Spring Framework expliqué en 5 minutes ou moins

Le Spring Framework est un environnement de développement open source puissant pour les applications Java, facilitant la création de solutions robustes et performantes.

L'open source désigne un concept où le code source est accessible, modifiable et partageable par tous.

Un framework d'application open source est une structure de développement logiciel élaborée par une équipe de développeurs. Il existe différents types de frameworks utilisés à diverses fins, comme la création d'interfaces utilisateur, de sites web ou d'applications logicielles fondamentales.

Si vous débutez dans le développement d'applications, le Spring Framework peut être un excellent point de départ. Cet article vous présentera sa nature et son mode d'utilisation.

Qu'est-ce que le Spring Framework ?

Le Spring Framework est un framework open source employé par les développeurs pour concevoir des applications Java d'entreprise. Créé par Rod Johnson, il a été publié en 2003 sous licence Apache 2.0.

Certains programmeurs critiquent souvent Java, le jugeant fastidieux pour la création d'applications basiques. Spring Framework a pour objectif de simplifier ce processus complexe et laborieux de développement d'applications Java d'entreprise.

Spring est un outil très complet. Il est donc recommandé de bien comprendre sa structure avant d'explorer d'autres projets dérivés tels que Spring Boot, Spring GraphQL ou Spring Cloud.

Pourquoi choisir le Spring Framework ?

Flexibilité : Le framework offre des technologies telles que la programmation orientée aspect (AOP), l'injection de dépendances (DI) et l'utilisation d'objets Java simples (POJO). Cela permet d'utiliser Spring pour de multiples objectifs.
Rapidité : Malgré l'étendue de ses fonctionnalités, Spring Framework reste léger, ce qui est idéal pour développer des applications web d'entreprise évolutives et solides.
Communauté active : Spring bénéficie d'une communauté diversifiée et engagée, qui peut vous aider à trouver des solutions à vos problèmes.
Sécurité : Spring est réputé pour ses mesures de sécurité, les vulnérabilités étant rapidement corrigées par des mises à jour régulières. Les dépendances externes sont constamment surveillées afin de prévenir toute interférence avec le processus principal.
Productivité : Spring Framework améliore l'expérience du développement d'applications d'entreprise Java.

Fonctionnalités principales de Spring

Support de la programmation orientée aspect

La programmation orientée aspect apporte une meilleure modularité aux préoccupations transversales. Elle vient également compléter la programmation orientée objet.

L'aspect est l'unité de modularité clé de la programmation orientée aspect (AOP). Les développeurs peuvent ainsi créer des services d'entreprise déclaratifs et des aspects sur mesure.

Conteneur d'inversion de contrôle (IoC)

Le conteneur IoC propose une façon simple de gérer et configurer les objets Java. Le cycle de vie d'un objet Java défini est géré par ce conteneur, ce qui améliore considérablement la reconfigurabilité d'une application basée sur Spring.

L'inversion de contrôle utilise la recherche de dépendances ou l'injection de dépendances pour fournir les références d'objets lors de l'exécution. Le conteneur IoC intègre le code d'assemblage nécessaire à la gestion de la configuration.

Framework d'accès aux données

Le processus de communication des données est simplifié car Spring supporte directement Hibernate, JDBC et l'API Java Persistence (JPA), qui sont parmi les frameworks d'accès aux données les plus courants en Java. Ce framework offre également des fonctionnalités telles que l'encapsulation des ressources, la gestion des exceptions et la gestion des ressources pour tous les frameworks d'accès aux données qu'il prend en charge.

Framework Spring MVC

Les développeurs peuvent utiliser ce framework basé sur les requêtes pour créer des implémentations MVC personnalisées répondant à leurs besoins.

Au cœur de Spring MVC se trouve la classe DispatcherServlet, chargée de gérer les requêtes des utilisateurs et de les transmettre au contrôleur approprié. Le gestionnaire peut ensuite traiter une requête, créer un modèle et envoyer des informations à l'utilisateur final par le biais d'une vue spécifique.

Nombreux frameworks de test

Il est possible de tester les applications basées sur Spring tout au long du développement grâce aux objets Mock, au framework TestContext ou aux tests Spring MVC.

Support des langages

Le framework Spring prend en charge Groovy et Kotlin.

Architecture de Spring

Le Spring Framework est composé d'environ 20 modules. Son avantage est de permettre de choisir les modules adaptés à un cas d'utilisation spécifique. Ces modules sont regroupés en Core Container, AOP (Aspect Oriented Programming), Data Access/Integration, Web, Instrumentation et Test.

Crédit image: Spring.io

#1. Conteneur principal

Le Core Container du Spring Framework inclut les modèles Core, Beans, Context et Expression Language. Ces modèles de langage sont utiles de différentes manières :

Le module Core constitue la base du framework. Les fonctionnalités d'IoC et d'injection de dépendance se trouvent dans ce noyau.
Le module Bean est connu pour BeanFactory, une implémentation sophistiquée du modèle de fabrique.
Le module Context est basé sur les modules Core et Bean. Il hérite des fonctionnalités du module Bean, mais ajoute le support de l'internationalisation.
Le module Expression Language offre un langage d'expression puissant pour manipuler et interroger un graphe d'objets lors de l'exécution.

#2. Accès aux données/Intégration

Les modules JDBC, ORM, OXM, JMS et Transaction constituent la couche d'accès aux données et d'intégration. Ces modules permettent les opérations suivantes :

Le module JDBC fournit une couche d'abstraction JBDC qui élimine la nécessité d'un codage JDBC fastidieux, ainsi que l'analyse des codes d'erreur spécifiques au fournisseur de la base de données.
Le module ORM sert de couche d'intégration pour certaines des API de mappage objet-relationnel populaires telles que JPA, JDO, Hibernate et iBatis.
Le module OXM est une couche d'abstraction qui prend en charge les implémentations de mappage Object/XML pour XStream, JAXB, JiBX, Castor et XMLBeans.
Le module Transaction supporte la gestion déclarative et programmatique des transactions pour les classes implémentant des interfaces spécifiques.
Le module Java Messaging Service (JMS) possède des fonctions qui permettent de produire et consommer des messages.

#3. AOP (Programmation Orientée Aspect) et Instrumentation

Ce module propose une implémentation de la programmation orientée aspect conforme à AOP Alliance, facilitant la définition d'éléments tels que les intercepteurs de méthode. Le module Instrumentation offre un support de chargeur de classe et d'instrumentation de classe à utiliser dans certains serveurs d'applications.

#4. Web

Les modules Web, Web-Servlet, Web-Struts et Web-Portlet constituent la couche Web.

Le module Web est responsable des fonctionnalités d'intégration web de base, comme la fonctionnalité de téléchargement de fichiers en plusieurs parties.
Le module Web-Servlet comprend l'implémentation MVC de Spring pour les applications web.
Le module Web-Portlet reflète les fonctionnalités du module Web-Servlet, et offre une implémentation MVC pour les environnements portlet.
Le module Web-Socket prend en charge la communication bidirectionnelle entre le serveur et le client dans les applications web.

#5. Test

Le module Test est la dernière partie de l'architecture de Spring. C'est ce module qui permet de tester les composants Spring avec TestNG ou JUnit.

Installation du Spring Framework

Vérification de l'installation de Java

Avant d'étudier le fonctionnement de Spring Framework, il faut l'installer sur votre ordinateur. La documentation Spring contient de nombreuses ressources sur la manière de commencer en fonction de votre système d'exploitation.

Dans notre exemple, nous utiliserons Ubuntu 20.04.5, un système d'exploitation basé sur Linux.

Avant d'installer Spring, assurez-vous que Java est installé en utilisant la commande suivante :

java -version

Si Java est installé, vous obtiendrez une sortie similaire à cette capture d'écran.

Si ce n'est pas le cas, il existe plusieurs façons d'installer Java, en fonction de vos besoins.

Installation du framework Spring

La documentation Spring détaille plusieurs méthodes pour installer le framework.

Dans cet exemple, nous utiliserons GVM (le Groovy Environment Manager). GVM peut être obtenu via GVMtool ou installé en ligne de commande.

Une fois GVM installé, utilisez les commandes suivantes pour installer et vérifier si le framework Spring est bien en place :

gvm install springboot

spring --version

Si Spring est installé, vous devriez obtenir une réponse similaire à celle-ci :

Termes importants associés au framework Spring

Injection de dépendance

L'injection de dépendance est une fonctionnalité qui permet aux développeurs de créer des objets indépendants en dehors de la classe. Cette technique permet également de fournir ces objets à une classe de différentes manières.

Inversion de contrôle (IoC)

L'IoC est un concept qui délègue le contrôle de certaines parties d'un programme ou d'objets à un framework ou un conteneur. Dans la programmation traditionnelle, notre code personnalisé fait des appels à une bibliothèque. L'IoC permet à un framework (Spring dans ce cas) d'appeler notre code personnalisé et de contrôler le flux du programme.

Programmation orientée aspect (AOP)

L'AOP est une technique qui permet de créer des routines communes et réutilisables pouvant être appliquées dans toute l'application. Cette approche sépare les tâches répétitives (validation des entrées, journalisation, gestion des erreurs) de la logique d'application principale.

Ressources d'apprentissage du framework Spring

#1. Programmation réactive avec Spring Framework 5

Ce cours sur Spring comprend des vidéos, des articles et des ressources téléchargeables. Il enseigne la programmation fonctionnelle avec Java, l'utilisation des microservices avec Spring WebFlux et comment tirer parti des types réactifs dans Spring Data MongoDB.

#2. Classe de maître du framework Spring

Spring Framework Master Class est un cours payant qui enseigne l'utilisation concrète du Spring Framework dans des projets Java. Vous apprendrez à utiliser différents outils tels que Spring Boot, JUnit et Mockito, Spring JDBC, Spring AOP et Hibernate.

#3. Le framework Spring en toute simplicité

Spring Framework In Easy Steps est un cours premium idéal pour la création d'applications web Java EE de bout en bout en utilisant le Spring Framework. Vous apprendrez entre autres à développer des applications web avec Spring MVC, à effectuer un appel Ajax via JQuery et Spring MVC, et à utiliser Spring JDBC pour effectuer des opérations de base de données.

#4. Le framework Spring 5

Le cours Spring Framework 5 est idéal pour ceux qui souhaitent apprendre Spring Framework 5, Spring Data MongoDB, Spring Boot 2, Spring MVC, Spring Data JPA et Hibernate. Vous pourrez profiter de 57 heures de vidéos à la demande, de 13 articles et de nombreux documents téléchargeables.

Note de l'auteur

Java reste l'un des langages de programmation les plus utilisés dans le monde moderne. Bien que de nouveaux langages émergent, des frameworks comme Spring donnent une nouvelle vie à Java et étendent son utilité. La demande d'ingénieurs Java devrait donc persister, car ils sont nécessaires pour maintenir le code existant et créer de nouvelles applications.

Conclusion

Spring est un framework Java EE incontournable. Nous espérons que vous comprenez désormais ce qu'est le Spring Framework, ses fonctionnalités, son architecture et son fonctionnement. Combiné à d'autres projets Spring, il met à la disposition des développeurs un large éventail d'outils utilisables dans divers environnements de développement.