Spring Framework vs. Spring Boot – Vor- und Nachteile

Als erfahrener Entwickler kennen Sie sicherlich den Grundsatz, dass es am wichtigsten ist, das Tool auf das Problem abzustimmen und nicht das Problem auf das Tool. Deshalb ist Ihnen klar, dass bei einem Projekt die Wahl der richtigen Technologie entscheidend für eine solide und schnelle Produktfreigabe ist.   Eine große Hilfe bei der Erstellung von Anwendungen sind gängige Java-Frameworks wie Spring und Spring Boot, die uns eine Fülle gebrauchsfertiger Pakete zur Verfügung stellen. Aber was sind die Vorteile und Nachteile von Spring und Spring Boot? Wir werden in diesem Blog-Artikel auf die Hauptunterschiede eingehen, sodass Sie fundiert entscheiden können,  welches der Tools zu Ihren Projektzielen passt.. Wir werden auch lernen, in welchen Fällen sich der Einsatz dieser Frameworks lohnt und wann man andere Lösungen verwenden sollte.

Was ist das Spring Framework?

Spring ist ein beliebtes Java-Framework für die Entwicklung von Webanwendungen, das entstanden ist, um die Entwicklung von Unternehmenssoftwarelösungen zu vereinfachen, als Java EE (Enterprise Edition) den Markt beherrschte. Es basiert auf Java, Kotlin und Groovy. Die erste Version wurde 2002 von Rod Johnson geschrieben und 2003 unter der Apache-2.0-Lizenz veröffentlicht. Seitdem hat es sich weiterentwickelt und an die sich ändernden Anforderungen der Softwareentwicklung angepasst und ist heute für seinen umfassenden Funktionsumfang und seine unvergleichliche Flexibilität bekannt. Laut der Stack Overflow Developer Survey 2021 ist Spring Framework nach wie vor eines der beliebtesten Java-Frameworks: Mehr als 60 % der Entwickler äußern sich positiv über die Arbeit mit Spring Framework. Die aktive und engagierte Spring-Framework-Community kann mehr als 300 Millionen Downloads aus dem zentralen Maven Repository verzeichnen.

Wie das Spring Framework funktioniert – Was sind die wichtigsten Funktionen?

In den ersten Versionen des Frameworks wurden Konzepte eingeführt, die heute die zentralen Säulen des Ganzen bilden. Spring bietet eine Vielzahl von Funktionen für die Entwicklung robuster und skalierbarer Anwendungen. Dazu gehören in erster Linie:  1. Inversion of Control (IoC) – IoC kehrt den traditionellen Kontrollfluss der Anwendung um, bei dem das Framework die Kontrolle über die Erstellung und Verwaltung von Objekten (Beans) und deren Beziehungen übernimmt. Der IoC-Container erstellt Objekte, verbindet sie miteinander, konfiguriert sie und verwaltet ihren gesamten Lebenszyklus. Er erhält Anweisungen, welche Objekte zu erstellen, zu konfigurieren und zusammenzufügen sind, indem er die bereitgestellten Konfigurations-Metadaten liest, die durch: XML, Java-Annotationen oder Java-Code. 2. Dependency Injection (DI- Dependency Injection) – ist ein wichtiger Aspekt von IoC, bei dem Komponenten oder Beans ihre Abhängigkeiten deklarieren. Es ermöglicht die Implementierung der Dependency Injection während der Laufzeit. Dadurch entfällt die Notwendigkeit der manuellen Objekterstellung und der engen Kopplung, wodurch die Anwendung modularer und einfacher zu testen wird. 3. AOP (Aspect-Oriented Programming) ermöglicht die Trennung gemeinsamer Teile von der Hauptanwendungslogik. Dazu zählen z.B. die Protokollierung, Transaktionen oder Sicherheit, wodurch die Modularität und Lesbarkeit des Codes verbessert wird. 4. Ökosystem von Modulen – Das gesamte Ökosystem von Spring Framework ist in etwa 20 Module unterteilt, wobei jedes Modul für sich bestimmte Funktionen enthält. Entwickler können Komponenten auswählen, die den Anforderungen ihres Projekts entsprechen, was für einen individuelleren und effizienteren Entwicklungsprozess sorgt. Weitere beliebte Spring-Module sind: 

• Spring MVC – Unterteilt die Anwendung in drei Komponenten: Modell (Geschäftslogik), Ansicht (Benutzeroberfläche) und Controller (Bearbeitung von Benutzeranfragen). Diese Trennung erhöht die Wartbarkeit des Codes und ermöglicht flexible Aktualisierungen der Benutzeroberfläche.
• Spring WebFlow – Es basiert auf Spring MVC und ermöglicht Entwicklern die Implementierung von Webanwendungsabläufen. Der Hauptvorteil dieses Moduls ist die Speicherung von Webanwendungszuständen mit kontrolliertem Verhalten.
•  Spring JDBC – Spring Framework bietet Unterstützung für den Datenbankzugriff durch Spring JDBC- und Spring Data-Module, was die Arbeit mit Datenbanken ohne das Schreiben von Standardcode erleichtert.
•  Spring Security – Das Spring Security-Modul bietet umfassende Sicherheitsfunktionen wie Authentifizierung, Autorisierung und Schutz vor gängigen Sicherheitslücken.
•  Spring Test – Dies ist eines der Module, das vier Hauptaufgaben erfüllt: die Verwaltung von Spring IoC-Containern und deren Zwischenspeicherung zwischen Tests, Dependency Injection für Testklassen, die Verwaltung von Transaktionen, die auf Integrationstests zugeschnitten sind, und die Bereitstellung einer Reihe von Basisklassen, um die Erstellung von Integrationstests zu rationalisieren.

Eine vollständige Liste der Module ist auf der offiziellen Website dieses Softwaretools zu finden. Der modulare Charakter des Spring Frameworks ebnete den Weg für die Entwicklung eines robusten Ökosystems. Dies ermöglicht es Entwicklern, einen umfassenden Satz von Tools und Bibliotheken zu nutzen, um eine Vielzahl von Anwendungsanforderungen zu erfüllen.

Spring – Vor- und Nachteile

Spring stellt uns viele fertige Pakete und Bibliotheken zur Verfügung, die die Grundkonfiguration für uns übernehmen, so dass wir uns nicht auf die technischen Prozesse konzentrieren müssen, sondern von Anfang an auf den Geschäftsprozess. Vorteile von Spring Framework

• Flexibilität und Modularität
• Aspektorientierte Programmierung (AOP)
• Leichte Integration
• Eine einheitliche Art des Zugriffs auf verschiedene Datenquellen,
• Sicherheit und Authentifizierung
• Geringes Gewicht und architektonische Flexibilität
• Starke Unterstützung durch die Gemeinschaft
• Kann in einer Vielzahl von Bereichen eingesetzt werden – von Unternehmenssystemen bis hin zu Webanwendungen und Microservices
• Verringerung von sich wiederholendem Code
• Vereinfachte Prüfung

Nachteile

• Zeitaufwändige Konfiguration. Die Arbeit mit Spring ist komplexer und langwieriger als mit Spring Boot, da Spring für jedes Projekt eine lange Konfiguration von Grund auf erfordert. Dies wiederum erfordert mehr Entwicklungszeit. Die Konfiguration von Spring-Anwendungen, insbesondere bei einer XML-basierten Konfiguration, kann zu umfangreichen und komplexen Konfigurationsdateien führen.
• Die Verwaltung der Abhängigkeiten selbst kann zu einer Herausforderung werden, insbesondere bei einer großen Anzahl von Bibliotheken.
• Herausforderungen bei der Integration: Die Integration von Spring mit einigen Technologien oder Bibliotheken von Drittanbietern kann zusätzlichen Aufwand und Konfiguration erfordern.

Mit den Augen eines Programmierers – ist Spring immer notwendig? 

„Spring gibt uns zusätzliche Tools an die Hand, sei es in Form von exponierten Metriken oder einer ganzen Reihe von Spring-Cloud-Modulen, die das Arbeiten mit Microservices-Architekturen erleichtern. Um die Anwendung jedoch leicht skalierbar zu machen, können wir sie genauso gut in einer anderen Programmiersprache oder in reinem Java schreiben, ohne irgendwelche Frameworks zu verwenden, und auch das kann skalierbar sein. Meiner Meinung nach wird selbst das beste Framework in einer schlecht konzipierten Anwendung nicht dafür sorgen, dass sie gut skaliert und die Designanforderungen erfüllt.” Damian Gadecki, Leitender Software-Ingenieur

Wann sollte man sich für das Spring Framework entscheiden?

Bei einer von DZone durchgeführte Umfrage gaben 78 % der Entwickler an, dass sie sich für das Spring Framework entschieden hätten, weil es dort die Möglichkeit zur feinkörnigen Steuerung von Konfigurationen gibt. Seine modulare Architektur, die präzise Kontrolle über die Konfigurationen und die tiefgreifenden Integrationsmöglichkeiten machen es zu einer optimalen Wahl für Projekte, die einen individuellen Ansatz erfordern. Spring wird häufig in den folgenden Fällen verwendet: 

• Webanwendungen (Spring MVC und Spring WebFlux).
• RESTful APIs (Spring MVC oder Spring WebFlux).
• Entwicklung von serverlosen und Microservices-basierten Anwendungen (Spring Boot, Spring Cloud)
• Datenverarbeitung (Spring Batch)
• Integration und Nachrichtenübermittlung (Spring Integration)
• Datenverarbeitung und -analyse (Spring Data und Spring Cloud Data Flow)
• Unternehmensanwendungen (Spring AOP, DI, und Containerverwaltung)
• Cloud-native Anwendungen (Spring Boot und Spring Cloud-Tools)
• Entwicklung von Anwendungen mit hohen Sicherheitsanforderungen auf der Serverseite;
• Asynchrone Softwareentwicklung;
• Schaffung einer ereignisgesteuerten Architektur;
• Batch-Entwicklung für die Prozessautomatisierung.

Ganz gleich, ob Sie eine einfache Webanwendung oder eine anspruchsvolle Unternehmenslösung entwickeln oder neue Technologien wie Microservices und IoT erforschen wollen, das Spring Framework bietet die Tools und Muster, die zur Unterstützung verschiedener Anwendungstypen erforderlich sind. Im Laufe der Zeit ist das Spring Framework jedoch durch die Entwicklung zusätzlicher Funktionen immer komplexer geworden. Dies erfordert bei einem neuen Projekt einen langen Konfigurationsprozess. Wie lässt sich dieser Prozess also vereinfachen? Werfen wir einen genaueren Blick auf Spring Boot.

Was ist Spring Boot?

Spring Boot ist ein Open-Source-Java-Framework, das Anfang 2013 entwickelt wurde. Die Effizienz von Spring Boot ergibt sich aus der Tatsache, dass es Entwicklern eine optimierte Möglichkeit bietet, Java-Anwendungen mit minimalem Konfigurationsaufwand zu erstellen. Während Spring ein hohes Maß an Flexibilität bietet, ist Spring Boot gut für die schnelle Entwicklung, da es die Länge des Codes durch die Verwendung von Annotationen und Template-Konfiguration reduziert, um die Anwendungsentwicklung zu beschleunigen. Laut dem JRebel-Bericht 2021 verwenden 62 % der Befragten Spring Boot als primäres Framework und fast 50 % der befragten Entwickler arbeiten standardmäßig mit Microservices, für die die Architektur von Spring Boot ideal ist. Im Gegensatz dazu zeigen die Statistiken von State of Software Engineers 2021, dass 68 % der Entwickler die einfache Konfiguration als Schlüsselfaktor bei der Wahl des Frameworks betrachten. Kein Wunder, dass Spring Boot so beliebt ist.

Die Vortaile von Spring Boot für moderne Anwendungen

Spring Boot stattet Entwickler mit einer Reihe integrierter Funktionen aus, die die Komplexität des Betriebs reduzieren sollen.

• Automatische Konfiguration mit Spring Boot: Es konfiguriert die Komponenten automatisch auf der Grundlage der im Projekt vorhandenen Abhängigkeitenkonfiguriert die Komponenten automatisch auf der Grundlage der im Projekt vorhandenen Abhängigkeiten. Dadurch wird die Notwendigkeit für Entwickler, Einstellungen manuell zu konfigurieren, erheblich reduziert.
• Eingebettete Server: Spring Boot enthält integrierte Container wie Tomcat, Jetty und Undertow. Damit können Entwickler ihre Anwendungen als ausführbare JAR-Dateien verpacken, um sie einfach bereitzustellen und zu testen.
• Eigenständig: Spring Boot-Anwendungen können als eigenständige Java-Anwendungen mit integriertem Webserver entwickelt werden, so dass die Anwendung nicht in einem separaten Container bereitgestellt werden muss.
• Standardeinstellungen: Spring Boot bietet diese Art von Einstellungen für verschiedene Komponenten, wie z. B. Datenbankkonfigurationen, Protokollierung und Sicherheit. Es beschleunigt die Entwicklung, indem es den Entscheidungsprozess reduziert.
• Microservices: Spring Boot unterstützt den Aufbau von Microservices-basierten Architekturen. Es bietet Funktionen wie Spring Cloud für die Erstellung und Verwaltung verteilter Systeme.
• Integration in das Spring-Ökosystem: Spring Boot lässt sich nahtlos in das breitere Spring-Ökosystem integrieren, so dass Entwickler die vorhandenen Spring-Funktionen und -Bibliotheken nutzen können.
• Externe Konfiguration: Konfigurationseigenschaften können leicht aus dem Anwendungscode extrahiert werden, so dass Änderungen vorgenommen werden können, ohne die Anwendung selbst zu verändern.
• Entwicklerfreundliche Tools: Tools wie Spring Initializr und Spring Boot CLI rationalisieren die Erstellung, Entwicklung und Verwaltung von Spring Boot-Projekten.
• Spring Boot Aktuator: Dieses Modul bietet Funktionen wie Health Checks und das Monitoring von Metriken und Endpunkten zur Verwaltung und Überwachung von Anwendungen.
• Einfaches Testen: Spring Boot bietet TestTools und Frameworks, die das Schreiben von Unit-, Integrations- und End-to-End-Tests vereinfachen.

Hat Spring Boot irgendwelche Nachteile?

Obwohl Spring Boot zahlreiche Vorteile bietet, ist es wichtig, auch die Nachteile zu berücksichtigen, um eine fundierte Entscheidung über den Einsatz in einem Projekt zu treffen. Hier sind einige potenzielle Challenges, die man berücksichtigen sollte:

• Hoher Schwierigkeitsgrad

Die umfangreichen Funktionen von Spring Boot können schwer zu erlernen sein, insbesondere für Entwickler, die neu im Spring-Ökosystem sind.

•  Overhead und Komplexität:

Bei einfachen Projekten können die automatischen Konfigurationen von Spring Boot zu unnötiger Komplexität führen. Deshalb lohnt es sich zu prüfen, ob ein anderes Framework für eine leichtgewichtige Anwendung nicht besser geeignet ist.

• Begrenzte Personalisierung

Die Standardeinstellungen von Spring Boot können den Grad der Anpassung einschränken, den Sie erreichen können. Wenn Ihr Projekt ein hohes Maß an Anpassungen erfordert, sollten Sie überlegen, ob Spring Boot die beste Option ist.

• Erweiterung der Abhängigkeiten

Automatisch gebündelte Spring Boot-Abhängigkeiten können zu einem „Dependency Sprawl” führen, bei dem eine Anwendung mehr Bibliotheken als nötig enthält.

• Erhöhter Speicherverbrauch:

Aufgrund seiner umfassenden Funktionen können Spring Boot-Anwendungen im Vergleich zu leichtgewichtigen Frameworks mehr Speicher verbrauchen.

• Kompromisse bei der Leistung:

Spring Boot eignet sich zwar für viele Anwendungen, ist aber möglicherweise nicht die beste Wahl für Projekte, bei denen die Leistung entscheidend ist. Leistungstests und Benchmarking sollten dann in Betracht gezogen werden.

•  Unbeabsichtigte Verwendung von Funktionen:

Automatische Konfigurationen können Funktionen aktivieren, von denen Sie nichts wissen, was möglicherweise zu Sicherheitslücken oder unerwartetem Verhalten führt. Deshalb ist es am besten, die Abhängigkeiten und Konfigurationen Ihrer Anwendung regelmäßig zu überprüfen, um sicherzustellen, dass keine ungeplanten Funktionen aktiviert werden.

Spring Boot vs. Spring? Berücksichtigen Sie die Anforderungen Ihres Projekts

Die Entscheidung zwischen Spring Framework und Spring Boot hängt von verschiedenen Faktoren ab, darunter Projektkomplexität, Anforderungen, Entwicklungsgeschwindigkeit und Bereitstellungsziele. Das Spring-Framework kann Ihre Java-Programmierkenntnisse nahtlos erweitern und ermöglicht es Ihnen, die Vorteile von unzähligen Datenzugriffs-, Sicherheits- und anderen Modulen zu nutzen. Auf der anderen Seite ermutigt Spring Boot durch seine Einfachheit Entwickler, sich dem Spring-Ökosystem anzuschließen, oder diejenigen, die schnellere Ergebnisse ohne Qualitätseinbußen erzielen möchten. Im Bereich der Java-Softwareentwicklung ist die Wahl zwischen Spring Framework und Spring Boot ähnlich wie die Wahl des richtigen Werkzeugs für den Job. Es geht darum, die DNA des gewählten Frameworks mit der DNA des Projekts in Einklang zu bringen. Als erfahrener Java-Entwickler wissen Sie sicher, dass Ihre Design-Perspektive von größter Bedeutung ist.

„Ich glaube, dass gute Projekte Spring sinnvoll einsetzen, d. h. so wenig wie möglich. Es geht darum, eine solche Flexibilität zu erreichen, dass, wenn der Kunde entscheidet, dass er Spring nicht im Projekt haben will, wir die Technologie leicht ändern können. Wenn es ein Problem in Spring gibt, dann ist es wichtig, es nicht vier Wochen lang zu verleugnen, sondern mittels einer sauberen Programmiersprache Klarheit und Einfachheit in den Geschäftscode zu bekommen.”

Spring ist ein leistungsfähiges Werkzeug, aber seine Nützlichkeit hängt von projektspezifischen Faktoren ab. Wenn Sie eine Beratung zur Auswahl der richtigen Technologie für Ihr Projekt benötigen, sprechen Sie mit unseren Java-Ingenieuren. Sie werden gerne Ihre Fragen beantworten und bestehende Zweifel ausräumen.