當我們談論Spring的時候到底在談什麼

對於程式員來說這個單詞完全擁有另外一個含義，Spring指的是一個開源項目，而這個項目非常厲害。而Spring與JSR、JarkataEE淵源頗深。 ...

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Spring對於不做程式開發的人來說字面意思就是春天，四季的開始。

對於程式員來說這個單詞完全擁有另外一個含義，Spring指的是一個開源項目，而這個項目非常厲害。

Spring這個術語在不同的語境中有不同的含義。它可以用來指代Spring Framework項目本身。隨著時間的推移，其他Spring項目也建立在Spring Framework之上。當人們說“Spring”時，通常指的是整個項目家族。

Spring Framework被分為多個模塊。應用程式可以選擇它們需要的模塊。在核心部分是核心容器的模塊，包括配置模型和依賴註入機制。

除此之外，Spring Framework為不同的應用架構提供了基礎支持，包括消息傳遞、事務性數據和持久性，以及Web。它還包括基於Servlet的Spring MVC Web框架，同時也有Spring WebFlux響應式Web框架。

Spring的來龍去脈可以通過這個Mermaid流程圖表示。

graph LR Jakarta/Java_EE --實現--> Spring_Framework Spring項目 --使用--> Spring_Framework

Spring與企業應用開發

Java EE（Java Platform, Enterprise Edition）是一種基於Java編程語言的企業級應用程式開發平臺。它提供了一套全面的API和運行時環境，用於簡化企業級應用程式的開發和部署。Java EE包括各種技術規範和API，如Servlets、JSP、EJB、JPA、JMS等，旨在幫助開發者構建可靠、安全、可擴展的企業級應用程式。

Java EE 也是是一個不斷發展的解決方案，它設計的介面和框架以及整個解決方案在Spring框架中都有體現。也就是說Spring是Java EE的繼承者和發揚者。

Spring使得創建Java企業應用程式變得簡單。它提供了一切您在企業環境中需要的內容，支持Groovy和Kotlin作為JVM上的替代語言，並靈活地根據應用程式的需求創建多種架構。從Spring Framework 6.0開始，Spring要求使用Java 17或更高版本。

Spring支持廣泛的應用場景，而這些解決方案就是為企業開發而生。在大型企業中，應用程式通常存在很長時間，必須在開發人員無法控制的JDK和應用伺服器上運行。其他應用可能作為一個包含嵌入式伺服器的單個jar文件運行，可能在雲環境中。還有一些可能是獨立的應用程式（如batch 或者 integration workloads），不需要伺服器。

Spring是開源的。這也是Spring成功的秘訣之一。它擁有龐大而活躍的社區，基於各種真實用例提供持續反饋。Spring通過不斷迭代、不斷不斷發展變得強大。

Spring的歷史

Spring 框架誕生於 2003 年，是為了應對早期 J2EE 規範的複雜性而開發的。

儘管有人認為 Java EE 及其現代繼承者 Jakarta EE 與 Spring 處於競爭關係，但實際上它們是互補的。

Java Specification Requests (JSRs) 是 Java Community Process (JCP) 下制定的技術規範提案，它代表了一種標準化的過程。每個 JSR 都是為了定義或更新 Java 平臺的一部分，涵蓋了從核心語言、API 到企業級平臺的各種技術規格。比如 Servlet API(JSR 340)、WebSocket API(JSR 356)、JPA(JSR 338) 等都是 JSR 規範的具體實例，它們定義了 Java 開發人員應該遵循的標準介面和實現。

Spring框架實現了 JSR 規範。通過JSR規範既可以保持框架的一定相容性，又能保證框架的推廣和保持流行。但實現規範是一個選擇性的過程，Spring6框架的輕量級設計思想決定了實現規範的選擇性。

Jakarta EE（前身為 Java EE）是一個企業級 Java 平臺標準，它整合了一系列經過 JCP 認證的 JSR 規範，為開發企業級應用提供一整套解決方案，包括但不限於 web 層、業務層、持久化層和消息傳遞等方面。Spring Framework 支持並集成了許多 Jakarta EE 中的關鍵技術規範，同時又提供了自己特有的編程模型和擴展功能。

Spring 編程模型並不包含 Jakarta EE 平臺，而是從傳統 Java EE 範圍內精心選擇的個別規範集成，包括：

Servlet API（JSR 340）
WebSocket API（JSR 356）
併發工具（JSR 236）
JSON 綁定 API（JSR 367）
Bean 驗證（JSR 303）
JPA（JSR 338）
JMS（JSR 914）
用於事務協調的 JTA/JCA 設置

Spring 框架還支持依賴註入（JSR 330）和通用註解（JSR 250）規範，應用開發人員可以選擇使用而不是 Spring 框架提供的特定機制。這也是程式員通常提到的基於註解開發的來源。因為實現了這些統一規範，Spring的相容和功能都很強大。

最初這些JavaEE規範的實現都是放在 javax 包，也就是Spring Framework 5 以前的框架都是放在這個包路徑。比如javax.servlet.http.HttpServletRequest就是實現的這個規範Servlet API（JSR 340）的一個類。

而在Spring Framework 6中，這個類的路徑變成了Jakarta.servlet.http.HttpServletRequest。這更能說明Spring與Java EE的關係。

在現在的Springy應用中，Java/Jakarta EE 在應用程式開發中的角色已經發生了變化。在 J2EE 和 Spring 早期，應用程式被創建為部署到應用伺服器上。

現在藉助 Spring Boot，應用程式以 devops 和雲友好的方式創建，內嵌了 Servlet 容器，易於更改。

截至 Spring Framework 5，WebFlux 應用程式可以不直接使用 Servlet API，可以在不是 Servlet 容器的伺服器上運行（例如 Netty）。

Spring 是在不斷創新和發展。需要集成對應的內容，只需要引入依賴修改版本即可。

Spring與Spring生態項目有版本的限制，比如Spring5對應Springboot2，而最新的Spring6則對應最新的Spring Boot 3。

以下通過使用jarkata的實現Bean 驗證（JSR 303）這個規範的代碼例子來說明Spring Framework是如何實現Bean 驗證（JSR 303）的。

package io.yulin.learn.spring.s101;

import jakarta.validation.ConstraintViolation;
import jakarta.validation.Validation;
import jakarta.validation.Validator;
import jakarta.validation.constraints.*;
import lombok.Data;

import java.util.Set;

/**
 * 演示使用jakarta ee 中的api
 * @author nine
 * @since 1.0
 */
public class JakartaEE {

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("hello jakarta ee");
        UserReq userReq = new UserReq();
        userReq.setName("John Doe");
        userReq.setAge(180);
//        userReq.setEmail("[email protected]");
        userReq.setSex("Male");

        Validator validator = Validation.buildDefaultValidatorFactory().getValidator();
        Set<ConstraintViolation<UserReq>> violations = validator.validate(userReq);

        if (violations.isEmpty()) {
            System.out.println("UserReq is valid");
        } else {
            for (ConstraintViolation<UserReq> violation : violations) {
                System.out.println(violation.getPropertyPath() + " " + violation.getMessage());
            }
        }
    }

}

@Data
class UserReq{
    @NotBlank
    private String name;
    @Max(value = 170, message = "年齡不能大於170歲")
    @Min(value = 1,message = "年齡不能小於1歲")
    private Integer age;
    @Email(message = "請輸入郵箱格式")
    @NotEmpty
    private String email;
    @NotBlank
    private String sex;
}

通過輸出可以發現，通過簡單的註解+jarkata工具就可以驗證輸入的正確性。減少了非常多的ifelse的判斷，大大降低了代碼的複雜度。

email 不能為空
age 年齡不能大於170歲

對業務pojo的驗證介面是這樣的。實現整個驗證過程的一個實現是org.hibernate.validator.internal.engine.ValidatorImpl#validateInContext。通過反射、解析註解等過程驗證業務類。

	/**
	 * 對對象上的所有約束進行驗證。
	 */
	<T> Set<ConstraintViolation<T>> validate(T object, Class<?>... groups);

Java Specification Requests、Jakarta EE、Spring6 的關係

總的來說Spring是一個集大成者，既選擇了部分Java Specification Requests，也選擇了Jakarta EE。

JSRs 與 Jakarta EE 直接相關，因為 Jakarta EE 是由一系列 JSRs 組成的，它是按照 JSR 規範實現的企業級平臺標準。
Spring Framework 與兩者都有關聯，因為它既支持和遵守了部分 Jakarta EE 中基於 JSR 的規範，又在此基礎上發展了自己的技術和架構，提供了一套不完全依賴於 Jakarta EE 的完整應用框架。

它們三者的區別在於：

JSRs 是規範和標準層面的東西，它定義了技術介面和行為，而不提供具體的實現。
Jakarta EE 是一套遵循 JSRs 的企業級平臺實現，提供了完整的軟體棧和部署環境。
Spring Framework 則是一個獨立於 Jakarta EE 規範之外的應用框架，雖然相容並集成了許多 Jakarta EE 技術，但它的目標是在簡化企業級應用開發的同時，提供更多自由度和靈活性。

三者之間的關係可以mermaid流程圖表示：

flowchart LR JSR --實現--> Jakarta_EE JSR --實現--> Spring Jakarta_EE --開箱即用的--> Spring

Spring的設計原則

當學習一個框架時，重要的不僅是瞭解它能做什麼，還有它遵循的原則。

以下是Spring Framework的指導原則（來自Spring Framework 的文檔）：

在每個層面提供選擇。Spring允許您儘可能推遲設計決策。例如，您可以通過配置在不更改代碼的情況下切換持久性提供程式。對於許多其他基礎設施問題和與第三方API集成也是如此。
容納多元化觀點。Spring支持靈活性，不對應該如何完成事務持有固定看法。它支持各種不同觀點的應用需求。
保持強大的向後相容性。Spring的演進經過精心管理，版本之間幾乎沒有重大變化。Spring支持一系列精心選擇的JDK版本和第三方庫，以便維護依賴於Spring的應用程式和庫。
關註API設計。Spring團隊花費大量時間和精力制定直觀且經得起時間考驗的API。
設定高標準的代碼質量。Spring Framework非常重視有意義、當前且準確的javadoc。它是為數不多的幾個項目之一，可以聲稱具有清晰的代碼結構，在各個包之間沒有迴圈依賴。

其中第一條原則很顯然就是開發者常常提到的“預設大於配置”。這條原則貫穿了Spring框架的全生命周期。

通過上述原則可以看到Spring之所以如此流行和強大，並不僅僅是因為開源。還因為它優秀的設計與實現。

與程式員的業務開發流程相對比，這也是一個很好的開發流程學習模板。通過良好的設計指導更加完美的實現，通過review閉環輸出高質量的代碼。

工程化的設計在開發者的代碼和Spring6框架無處不在。通過對Spring的學習可以提升工程化開發的認知和技能。

關於作者

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