Das Java-Spring-Framework in der Praxis

g GFU Cyrus AG
Ihr Partner für IT Schulung

"Semicolon" Vortragsreihe bei der GFU
Vortrag am Dienstag, 12. Mai 2009

Thema

Das Java Spring-Framework in der Praxis

Einführung

Peter Hecker, GFU Cyrus AG
Vortrag

Dipl. Inform. Torsten Friebe

Disclaimer

Dieses Folienset ist nicht zum
Selbststudium geeignet!

Bitte konsultieren Sie die Literatur-
und Referenzliste am Ende der
Foliensammlung für Verweise zu
Referenzhandbüchern und weiteren
Informationsquellen!
(c) 2007-2009 / Torsten Friebe / GFU Cyrus AG 1

Das Spring Framework


Wer spricht zu Spring?

● Torsten Friebe
● GFU-Trainer seit 2006

● selbständiger IT-Berater seit 1997

● Schwerpunkt: Architekturen mit Java

● Projekterfahrung mit Spring seit 2005


Was gibt’s zu sehen?

● Folien (ca. 42 Minuten)
– Ideen zu sauberen Code
– Spring Framework
● Live Demo (ca. 10 Minuten)
– mitein bisschen Java Code (frisch!)
– und XML-Gemüse
– angerichtet mit Eclipse, JUnit und Java


Auf geht's...


Jedes Projekt ist eine Reise


im goldenen Dreieck


... doch war das das Ziel?


Der Guru sagt:
Das V-Modell löst alle Probleme


Was macht Projekte erfolgreich?

• Kriterien für das Produkt:
– erfüllt den Zweck
– billig in der Herstellung
– leicht zu warten
– möglichst fehlerfrei


Erfolgreiche Produkte


Falsche Anforderungen?


Anforderungsmanagment in
der Praxis

Kommunikation


Big Design Up Front

Quelle: Neal Ford, http://www.nealford.com

Clean Code


Sauberer Code

• Lesbare API
• Aussagekräftige Namen für Klassen,
Methoden, Attribute
• gutes Fehler-Handling
• keine Verschleierung der
Problemstellung und -domäne
• Klarer Kontext
• Unit-Tests sind vorhanden

Warum testen?

• „It is professionally irresponsible
– to not write tests
– to use the most cumbersome tools“
– to write unit tests without asserts!

Quelle: Neal Ford, http://www.nealford.com


Party time it's a Spring-Break


Spring und ...

Software-
Entwicklung mit
Java Enterprise

Probleme bei der Java SE/EE
Entwicklung
● Zu starke Abhängigkeit vom Container
● JEE-Anwendung insb. EJB's sind

schwer zu testen
● Verstoß gegen OO-Paradigma -

gerade bei EJB 2.x
● Zu viele JEE spezifische Idiome

● Zu komplex und viel zu teuer


„J2EE-Development without EJB“

● Focus auf fachliche Anforderungen
● Elegantes OO Design das

Wiederverwendung erlaubt
– Arbeiten mit Domain Objekten
● Leichte Testbarkeit der Anwendung
● Steigerung der Produktivität

● Einfachheit


Spring – DAS JEE Framework?


Anti-Pattern: Silver Bullet

 „A silver bullet is a method to kill
mythical creatures such as
werewolves or a metaphor for any
solution of extreme effectiveness.“
(aus Wikipedia.org)
siehe auch Anti-Pattern
„Golden Hammer“


Und was kann Spring?

● Vereinfachte und vereinheitlichte API-
Schicht über viele Java-SE-APIs,
Java-EE-APIs und Open-Source-
Frameworks
● Aufbau von Objektnetzen mit

Dependency Injection (DI)
● Unterstützung für aspektorientierte

Programmierung (AOP)

Einsatzbereiche von Spring

● Enterprise Anwendungen basierend
auf POJOs (Plain Old Java Objects)
– Persistenzmit ORM oder nativen JDBC
– Webanwendungen mit Spring MVC und
WebFlow
– Web Services mit Spring Web Services
– u.v.m.


Ursprung und Verfügbarkeit

● Gegründet 2003 von Rod Johnson
(Version 1.0 wurde 2004 publiziert)
● Spring wird heute von SpringSource Inc.

entwickelt
● Ist Open-Source (Apache License 2.0)

und kann kostenfrei eingesetzt werden
● Download unter:

http://www.springframework.org/

Module des Spring Frameworks


Inversion of Control (IoC)

● IoC Paradigma beschreibt die
Arbeitsweise von Frameworks
● Nicht die Anwendung steuert den
Kontrollfluss, sondern das Framework
● Beispiel in Java sind Listener

● Sogenanntes „Hollywood-Prinzip“:

"don't call us, we'll call you"

Dependency Injection (DI)

● Ist ein Entwurfsmuster („Fabrik“)
● Dient zur Erzeugung von

Objektnetzen
● Überträgt die Verantwortung für das

Erzeugen von Objekten an das
Framework


IoC und Formen der DI

Inversion of Control
Framework verwaltet
Lebenszyklus der Objekte

Dependency Lookup Dependency Injection
Erzeugung der Objekte durch Objekte werden über Sprach-Level
Container-spezifische API Abhängigkeiten erzeugt

Setter Injection Constructor Injection
Objekte werden JavaBean Objekte werden über
Eigenschaften erzeugt Konstruktor-Argumente erzeugt


Spring Konfigurationsdatei

● Beschreibt das Objektnetz
● Beinhaltet ganz normale Java Objekte

(POJOs)
● Die Objekte heissen „Spring-Beans“

● Jedes Spring-Bean hat einen Namen

bzw. eine ID
– undman kann diesem einen Wert oder
eine Referenz zuweisen

Singleton-Pattern

● Alle Spring-Beans sind Singletons
● Konsequenzen:

– Methoden müssen Thread-Safe sein
– Geschäftsobjekte sollten nicht über die
Spring Konfiguration erzeugt werden
– Der Scope „Prototype“ erzeugt mehrere
Instanzen eines Spring-Beans


Spring Konfiguration

<beans>
... Spring
<bean id=“pojo-1“ ...> Container create pojo-1
<... ref=“pojo-2“/>
</bean>
<bean id=“pojo-2“ ...> create
<... ref=“pojo-3“/> getBean(„pojo-1“)
</bean>
<bean id=“pojo-3“ ...>
<... value=“Hello!“/> create pojo-2
</bean>
... Application
</beans>

pojo-3


Spring und ...

Persistenz


Persistenz mit Spring

● Template und DaoSupport für:
– JDBC
– iBATIS
– Hibernate
– JPA – Java Persistence API (EJB 3.0)
– JDO – Java Data Objects
– Oracle TopLink


JDBC Template

● Die JdbcTemplate-Klasse vereinfacht
den Datenbankzugriff mittels JDBC
– Keine Programmierung von
try/catch/finally nötig
– Vereinheitlichte SQLExceptions
– Austauschbare Datenquellen
(javax.sql.DataSource)


Vorteile des JDBC Templates

 Macht Benutzung von JDBC deutlich einfacher
 Wandelt Exceptions in RuntimeExceptions
um
 Isoliert vom Rest von Spring nutzbar (spring-
jdbc.jar)
 Verwenden von:
 RowMapper oder
 ResultSetExtractor in query Methoden


Welche Technologie für den
Datenbankzugriff?
● JDBC für
– Stored Procedures
– Optimierte Massenabfragen
● iBATIS für
– Datenbank-zentrierte Systeme
● O/R Mapper wie Hibernate/JPA für
– Komplexe Datenmodelle

Spring und ...

AOP


AOP

Aspektorientierte Programmierung
Konzept für Cross-Cutting Concerns

DRY-Prinzip: „Don't repeat yourself“

Kernbegriffe:

 Pointcut, Join point, Advice, Advisor,...


AOP Kernbegriffe

 Aspect:
Modularisierung eines Cross-Cutting
Concerns
 Cross-Cutting Concern:
Sind querschnittliche Belange einer
Software wie z.B. Logging, Tracing,
Security und Fehlerbehandlung


AOP Kernbegriffe

 Join point:
Ein Punkt während der
Programmausführung, z.B. Aufruf
einer Methode
 Pointcut:
Ist eine Beschreibung (Muster) für
einen Join point, z.B.:
@Pointcut("execution(public *
*(..))")

AOP Kernbegriffe

 Advice:
Aktion die zu einem Join point
ausgeführt wird
 Advisor:
Representiert einen Aspekt durch das
Advice und den Pointcut.


AOP Kernbegriffe

 Introduction:
Das Einfügen von Methoden oder
Feldern in eine Klasse
 Weaving:
Zusammenführen (einweben) von
Aspekten in bestehenden
Programmcode


Spring AOP

Basiert auf Dynamic Proxies
Einsatz u.a. bei

– Tracing
– Transaktionskontrolle
– Security


Spring und AspectJ

● Spring 2.0 unterstützt AspectJ-Syntax
● Aspekte können über @Aspect-

Annotation markiert werden
● Konfiguration mit <aop:*/> in der

Spring-Konfigurationsdatei


Transaktionsmanagement

● Spring unterstützt deklarative
Transaktionssteuerung
● Verwendet Spring-AOP –
TransactionInterceptor
● ermöglicht hohe Flexibilität, z.B.

Standalone-Betrieb oder Ablauf im
J2EE-Container


Spring Transaktionsmanager

● Abstraktion von API's für
Transaktionen in Java
● Spring bietet Implementierungen von
PlatformTransactionManager für
– JDBC
– ORM-Frameworks wie z.B. Hibernate
– JMS, JCA, JTA


Spring und ...

Web
Anwendungen

Model-View-Controller Pattern
Web-Client

Darstellung Umwandlung
erzeugen der Parameter
<<Präsentationsschicht>> <<Geschäftslogikschicht>>
View Controller

<<Datenschicht>>
Model
<<Web-Container>>


Spring MVC

● Implementierung von MVC2
● Management von Web Komponenten

(z.B. wie das Controller-Servlet)
● Request Routing zu Handlern

● Data Binding und Validierung

● Testbarkeit von Web Komponenten


Spring Web Flow

● Spring Web Flow ergänzt Spring MVC
– PageFlow Management
– Management von conversational state
● Anwendungsgebiete:
– Komplexe zustandsbehafte Seiten
Abfolgen
– Kontrollierte Navigation
– Flow Historie

Integration anderer View-
Technologien


Welche Technologie für die
Webentwicklung?
● Spring MVC für
– Einfache Web-Anwendungen
● Spring WebFlow für
– Komplexere,
statusbehaftete
Anwendungen mit Seiten-Navigation
● Spring und JSF für
– Web-Anwendungen mit UI-Komponenten

Spring und ...

Web Services


Spring und Web Services

● Spring Framework und Spring Web
Services
● Spring Remoting
● Spring mit Apache CXF (Celtix+XFire)

● Spring und Apache Axis / Axis2


Weitere Spring Features


Typische Architektur einer
Spring-Anwendung


Ausblick auf Spring 3.0

 Unterstützung von Java SE >=1.5
 mehr Annotationen aus
 JSR 220 (EJB 3.0)
 JSR 250 (Common Annotations)
 JSR 299 (Web Beans)
 RESTful im Web
 Expression Language


Demo


Money, Money, Money


Fazit

● Leichte Testbarkeit von Code
● Programmierung gegen Interfaces

● Einfachere Nutzung von API's

● Code weitgehend unabhängig vom

Spring Framework
● Keine Zwänge: Man muss nicht alles

von Spring nutzen

Grüne Welle für Spring?


Die Schattenseiten

● Spring ist kein Standard und wird
wahrscheinlich nie Standard werden
● noch Open-Source, aber wie geht es
mit SpringSource Inc. weiter?


Die Folgen


Glue Code

● Beinhaltet keine
Funktionalität
● Klebt verschiedene
Bibliotheken
zusammen
● Integriert andere
Systeme


Code Cleaner

● Überflüssigen Code
entfernen
● Refactorings
konsquent
durchführen
● Duplikate entfernen
● Zyklische
Abhängigkeiten
vermeiden

Anti-Pattern: Big Ball of Mud


Wie baue ich eine Stadt?

Quelle: CodeCity
http://www.inf.unisi.ch/phd/wettel/codecity.html


Das Spring Framework und ...

das
Seminar-Angebot
der
GFU Cyrus AG

Spring Seminar bei der GFU

Erstes Seminar Mai 2007
seitdem 6 offene Seminare mit

35 Teilnehmern


GFU Seminar S806

● Zielgruppe:
– Java Entwickler und Architekten mit
guten Java Kenntnissen
● Agenda:
– http://www.gfu.net/seminare-schulungen-kurse/java_sk5/spring_framework_s806.html

● Dauer:
– 3 Tage


Weitere GFU-Seminare zu Spring

Spring kompakt
Spring und Datenbanken: Persistenz

mit JDBC, Hibernate, JPA und iBatis
Spring im Web mit WebFlow und JSF

Web Services mit Spring


Fit durch den Frühling mit ...

je 1 Tropfen:
TDD
OOP
IoC + DI
AOP
... führt zu
Wohlbefinden

Und zum Schluss ...

F&A


Literatur [1]
 [BHSS06] Hibernate/Persistenz in Java-Systemen mit Hibernate 3: R.
Beeger, A. Haase, S. Roock, S. Sanitz. dpunkt.verlag. 2006. ISBN: 3-89864-
371-9.
 [FTW07] Java Web Services mit Apache Axis2: Thilo Frotscher, Marc Teufel,
Dapeng Wang. Entwickler.Press. 2007. ISBN: 978-3-935042-81-9.
 [HM05] Pro Spring: From Professional to Expert: Rob Harrop, Jan
Machacek. APress. 2005. ISBN: 1590594614.
 [Jo02] Expert One-on-one J2EE Design and Development: Rod
Johnson. Wiley & Sons. 2002. ISBN: 0764543857.
 [JH04] Expert One-on-One – J2EE Development without EJB: Rod
Johnson, Jürgen Höller. Hungry Minds Inc,U.S. 2004. ISBN:
0764558315.
 [JHA05] Professional Java Development with the Spring Framework: Rod
Johnson, Jürgen Höller, Alef Arendsen. Wiley & Sons. 2005. ISBN:
0764574833.


Literatur [2]
 [LS07] Building Spring 2 Enterprise Applications: Seth Ladd, Bram Smeets.
APress. 2007. ISBN: 1590599187.
 [LD06] Expert Spring MVC and Web Flow: Seth Ladd, Darren Davison,
Steven Devijver. APress. 2006. ISBN: 159059584X.
 [LR06] J2EE und JBoss. Verteilte Enterprise Applikationen auf der Basis
von J2EE, JBoss & Eclipse: T. Langner, D. Reiberg. Hanser Verlag. 2006.
ISBN: 3-446-40508-9.
 [NSch05] Java und XML: Stephan Niedermeier, Michael Scholz. Galileo
Press. 2005. ISBN: 3898426467.
 [Ull07] Java ist auch eine Insel: Christian Ullenboom. Galileo Computing.
ISBN: 3-89842-747-1. http://www.galileocomputing.de/1082?GPP=opjV.
 [WBFT04] Java Web Services mit Apache Axis: Dapeng Wang
(Herausgeber), Thomas Bayer, Thilo Frotscher, Marc Teufel.
Entwickler.Press. 2004. ISBN: 3935042574.


Literatur [3]
 [Walls07] Spring im Einsatz: Craig Walls. Hanser Verlag. 2.Aufl. 2008.
ISBN: 978-3-446-41240-8.
 [Wolff07] Spring 2. Framework für die Java-Entwicklung: Eberhard
Wolff. Dpunkt Verlag. 2007. ISBN: 978-3-89864-465-5.
 [ZLMG08] Spring 2.5: Eine pragmatische Einführung: Alfred Zeitner,
Birgit Linner, Martin Maier, Thorsten Göckeler .Addison-Wesley. 2008.
ISBN: 978-3827326225.


Referenzen [1]

[Spring] Spring Framework:
http://www.springframework.org/
[SpringSec] Spring Security (ehemals Acegi):

http://static.springsource.org/spring-security/
[SpringWS] Spring Web Services:

http://www.springframework.org/spring-ws
[SpringIDE] Spring IDE:

http://springide.org/
[SpringSource] SpringSource Inc. ehemals Interfaces21:

http://www.springsource.com/


Referenzen [2]

[Hib] Hibernate:
http://www.hibernate.org/
[IBAT] IBATIS Framework:

http://ibatis.apache.org/
[JDO] JDO:

http://java.sun.com/products/jdo/
[JPA] JPA:

http://java.sun.com/javaee/technologies/persistence.jsp
[ELINK] Eclipse Link:

http://www.eclipse.org/eclipselink/


Referenzen [3]
[Eclipse] Eclipse:
http://www.eclipse.org
[Maven] Maven:

http://maven.apache.org
[Junit] JUnit:

http://www.junit.org
[TSS] TheServerSide:

http://www.theserverside.com/
[WORDL] Wordl (World Cloud):

http://www.wordle.net
[CCIT] CodeCity:

http://www.inf.unisi.ch/phd/wettel/codecity.html


Referenzen [4]
JSF:
https://javaserverfaces.dev.java.net/
Apache MyFaces:

http://myfaces.apache.org/
Apache CXF:

http://cxf.apache.org/
Apache Axis2:

http://ws.apache.org/axis2/


Referenzen [5]

[NFord] Neal Ford:


http://www.nealford.com
[New06] Ted Neward „The Vietnam of Computer Science“:


http://blogs.tedneward.com/2006/06/26/The+Vietnam+Of+Computer+Science.aspx
[SAmb] Scott Ambler:


http://www.ambysoft.com/
[Wlo08] Nils Wloka „Dependency Injection für Geschäftsobjekte“:


http://87.230.78.21:8080/pages/viewpageattachments.action?pageId=1179684


Kontakt & Lizenz
Autor:
Torsten Friebe
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