Moduł 1: Wprowadzenie

Spring framework

Spring to aktualnie najbardziej popularny framework w ekosystemie Javy. Powstał w 2003 roku jako odpowiedź na wczesne wersje specyfikacji Java EE. Od samego początku promował najlepsze praktyki, prowadzące do testowalnego i jakościowego kodu. Dziś to dojrzałe i dopracowane rozwiązanie, oferujące kompleksowy model wytwarzania aplikacji dowolnego typu. Ponadto zapewnia łatwą integrację z najbardziej popularnymi technologiami.

Ucząc się nowego frameworka, warto poznać nie tylko jego możliwości, ale także architekturę, sposób działania i najważniejsze założenia. Od początku istnienia Spring stawiał na wysoką jakość kodu przez promowanie wstrzykiwania zależności, programowania aspektowego, wykorzystania interfejsów czy stosowanie wzorców projektowych. Takie podejście prowadzi nie tylko do czystego i testowalnego kodu, ale także ułatwia jego utrzymanie w dłuższej perspektywie czasowej. API oferowane przez Spring jest dobrze zaprojektowane i bardzo intuicyjne. Jego twórcy starają się zachować maksymalną kompatybilność wsteczną, przy jednoczesnym wprowadzaniu nowości z kolejnych wersji Javy.

Spring to wszechstronne i bardzo rozbudowane rozwiązanie. Obejmuje między innymi kontener realizujący wstrzykiwanie zależności, mechanizmy umożliwiające programowanie aspektowe, moduły pozwalające na dostęp do różnego rodzaju baz danych, tworzenie aplikacji webowych, usług restowych czy integrację z zewnętrznymi rozwiązaniami. Dzięki temu, że Spring jest modułowy, budując aplikację, możemy wybrać te elementy frameworka, które są nam naprawdę potrzebne. W czasie kursu poznamy najważniejsze z nich i nauczymy się z nich korzystać.

Używając Spring framework, z założenia tworzymy bardziej jakościowy kod. Dzięki programowaniu z użyciem interfejsów oraz wstrzykiwaniu zależności uzyskujemy niskie sprzężenie między komponentami aplikacji. To z kolei przekłada się na możliwość łatwej wymiany implementacji oraz bezproblemowe tworzenie testów jednostkowych. Programowanie aspektowe umożliwia odseparowanie logiki biznesowej od logiki pobocznej dotyczącej np. logowania, transakcji czy bezpieczeństwa. W rezultacie kod biznesowy jest spójny i zgodny z zasadą pojedynczej odpowiedzialności. Korzystając z API Springa, często dostrzeżemy także popularne wzorce projektowe.

Interfejs to sposób na zdefiniowanie kontraktu między współpracującymi komponentami. Jest on na tyle istotny, że wiele języków, w tym Java definiuje go jako natywny element. Metody na poziomie interfejsu określają możliwe sposoby interakcji, innymi słowy stanowią publiczne API danego typu. Dzięki wykorzystaniu interfejsów możemy odizolować współpracujące komponenty, a to zapewnia niezależność od konkretnej implementacji i ułatwia jej wymianę.

Bezpośrednie wykorzystanie operatora new do tworzenia zależności komponentów może prowadzić do silnych sprzężeń, a w konsekwencji do kodu trudnego w utrzymaniu i testowaniu. Możemy rozwiązać ten problem, tworząc i konfigurując je na zewnątrz, a następnie podając przez konstruktor lub metody. Zmniejsza to występujące sprzężenie, a także prowadzi do lepszego podziału odpowiedzialności. Aplikacje oparte o Spring framework wykorzystują kontener IoC jako implementację tego mechanizmu. Kontener odpowiada za tworzenie, konfigurowanie i zarządzanie cyklem życia komponentów (beans).

Koncepcja wzorców projektowych pochodzi od architekta o imieniu Christopher Alexander, który zaproponował wykorzystanie języka wzorców w klasycznej architekturze. Wzorzec to szablon sprawdzonego, a zarazem najlepszego rozwiązania, określonego problemu. Te związane z programowaniem obiektowym zostały opisane w „Design Patterns Elements of Reusable Object-Oriented Software” przez Erich Gamma, Richard Helm, Ralph Johnson, John Vlissides tzw. bandę czworga (GOF). Na poziomie Springa możemy spotkać wiele z nich między innymi:

• Singleton i Prototype – reprezentujące zasięgi komponentów
• Proxy – jako sposób realizacji programowania aspektowego
• Observer – wykorzystywany np. przy rozgłaszaniu / nasłuchiwaniu zdarzeń kontenera
• Adapter – stosowany, aby umożliwić korzystanie z niekompatybilnych implementacji np. menadżera transakcji
• Builder – używany w celu ułatwienia konfiguracji np. Spring MVC lub Spring Security
• Command – spotykany np. w implementacji szablonów JDBC lub JMS

Umożliwia utworzenie obiektu zastępczego lub pośredniego dla innego obiektu. Pozwala kontrolować dostęp do oryginalnego obiektu oraz opakowywać wołaną metodę dodatkową logiką.

Paradygmat pozwalający odseparować logikę biznesową od funkcjonalności pobocznych tzw. cross-cutting concerns. Logika poboczna np. związana z logowaniem zamykana jest w ramach specjalnych klas nazywanych aspektami, a następnie deklaratywnie aplikowana na poziomie wybranych metod komponentów (bez konieczności modyfikowania kodu źródłowego). Najczęściej realizacja tego mechanizmu oparta jest o wzorzec projektowy Proxy. Programowanie aspektowe przekłada się na lepszą czytelności i spójność kodu, a także zmniejsza koszty jego utrzymania i modyfikacji.

• Spring Framework Documentation
• Spring Java docs
• Inversion of Control Containers and the Dependency Injection pattern
• AspectJ project
• GOF design pattern