и закрытые. Spring же бесплатен, так что его легко использовать даже для личных целей.

❌ Минусы

● Долгая настройка. Чистый Spring настраивать долго и сложно, его нужно адаптировать для конкретных условий эксплуатации программы. Spring Boot облегчает настройку, но подходит не для всех целей.

● Сложный старт. В Spring очень много инструментов и внутренних фреймворков. Просто сесть и начать с ним работать не получится — придётся учиться и разбираться.

● Избыточность функций. Есть задачи в разработке, для которых Spring не нужен. При этом некоторые всё равно пытаются его применять, что затрудняет работу.

● Увеличение веса кода. Проекты, написанные на Spring, содержат больше необходимых зависимостей, дольше запускаются и требуют вдумчивой оптимизации.

Как начать пользоваться Spring Framework

Начинающим работать с Java Spring нужно подготовить инструменты для написания кода:

● IDE, интегрированная среда разработки. Подойдёт любая, например Visual Studio Code. Для настройки применения Spring в IDE есть расширения или специальные настройки.

● Средства разработки Java, JDK. Они должны быть установлены на компьютер. Авторы фреймворка Spring рекомендуют использовать BellSoft Liberica JDK.

Теперь можно приступать к работе со Spring — зайти на сайт start.spring.io и создать там проект. Затем задать настройки в зависимости от проекта, нажать Generate и скачать на компьютер архив. Это и будет каркас будущего проекта.

Для начала можно воспользоваться стандартными настройками — они подходят для большинства проектов
Внутри скачанного проекта уже будет фреймворк Spring Boot. Он автоматически делает Spring готовым к работе внутри приложения, без сложных конфигураций и написания множества строк кода. После скачивания останется открыть проект внутри IDE и приступить к работе.

Совет эксперта

Пётр Кушнир
Spring Framework — это не магическая серебряная пуля, а сложный, хорошо настроенный инструмент, облегчающий использование разных технологий. Он позволит быстро реализовать идеи, но если нарушать базовые принципы архитектуры, то можно столкнуться с трудностями. Фреймворк погружает в комфортные условия разработки, но решает рабочие задачи за специалиста. Поэтому вместе с реализацией прикладных программ с помощью Spring нужно одновременно изучать принципы и основы фреймворка. Разработчик, который понимает, как всё устроено «под капотом», будет эффективнее в решении задач.

Статью подготовили:

Пётр Кушнир
Яндекс Практикум
Автор курса «Java‑разработчик»
Яндекс Практикум
Редактор

Новый гайд про нейросети от Практикума —
ИИскусство промптинга для начинающих

Поделиться
Бесплатная профориентация со специалистом Практикума. Узнайте, какое направление в IT и диджитал-сфере вам подходит. Записаться
Как ИИ поменяет вашу профессию - бесплатный тест от Практикума с персональными рекомендациями в результатах. Пройти