Qu'est-ce que Spring Boot ?

Écrire un logiciel, c'est comme ouvrir un document vierge dans votre traitement de texte préféré : par où commencer ? Et comment gérer tout le code standard fastidieux nécessaire à une application complexe sans rien oublier ni commettre d'erreur de configuration ? C'est là qu'interviennent les frameworks applicatifs. Ils fournissent l'ossature pour différents types d'applications. Une fois le framework choisi par votre équipe, le processus de création logicielle peut vraiment commencer. Certes, ce n'est pas un simple modèle à compléter, mais les bases proposées par un framework prennent en charge les prérequis, qu'il s'agisse d'un microservice, d'une application Web ou d'une application client-serveur traditionnelle.

Pour les développeurs Java, l'un des frameworks applicatifs les plus populaires est Spring. Ils apprécient sa flexibilité et sa polyvalence remarquables. Avec Spring, vous pouvez presque tout faire, de la création d'un simple service au développement d'un vaste système stratégique pour l'entreprise. Et si la polyvalence est la plus grande force de Spring, c'est aussi sa faiblesse, il est souvent trop complexe et offre trop de choix. C'est là qu'intervient Spring Boot. Spring Boot est une extension de Spring plus simple à utiliser, car il opère de nombreux choix pour vous, notamment en matière de gestion des dépendances et de configurations.

En bref, si vous envisagez d'utiliser Spring, vous pouvez, et devriez probablement, utiliser plutôt Spring Boot.

Qu'est-ce que Spring Boot pour Java ?

Spring Boot est un framework Java open source pour créer des applications basées sur Spring. Peu après sa création au début des années 2000, Spring s'est imposé comme l'un des frameworks Java les plus populaires pour les applications de niveau entreprise. Spring Boot a été lancé plus tard comme un framework plus simple d'utilisation, qui étend les outils et technologies de Spring pour permettre un développement rapide d'applications.

Java et Spring Framework

Pour les développeurs Java, Spring propose un éventail impressionnant de technologies essentielles, de l'injection de dépendances à la gestion d'événements, l'internationalisation, la liaison de données, la conversion de types et la programmation orientée aspects. Tout y est dans Spring, tests, mock, objets de données, applications Web MVC, accès distant, planification de tâches, la liste est longue. Les développeurs peuvent utiliser une partie ou l'ensemble de ces fonctionnalités, le choix revient à l'équipe de développement logiciel et aux architectes.

Le framework Spring est un logiciel open source sous licence Apache 2.0.

Le projet Spring comporte de nombreux sous-projets, axés sur les applications cloud, la sécurité, l'exposition et la consommation de services Web, la gestion des identifiants, l'accès aux données, la gestion d'événements et même l'intelligence artificielle. Cette flexibilité peut engendrer de la complexité, lancer des applications élaborées basées sur Spring peut entraîner les équipes dans un dédale d'options, de choix et de configurations, dont certaines, une fois définies manuellement, sont difficiles à modifier une fois le code entamé.

Place à Spring Boot.

Spring vs Spring Boot

• Spring Boot est l'un des sous-projets de Spring. Il est également open source sous licence Apache 2.0.
• Certains développeurs sont surpris d'apprendre que la base de code de Spring Boot est en réalité plus volumineuse que celle de Spring Framework. C'est parce que Spring Boot est une extension de Spring conçue pour se configurer intelligemment, on parle d'un framework « opinionated », avec des choix par défaut bien définis.
• Une fois que vous indiquez à Spring Boot ce que vous souhaitez construire, il choisit les modules et bibliothèques tierces à charger et à provisionner.
• Précision importante, par « intelligemment », il ne s'agit pas d'IA. Les choix de Spring Boot sont algorithmiques.
• Le surcroût lié au framework Spring Boot ne se retrouve pas dans l'application finalisée. Au contraire, Spring Boot ne sélectionne presque toujours que le nécessaire.
• Autrement dit, si Spring Boot est « opinionated », ses choix par défaut sont pertinents.
• Par exemple, votre application a-t-elle besoin d'un serveur Web embarqué ? Avec Spring, vous devez décider vous-même, puis choisir le serveur Web à embarquer et effectuer toutes les configurations manuellement, y compris pour la sécurité.
• Avec Spring Boot, si l'application a besoin d'un serveur Web, il l'installe et le configure automatiquement.

Différences clés

La différence clé entre Spring et Spring Boot tient au compromis entre complexité et simplicité d'usage.

Spring est presque infiniment configurable, mais vous devrez consacrer du temps à faire des choix, sélectionner les modules et bibliothèques à installer, puis configurer ces fonctions. Et tout cela avant même de réellement commencer à coder.

Avec Spring Boot, vous démarrez bien plus vite, car le framework fait nombre de choix d'installation et de configuration à votre place. Vous perdrez un peu en personnalisation, mais, honnêtement, c'est rarement un problème. Dans la plupart des cas, Spring Boot convient mieux au développement Web et aux microservices, pour des cas limites ou des projets très vastes, vous pourrez préférer Spring.

Points à retenir

• Spring est un framework incroyablement robuste, et complexe, pour créer des applications Java d'entreprise. Comme une boîte à outils contenant tous les tournevis, clés, forets et douilles possibles, tout y est, mais l'abondance de choix peut submerger.
• Considérez Spring Boot comme une version de Spring bien plus facile à utiliser, comme si l'on préparait une petite boîte à outils ne contenant que l'essentiel pour une tâche donnée.
• Spring et Spring Boot permettent tous deux de créer des applications modulaires en Java.
• Spring Boot excelle pour les applications de plus petite taille, microservices et applications Web, grâce à ses configurations simplifiées et ses paramètres par défaut judicieux qui accélèrent le démarrage des équipes.
• Si une application doit être très vaste et complexe, vous préférerez peut-être la flexibilité de Spring Framework.

Spring Boot, en bref

Spring Boot est un framework applicatif open source pour créer des applications Java d'entreprise. Conçu pour aider les équipes à démarrer rapidement, Spring Boot construit des applications Spring autonomes sans les choix de configuration parfois fastidieux requis par Spring « complet ».

L'objectif du projet Spring est d'offrir une expérience plus rapide et fluide grâce à une approche « opinionated », autrement dit en utilisant des algorithmes pour choisir les modules et fonctionnalités Spring à activer, les bibliothèques tierces à installer, puis les configurer pour vous. Il ajoute aussi de nombreuses fonctions hors code à un projet Java, comme des serveurs Web embarqués, des systèmes de sécurité, des métriques et de l'analytique.

La version actuelle de Spring Boot, 3.3.4 au moment de l'écriture, nécessite au minimum Java 17 et Spring Framework 6.1.13 ou ultérieur. Spring Boot fonctionne avec les outils de build Maven 3.6.3 et Gradle 7.x et 8.x. Pour les servlets embarqués, Spring Boot fonctionne avec Tomcat, Jetty et Undertow, ou tout conteneur compatible servlet 5.0+. Vous souhaiterez probablement utiliser GitHub également.

L'avantage de Spring Boot est de profiter des nombreuses capacités du framework Spring sans en subir toute la complexité. Les développeurs peuvent exécuter leurs projets sur toute machine virtuelle Java compatible Java 17 ou ultérieur, sans installer de serveur Web séparé ni définir de fichiers WAR (Web application archive).

Plutôt que d'imposer des configurations XML pour paramétrer des applications Java, Spring Boot utilise application.properties, idéal pour les applications pilotées par base de données telles qu'Oracle Database ou MySQL. En fait, si votre application utilise MySQL, Spring Boot peut configurer automatiquement une base de données en mémoire. Spring Data JPA (Java Persistence API) permet de travailler avec une grande variété de technologies d'accès aux données.

Pour approfondir l'architecture, consultez cet exemple d'application basée sur Spring Boot.

Comment fonctionne Spring Boot ?

Spring Boot, comme de nombreux frameworks Java et autres extensions, utilise l'injection de dépendances (DI) et l'inversion de contrôle (IoC) pour ajouter des fonctionnalités aux programmes Java.

La DI permet à un framework externe, en l'occurrence Spring Boot, de fournir des objets et des fonctions à l'application d'entreprise, évitant au développeur de les construire. Le développeur n'a, selon les cas, qu'à connaître ou définir les interfaces de ces objets et fonctions.

L'IoC signifie que le flux de contrôle du programme est fourni par une source externe ; avec Spring Boot, le développeur gère la logique, tandis que le framework fournit la boucle d'événements et la distribution des messages. Des conteneurs IoC spécifiques dans Spring gèrent efficacement l'injection de dépendances d'objets et de fonctions, avec un effort minimal pour le développeur.

Spring et Spring Boot utilisent des annotations Java. Il s'agit d'un système où des balises non compilables préfixées par @ sont intégrées au code et fournissent des métadonnées servant à ajouter des fonctionnalités.

Le développeur charge Spring Boot en ajoutant les dépendances Spring et les dépendances Spring Boot Starter dans les fichiers pom.xml de Maven ou build.gradle de Gradle du nouveau projet. Il ajoute ensuite les annotations Spring Boot appropriées dans le code, comme @RestController pour construire un contrôleur REST de services Web. Spring Boot ajoute de nombreux mécanismes qui simplifient grandement la conception et le codage, par exemple l'intégration à plusieurs bibliothèques de mapping JSON, comme Jackson pour la sérialisation et la désérialisation. Les fonctionnalités Spring Security sont essentielles pour toute application utilisant HTTP ou des formulaires, bref, pour toute application Web.

Le framework Spring Boot met en place une architecture en quatre couches qui sépare les requêtes HTTP et les échanges JSON de la logique métier, puis la représentation objet des données de leur représentation réelle dans une base externe. Cette architecture peut être utilisée telle quelle, idéale pour les microservices, ou mappée sur un modèle Model-View-Controller, plus adapté à une application Web.

Une fois les dépendances ajoutées et la logique écrite, les commandes d'exécution standard de Maven et Gradle démarrent l'application. Spring Boot s'assure que tout ce dont vous avez besoin dans Spring Framework est installé et configuré correctement pour le projet. Si vous souhaitez créer un exécutable autonome, Spring Boot permet de créer directement un fichier JAR imbriqué, distribuable pour s'exécuter sur toute JVM standard (Java 17 ou ultérieur) ou sur une plateforme d'images natives, comme GraalVM.

Pourquoi Spring Framework est-il populaire ?

Le framework applicatif Spring facilite la vie des développeurs Java d'entreprise, quels que soient la taille et le type de projet. Fondamentalement, il simplifie la mise en place de l'échafaudage d'un projet Java en installant et configurant un grand nombre de modules et de bibliothèques tierces, un processus potentiellement complexe selon l'architecture et le contexte applicatifs. Par exemple, si l'application a besoin d'un serveur Web ou d'un point de terminaison REST pour des microservices, Spring le fournit.

Le gain de productivité s'accompagne d'une efficacité d'exécution. Configurer des services et bibliothèques peut être délicat, tout comme les optimiser pour une vitesse maximale et une faible consommation mémoire. Spring, et en particulier Spring Boot, a bénéficié d'années d'optimisation pour des démarrages et arrêts rapides, essentiels en environnement microservices.

Quel que soit le type d'application, Spring Boot offre une architecture flexible en quatre niveaux, assurant séparation fonctionnelle et abstraction. Par exemple, la couche base de données gère les échanges avec les sources externes, bases objet ou relationnelles. La couche de persistance assure la conversion objet-relationnel et envoie les requêtes CRUD (create, read, update, delete) à la couche base de données. La couche métier gère le flux du programme, tandis que la couche présentation traite les requêtes HTTP et la traduction JSON. Et tout cela est échafaudé par Spring Boot, en pratique, l'équipe n'a plus qu'à coder la logique et l'application est prête.

D'accord, on simplifie un peu, mais vous voyez l'idée.

Une autre raison de la popularité de Spring est son omniprésence. Oui, Spring est partout, et presque tous les acteurs de l'écosystème Java prennent en charge Spring et Spring Boot avec bibliothèques, plugins et documentation technique. Il existe des forums communautaires, des vidéos de formation, des conférences en ligne et en présentiel, et même des certifications. Ainsi, utiliser Spring et Spring Boot n'est pas seulement un choix technique solide, c'est aussi un choix avisé pour l'entreprise, car les talents sont disponibles.

Avantages de Spring Boot

Spring Boot offre plusieurs avantages aux développeurs Java d'entreprise par rapport à l'usage de Spring seul. De manière générale, si le cahier des charges peut être rempli avec Spring ou Spring Boot, mieux vaut choisir Spring Boot pour profiter de la configuration simplifiée et du gain de productivité. Parmi les avantages spécifiques :

• Développement accéléré. Avec Spring Boot, les équipes de développement sont opérationnelles très vite. Les algorithmes « opinionated » de Spring Boot détectent, chargent et configurent les modules, fonctions et bibliothèques tierces nécessaires au projet. À l'inverse, avec Spring, les développeurs doivent choisir manuellement quoi inclure.
• Configuration simplifiée. Les développeurs en Java, C++ ou C# le savent, configurer tous les éléments d'une application complexe prend du temps et est source d'erreurs. Spring Boot excelle dans la configuration automatique des modules et bibliothèques tierces, ce qui fait gagner un temps précieux. Mieux encore, si des modules ou bibliothèques évoluent en cours de développement, Spring Boot s'adapte et modifie la configuration automatiquement.
• Fonctionnalités intégrées pour les microservices. Spring Boot permet de créer tout type d'application Java d'entreprise, réactive, pilotée par événements, batch, serverless, client-serveur ou Web. Cependant, il est particulièrement performant pour les microservices, grâce à des modèles intégrés de découverte de services, répartition de charge, traçage d'exécutions distribuées et diffusion de messages en temps réel. Tout aussi important, les applications Spring Boot démarrent et s'arrêtent rapidement, ce qui est essentiel pour l'évolutivité des microservices.
• Gestion des dépendances. Les dépendances surviennent lorsqu'une partie du code repose sur l'existence et le bon fonctionnement de bibliothèques, modules, plugins, microservices et API. Spring Boot prend en charge nativement l'injection de dépendances (DI), permettant d'intégrer facilement des objets et fonctions définis en externe. Les développeurs se concentrent ainsi sur la logique plutôt que sur les détails techniques des ressources externes.
• Capacités prêtes pour la production. L'objectif n'est pas d'écrire un logiciel. C'est de l'exécuter. Le packaging et la distribution d'applications Java d'entreprise peuvent être délicats faute de standards largement acceptés, y compris pour les applications utilisant Spring. Spring Boot répond à ce problème en permettant de choisir des fichiers JAR exécutables ou des fichiers WAR déployables. Les applications peuvent aussi être déployées directement dans des conteneurs ou s'exécuter comme services système Windows ou Unix/Linux.
• Intégration fluide. Presque par définition, une application Java d'entreprise doit dialoguer avec d'autres applications, bases de données, ERP, applications cloud, applications client-serveur historiques, etc. Spring Boot inclut de nombreuses intégrations prêtes à l'emploi, et presque tous les projets open source ou grands éditeurs fournissent outils et guides d'intégration. Par exemple, Oracle fournit et prend en charge JDBC, UCP et Oracle Backend for Spring Boot and Microservices, ainsi qu'un ensemble de Spring Boot Starters pour diverses technologies Oracle.

Fonctionnalités de Spring Boot

Spring Boot a évolué au fil des années pour répondre au mieux aux besoins des développeurs Java d'entreprise. Même si le nombre de fonctionnalités peut sembler impressionnant, la mission de Spring Boot est de simplifier. En choisissant intelligemment les modules, fonctions et bibliothèques à inclure, les développeurs se concentrent sur la logique, moins sur l'infrastructure et l'échafaudage.

Voici quelques fonctionnalités de Spring Boot qui simplifient le développement.

• Autoconfiguration. L'approche « opinionated » de Spring Boot détermine les modules et bibliothèques externes à utiliser dans un projet, puis les configure automatiquement. Cela épargne aux développeurs d'innombrables heures, non seulement pour choisir, mais aussi pour apprendre à les configurer pour le contexte applicatif, un processus long et propice aux erreurs.
• JAR exécutables autonomes. L'une des fonctionnalités majeures de Spring Boot est la création de fichiers JAR (Java archive) exécutables autonomes, directement distribuables vers l'environnement d'exécution. Le JAR inclut toutes les classes Java et métadonnées, ainsi que les images et ressources nécessaires à l'exécution autonome.
• Serveurs Web embarqués. Si l'application Java d'entreprise requiert un serveur HTTP, Spring Boot l'installe et le configure automatiquement, avec des options de sécurité par défaut robustes. Les serveurs disponibles incluent Tomcat, Jetty et Undertow.
• Spring Boot Starters. Une application d'entreprise comporte de nombreuses bibliothèques et dépendances pour serveurs Web, outils d'analytique, débogueurs, modèles de conception, persistance, communications, mock, répartition de charge, etc. Un Spring Boot Starter permet de regrouper tout cela dans un seul fichier de configuration afin de simplifier le processus, réduire le code et éviter les oublis. C'est du « tout-en-un ».
• Configuration externalisée. Spring Boot facilite l'exécution du code d'une application dans différents environnements. La configuration externalisée permet d'adapter des dizaines de propriétés, y compris arguments de ligne de commande, fichiers de propriétés et variables d'environnement, propres à un environnement d'exécution et encapsulées dans un fichier unique chargé au runtime et accessible via des annotations @.
• Outils de développement Spring Boot. Les développeurs d'applications Java d'entreprise peuvent utiliser leur chaîne d'outils favorite, IDE, outils DevOps, gestion de code source, etc. De plus, Spring Boot inclut des outils complémentaires, activables à la demande, pour la gestion des erreurs, la journalisation, l'exécution à distance et l'administration du classpath.
• Spring Boot Actuator. Spring Boot Actuator permet de définir des endpoints surveillables à l'exécution pour évaluer la santé de l'application. Ces endpoints peuvent être activés, désactivés et exposés via HTTP ou JMX (Java Management Extensions) ; on les surveille généralement avec un outil de gestion applicative pour voir si tout va bien, s'il y a manque de mémoire, blocages, ralentissements, exceptions, ou autres problèmes.
• Gestion des dépendances simplifiée. La plus grande force de Spring Boot est sans doute d'éviter en grande partie la configuration manuelle des dépendances. Ses mécanismes de gestion simplifiée peuvent autoconfigurer modules et bibliothèques nécessaires, utiliser des Spring Boot Starters pour les regrouper et packager les applications en JAR exécutables autonomes.
• Fonctionnalités prêtes pour la production. Une fois l'application prête à être déployée, Spring Boot propose plusieurs capacités utiles. Parmi elles, les Spring Boot Starters pour regrouper les configurations, des JAR exécutables autonomes pour la distribution, et Spring Boot Actuator pour la supervision en production.

Pourquoi Spring Boot est-il si populaire ?

Des avantages qui s'étendent du développement au déploiement des applications.

Fonctionnalités Spring Boot populaires

Développement :

• Autoconfiguration
• Outils de développement Spring Boot
• Gestion des dépendances simplifiée
• Serveurs Web embarqués

Déploiement:

• JAR exécutables autonomes
• Spring Boot Starters
• Configuration externalisée
• Spring Boot Actuator
• Fonctionnalités prêtes pour la production

Architecture de Spring Boot

Spring Boot aide à écrire tout type d'application Java d'entreprise, petite ou grande, microservice allégé, application complexe stratégique sur site, ou application cloud moderne. Une application Spring Boot typique comporte quatre couches adaptables aux besoins. Un microservice simple, par exemple, peut ne pas avoir de base de données ni de couche de persistance.

De bas en haut, voici les quatre couches :

• Couche base de données. La ou les bases de données réelles qui alimentent l'application et réalisent les opérations CRUD. Vous pouvez utiliser pratiquement toute base extensible avec Spring Boot.
• Couche de persistance. La couche de persistance fournit une abstraction objet-relationnelle de la couche base de données. La logique applicative interagit avec la couche de persistance via des objets métiers ; le code de persistance les convertit ensuite en lignes/colonnes relationnelles et transmet l'opération CRUD à la couche base de données.
• Couche métier. C'est ici que l'équipe de développement résout le problème de l'organisation. La couche métier inclut le flux du programme et les instructions de gestion des événements. Elle communique avec les utilisateurs et applications externes via la couche présentation et avec les données via la couche de persistance.
• Couche présentation. La couche présentation d'une application Spring Boot dialogue avec l'extérieur via HTTP et JSON. Les requêtes entrantes y sont authentifiées et le JSON y est traité. Les demandes de service sont ensuite transmises à la couche métier pour traitement. Les interfaces externes de l'application sont appelées « Vues ».

Configurer Spring Boot

Envie d'essayer Spring Boot ? Sa configuration est simple, c'est sans doute pourquoi tant d'équipes l'utilisent et pourquoi les étudiants apprennent ce framework populaire. Pour démarrer, consultez la documentation officielle du projet open source Developing Your First Spring Boot Application, voici toutefois un résumé des étapes :

1. Assurez-vous d'exécuter Java 17 ou ultérieur.
2. Configurez Maven ou Gradle et définissez le pom.xml de Maven ou le build.gradle de Gradle pour inclure Spring Boot.
3. Ajoutez les dépendances de classpath du Spring Boot Starter, qui gère les dépendances propres à votre projet.
4. Écrivez votre code, d'un simple « Hello World » à une application stratégique, avec les annotations appropriées pour inclure les fonctionnalités Spring Boot.
5. Exécutez l'application en local avec Maven ou Gradle et validez son bon fonctionnement.
6. Packagez l'application en un JAR exécutable autonome distribuable si nécessaire.

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Utiliser les technologies Oracle avec Spring Boot

La couche base de données de Spring Boot est compatible avec un large éventail de bases cloud et sur site ; Oracle Database et MySQL sont deux choix populaires. Les équipes de développement d'Oracle s'engagent à soutenir Spring Boot en contribuant au code open source et en intégrant les nombreux frameworks et bibliothèques d'Oracle. Vous trouverez aussi des starters Spring pris en charge pour Oracle Database et les services OCI sur l'Oracle Cloud Marketplace.

Oracle Backend for Microservices and AI, nouvelle plateforme lancée en juin 2024, fournit un « backend as a service » avec Oracle Database et d'autres composants d'infrastructure, opérant sur plusieurs clouds pour permettre de créer et déployer des microservices avec Spring Boot et d'autres frameworks. Elle simplifie la création, les tests et l'exploitation de plateformes de microservices et inclut un AI Sandbox (aperçu développeur) pour itérer rapidement et expérimenter des techniques RAG et agentiques avec Oracle Database 23ai. L'AI Sandbox peut générer du code de microservice Spring AI, gérable et déployable sur Oracle Backend for Microservices and AI, qui offre une interface en ligne de commande, un plug-in Visual Studio Code (VS Code), un plug-in IntelliJ, la découverte de services et la gestion d'événements.

En bref, Spring Boot est le choix open source judicieux. Il permet à vos équipes de développer des applications métier complexes bien plus rapidement qu'avec Spring seul. Parce que Spring Boot installe intelligemment les fonctionnalités et bibliothèques externes puis les autoconfigure, vos développeurs peuvent se concentrer sur la résolution du problème métier, là où se crée la vraie valeur de l'application.

FAQ sur Spring Boot

Qu'est-ce que Spring Boot et pourquoi l'utiliser ?

Spring Boot est un framework applicatif qui permet aux développeurs Java de tirer parti de la puissante architecture en quatre couches de Spring Framework, tout en étant nettement plus simple à utiliser. Les bénéfices incluent une productivité accrue, un délai de déploiement réduit et moins de risques d'erreurs grâce aux fonctions d'autoconfiguration de Spring Boot.

Spring Boot est-il un framework back-end ?

Spring Boot est un framework pour créer des applications Java d'entreprise. Il convient aux déploiements cloud et sur site, et à la création d'applications Web, de microservices et de logiciels client-serveur. Spring Boot couvre à la fois le front-end (présentation et logique métier) et le back-end (abstraction de persistance et connectivité base de données).