Spring Framework

Olá galera, algum tempo sem postar nada devido a correria neste final de ano na faculdade, Artigos e TCC, axo que sabem como é. Bom resolvi deixar aqui pra vocês um post de um Artigo que fiz para  13º Semana da Informática na Unipar Paranavaí, que é a universidade onde estou concluíndo minha graduação, onde minha orientadora é a Prof. Késsia R. C. Marchi sem dúvida uma das melhores professoras que tive durante minha graduação.  Bom o Spring é uma das ferramentas que utilizo no desenvolvimento do software para meu TCC. O que escrevi é pouco perto da capacidade que esta ferramenta possui, porém o artigo era de 5 pagina então tive que limitar e resumir bastante coisa. Mais espero que gostem. O artigo está disponivel no site do enveto denominado Seinpar onde existem diversos outros artigos do pessoal que está concluíndo a graduação e que são super interessantes. Vale a pena dar uma conferida.

AUMENTO DE PRODUTIVIDADE NO DESENVOLVIMENO DE APLICAÇÕES EM JAVA COM SPRING FRAMEWORK
Fernando S. Godói¹, Késsia R. C. Marchi¹
¹Universidade Paranaense (UNIPAR)
Paranavaí – PR – Brasil
fernandogodoy_18@msn.com, kessia@unipar.br

Resumo. Este artigo traz uma breve descrição do Spring Framework, apresentando sua estrutura e fazendo uma breve descrição dos padrões de Inversão de Controle e Injeção de Dependência, explicando quais benefícios estes padrões proporcionam no desenvolvimento de aplicações em Java. Será aplicado o Spring framework no desenvolvimento de uma aplicação em Java com uso dos padrões de Inversão de Controle e Injeção de Dependência.

1. Introdução
Atualmente o Java é uma linguagem utilizada universalmente, e este sucesso se deu devido ao poder que a linguagem possui possibilitando ao programador trabalhar tanto em baixo quanto em alto nível.
Com o passar dos anos o a linguagem teve uma grande evolução e seguindo este caminho surgiu o J2EE atualmente JEE, com foco em sistemas corporativos. Um dos problemas encontrados na JEE, é que a maior parte dos softwares criados atualmente é de pequeno porte, com isso a utilização de EJBs (Entreprise Java Beans) se tornou inviável devido ao alto nível de complexidade para à implementação. [Calçado 2008]
O Spring framework é uma tecnologia que surgiu para resolver o problema da complexidade encontrada nos EJBs, sendo um framework que implementa os padrões de Inversão de Controle e Injeção de Dependência, juntamente os Patterns de Setter Injection e Constructor Injection, além de prover técnicas de boa programação fornecendo um modelo unificado e simples de programação, isto o tornou um sucesso em meio à comunidade de programadores, sucesso este, foi tão grande que na versão mais nova do JEE, diversas melhorias foram criadas baseadas no Spring. [Calçado 2008; Pacheco 2007]
Este trabalho tem como foco falar sobre o Spring, fazendo uma breve abordagem sobre os padrões de Inversão de Controle e Injeção de Dependência que fizeram do Spring um sucesso junto à comunidade de programadores e utilizar o Spring framework em uma aplicação desenvolvida em Java observando os reais benefícios e facilidade que o Spring proporciona ao programador.

2. Spring
Atualmente mantido pela empresa Interface21, o Spring é um framework que trás diversos benefícios as aplicações, aumentando a produtividade no desenvolvimento de aplicações além de promover um grande aumento de performance em tempo de runtime, e facilitar o trabalho com testes unitários. [Schittini 2011]
O Spring Framework é composto por recursos organizados em cerca de 20 módulos, tais módulos podem ser implementados separadamente ou em conjunto com outros, isto permite ao Spring ser aplicado nos mais variados tipos de aplicações, sendo estas de qualquer porte. [Calçado 2008; Johson 2011]
O Spring implementa dois padrões de grande sucesso na comunidade de programadores que são de Inversão de Controle e Injeção de Dependência, provendo sempre das boas técnicas de programação, sendo estas, baixo acoplamento e alta coesão. Com sua arquitetura baseada em POJOs (Plain Old Java Object), o principal objetivo do Spring é tornar as tecnologias existentes atualmente no mercado fáceis de serem utilizadas.[ Calçado 2008; Schitini 2011]
O Spring possui outro recurso interessante que é o Lazy Inicialization, este recurso permite ao Spring que carregue apenas os Beans solicitados. Desta forma a aplicação ganha em desempenho, pois caso um Bean esteja declarado no Contexto do Spring e não esta sendo utilizado, este não será carregado, sendo carregado somente quando for necessário. [Pacheco 2007]

2.1 Estrutura
A figura 1, apresenta os módulos do Spring framework separadamente, cada um destes módulos pode ser implementado separadamente ou em conjunto com outros.
Figura 1 – Módulos do Spring. (Johson 2011)

2.1.1. Core Container
Neste módulo estão localizadas as funcionalidades padrões do Spring. Nele esta o BeanFactory, sendo este uma implementação do padrão Factory. Este módulo é responsável por aplicar a Inversão de Controle e Injeção de dependência na aplicação. [Balani 2005; Johson 2011]
Fornece também um avançado mecanismo de configuração capaz de gerenciar qualquer tipo de objeto. [Balani 2005; Johson 2011]
No Core Container, fica localizado Context, onde é encontrado o arquivo de configuração do Spring, um arquivo XML denominado ApplicationContext, nele também estão inclusos os serviços como JNDI, EJB, e-mail, validação, funcionalidades de agendamento, internacionalização, entre outros. [Balani 2005; Johson 2011]

2.1.2. Spring AOP e Instrumentation
Este módulo integra as funcionalidades da AOP (Aspect Oriented Programming), podendo esta ser implementada diretamente no Spring. Com isso, permite-se que o gerenciamento de transações passa a ser controlado pelo framework sem necessidade de componentes EJB, além de definição de Pointcuts e Methods Interceptors. [Balani 2005; Carvalho 2006]

2.1.3. Spring Data Acess/Integration
Este módulo implementa uma camada de abstração que possui uma hierarquia simplificada de tratamento erros de exceções lançadas pelo banco de dados, minimizando a quantidade do código criado para interação com banco de dados. [Balani 2005; Carvalho 2006]
Possui também o modulo ORM que implementa a conexão com frameworks para persistência facilitando o trabalho com estes. [Balani 2005; Carvalho 2006]
No módulo Transactions o Spring trata do gerenciamento de transações para classes que implementem interfaces especiais e para todos POJOs existentes na aplicação. [Schitini 2011]

2.1.4. Spring Web
Este módulo tem como base o módulo de contexto de aplicação, desta forma o Spring suportar a integração com o Jakarta Struts, além de facilitar a manipulação multi-parte, pedido e parâmetros de ligação entre objetos, possui também a inicialização do Container IOC (Inverse Of Control) usando Listeners e um arquivo de configuração Web Application Context. [Balani 2005; Johson 2011]
No Spring Servlet se localiza uma implementação do MVC (Model-View-Control) em um padrão altamente configurável por interfaces estratégicas, separando a regra de negócio de paginas Web. [Balani 2005; Johson 2001; Schitini 2011]

2.1.5. Spring Test
O Spring conta com o módulo de testes, dando suporte para o trabalho com componentes JUnit ou TestNG, além de suportar objetos Mock que simulam o comportamento de objetos reais da aplicação, permitindo que seu código seja testado isoladamente. [Johson 2011; Schitini 2011]

3. Inversão de Controle
Inversão de controle é o nome dado a um padrão onde a chamada de métodos que geralmente é efetuada pelo programador passa a ser invertida, ou seja, efetuada por um container ou outro componente que possa tomar o controle sobre a execução, é como se o programador delegasse esta tarefa a um terceiro. [Wikipédia 2008 ; Weissmann 2010]
No Spring os objetos existentes são considerados Beans, e o Container do Spring é que fica responsável por gerenciar os Beans existentes, geralmente estes possuem dependência entre si que são definidas através de meta-dados.[Calçado 2008]
O BeanFactory permite a recuperação de objetos pelo nome, além de gerenciar os relacionamentos entre objetos. Suporta dois modos de objetos, sendo um deles o Singleton que fornece uma instancia compartilhada, e o Prototype que assegura que cada objeto recuperado crie um objeto independente. [Balani 2005]

4. Injeção de Dependência
A Injeção de dependência é um padrão que se relaciona com a Inversão de Controle. É um padrão utilizado quando é necessário manter o baixo acoplamento entre objetos em um sistema. [Schitini 2011]
A forma mais comum de se obter referencia a um objeto é por instanciação direta, isto em Java é feito pelo operado new. O problema de quando se aplica esta forma é quando surge a necessidade de efetuar alterações em um objeto, este tipo de implementação viola o principio do baixo acoplamento entre os objetos. [Calçado 2008]
No conceito da Injeção de Dependência, as dependências não são declaradas na programação como no método tradicional, elas passam a ser injetadas diretamente pelo container, sendo o único trabalho necessário, efetuar a declaração das dependências em um arquivo de configuração.[Calçado 2008; Schitini 2011]
Com Injeção de dependência o código tende a ficar mais limpo, desacoplamento, mais eficaz uma vez que os objetos são fornecidos com suas dependências, tornando-se mais fácil a realização de testes quando as dependências são interfaces ou classes abstratas. [Johson 2011]
O Spring suporta dois tipos de injeção de dependência sendo Constructor Injection e Setter Injection. No Constructor Injection se utiliza do próprio construtor da classe para que se efetue a injeção, podendo este construtor ter quantos parâmetros forem necessários. Para que a injeção seja efetuada basta que o construtor seja anotado com uma annotation @Autowired. Já no Setter Injection, se declara as dependências em métodos Setters, devendo-se utilizar o padrão de nomenclatura correto, e sendo necessário efetuar algumas configurações, podendo ser por XML ou por código. O Setter Injection é o padrão que geralmente é adotado por desenvolvedores. [Fowler 2004; Pacheco 2007]

5. Metodologia
Para este trabalho foi realizada extensa revisão bibliográfica em materiais como livros, artigos e sites da Internet. O passo posterior foi utilizar o Spring framework no desenvolvimento de uma aplicação em Java, observado os reais benefícios que ele oferece ao programador e a aplicação.

6. Conclusão
A utilização de frameworks em projetos de desenvolvimento de softwares se torna uma prática bastante interessante, quando se pratica as boas técnicas de programação. O Spring é um framework com um potencial indiscutível, e sua aplicação em projetos impacta em alto ganho de produtividade, possui módulos bastante completos para desenvolvedores de aplicações, e permite ao programador dedicar-se à implementação da regra de negócio deixando que o Spring se encarregue do resto do trabalho.
Outro pronto interessante do Spring é que ele facilita a criação de teste, e a combinação do Spring com outros frameworks de gerencia de projeto traz benefícios visíveis à aplicação, deixando ela com um código limpo, facilitando manutenções e aumentando o nível de confiabilidade do software.

Referências
Balani, N. (2005) “Introduction to the Spring Framework”. <http://www.ibm.com/developerworks/web/library/wa-spring1/&gt; acesso em 21 de junho 2011.
Calçado, P. (2008) “Curso Spring Framework”. <http://blog.flexdev.com.br/wp-content/uploads/spring/apostila-spring.pdf&gt; acesso em 20 de maio 2011.
Carvalho, M. (2006) “Spring Framework Introdução”. <http://www.imasters.com.br/artigo/4497/java/spring_framework_introducao/&gt; acesso em 19 de junho 2011.
Fowler, M. (2004) “Inversion of Control Containers and the Dependency Injection Pattern”. <http://www.martinfowler.com/articles/injection.html&gt; acesso em 20 de julho 2011.
Johson, R. et Al (2011) “Spring Reference”. <http://static.springsource.org/spring/docs/3.1.x/spring-framework-reference/htmlsingle/spring-framework-reference.html&gt; acesso em 17 de julho de 2011.
Pacheco, D. (2007) “Spring Framework 2.0 para Desenvolvimento de Aplicações em Java”. <http://pt.scribd.com/doc/18517573/Spring-Framework-20-Diego-Pacheco&gt; acesso em 24 de julho 2011.
Schitini, I. et Al. (2011) “Spring Framework”. <http://kenai.com/projects/pos-sistemas-java-jf/sources/pos-java-ufjf-2009-2011/content/02-Daves/SpringFramework.doc?rev=48&gt; acesso em 04 de junho 2011.
Weissmann, L. H. (2010) “Injeção de Dependência com Spring Framework”. <http://www.itexto.net/devkico/?p=859&gt; acesso em 26/07/2011.
Wikipédia. (2008) “Inversão de Controle”. <http://pt.wikipedia.org/wiki/inversao_de_controle/&gt; acesso em 19 de junho 2011.

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