Fundamentos de Spring Framework (core)

Spring Framework proporciona la base sobre la que se construye todo el ecosistema Spring. Dominar sus conceptos es clave para entender el comportamiento de Spring Boot y poder extenderlo más allá de la autoconfiguración por defecto.

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Contenedor IoC

• El ApplicationContext es el corazón de Spring. Administra objetos (beans), resuelve dependencias y gestiona el ciclo de vida.
• Puedes registrar beans usando anotaciones (@Component, @Service, @Repository, @Configuration) o configuración explícita (Java/XML).
• Diferentes implementaciones cubren distintos escenarios (AnnotationConfigApplicationContext, ClassPathXmlApplicationContext, WebApplicationContext).
• Soporta múltiples scopes y jerarquías de contextos (por ejemplo, un RootApplicationContext y contextos hijos para cada DispatcherServlet).

Scopes disponibles

Scope	Descripción	Uso típico
singleton	Bean único por contenedor	Servicios sin estado
prototype	Se crea un bean nuevo en cada inyección	Objetos con estado temporal
request	Nuevo bean por petición HTTP	DTOs, helpers web
session	Bean por sesión HTTP	Datos de usuario en web
application	Bean por ServletContext	Caches compartidas
websocket	Bean por sesión WebSocket	Estado temporal en websockets

Configuración basada en Java

@Configuration
@ComponentScan(basePackages = "com.demo")
public class AppConfig {

  @Bean
  public Clock clock() {
    return Clock.systemUTC();
  }
}

var context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);

Configuración basada en XML (legacy)

<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xsi:schemaLocation="
         http://www.springframework.org/schema/beans
         http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">

  <bean id="clock" class="java.time.Clock" factory-method="systemUTC"/>
</beans>

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Inyección de dependencias

• Constructor injection (recomendada): garantiza inmutabilidad y facilita testing.
• Setter injection: útil para dependencias opcionales.
• Field injection: evitar en código de producción; limita la testabilidad.
• Usa @Qualifier o @Primary cuando existen múltiples implementaciones del mismo tipo.
• Para colecciones, Spring inyecta automáticamente todos los beans que coinciden con la interfaz (List<PaymentProcessor>).

@Service
public class EmailsService {
  private final TemplateEngine templateEngine;
  private final Clock clock;

  public EmailsService(TemplateEngine templateEngine, Clock clock) {
    this.templateEngine = templateEngine;
    this.clock = clock;
  }
}

Propiedades externas

@Configuration
@PropertySource("classpath:mail.properties")
public class MailConfig {

  @Bean
  public JavaMailSender mailSender(@Value("${mail.host}") String host) {
    JavaMailSenderImpl sender = new JavaMailSenderImpl();
    sender.setHost(host);
    return sender;
  }
}

El objeto Environment permite acceder a propiedades en tiempo de ejecución (environment.getProperty("mail.host")).

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Ciclo de vida y extensiones

• Lifecycle hooks: @PostConstruct, @PreDestroy, interfaces InitializingBean, DisposableBean.
• Eventos: ContextRefreshedEvent, ContextClosedEvent, ApplicationReadyEvent.
• BeanPostProcessor: intercepta beans antes/después de su inicialización.
• BeanFactoryPostProcessor: modifica definiciones antes de crear instancias (útil para sobrescribir propiedades).

@Component
public class MetricsCollector {
  @PostConstruct
  public void start() {}

  @PreDestroy
  public void stop() {}
}

@Component
public class TracingBeanPostProcessor implements BeanPostProcessor {
  @Override
  public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) {
    log.debug("Bean inicializado {}", beanName);
    return bean;
  }
}

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Aspect-Oriented Programming (AOP)

• Permite aplicar lógica transversal (logging, seguridad, transacciones) sin contaminar la lógica de negocio.
• Conceptos: JoinPoint, Pointcut, Advice, Aspect.
• Spring genera proxies (JDK o CGLIB) para interceptar llamadas.

@Aspect
@Component
public class LoggingAspect {

  @Before("execution(* com.demo.service..*(..))")
  public void logBefore(JoinPoint jp) {
    log.info("Invocando {}", jp.getSignature());
  }
}

Transacciones declarativas

@Service
public class PaymentsService {

  @Transactional(isolation = Isolation.SERIALIZABLE, timeout = 3)
  public void processPayment(PaymentCommand command) {
    // lógica transaccional
  }
}

@Transactional se implementa internamente con AOP.

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Módulos principales del framework

Módulo	Descripción
spring-core, spring-beans	IoC container, DI, definición de beans.
spring-context	ApplicationContext, internacionalización, recursos, eventos.
spring-aop	Aspect-Oriented Programming.
spring-expression (SpEL)	Lenguaje de expresiones.
spring-tx	Gestión de transacciones.
spring-orm, spring-jdbc	Abstracciones de acceso a datos.
spring-web, spring-webmvc, spring-webflux	MVC tradicional y pila reactiva.
spring-messaging, spring-integration	Mensajería y flujos.
spring-test	Herramientas de testing integradas.

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Spring Expression Language (SpEL)

Permite evaluar expresiones en anotaciones o configuración:

@Value("#{new java.text.SimpleDateFormat('yyyy').format(new java.util.Date())}")
private String currentYear;

Uso frecuente:

• @ConditionalOnExpression, @Cacheable(key = "#user.id").
• Condiciones en @Scheduled, @Async, @PreAuthorize.
• Plantillas Thymeleaf (th:text="${#dates.format(localDate, 'dd/MM')}").

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Eventos de aplicación

public record UserCreatedEvent(UUID id) {}

@Component
class UserService {
  private final ApplicationEventPublisher publisher;

  public void createUser(User user) {
    repository.save(user);
    publisher.publishEvent(new UserCreatedEvent(user.id()));
  }
}

@Component
class WelcomeMailListener {
  @EventListener
  public void handle(UserCreatedEvent event) {
    mailService.sendWelcome(event.id());
  }
}

• Usa @Async para listeners asíncronos (requiere @EnableAsync).
• Implementa SmartApplicationListener si necesitas priorizar eventos.

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Programación de tareas

@Configuration
@EnableScheduling
public class SchedulingConfig {

  @Bean
  public TaskScheduler taskScheduler() {
    ThreadPoolTaskScheduler scheduler = new ThreadPoolTaskScheduler();
    scheduler.setPoolSize(4);
    scheduler.setThreadNamePrefix("scheduler-");
    return scheduler;
  }
}

@Component
class ReportsJob {
  @Scheduled(cron = "0 0 6 * * MON-FRI", zone = "Europe/Madrid")
  public void generateDailyReport() {}
}

• Combínalo con @Async para ejecutar tareas en paralelo.
• SchedulingConfigurer permite definir programaciones complejas en runtime.

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Profiles y configuración externa

• Define beans condicionales con @Profile("dev"), @Profile("prod").
• @PropertySource agrega ficheros de propiedades al contexto.
• El objeto Environment expone propiedades y perfiles activos.
• Puedes utilizar @ConfigurationProperties para agrupar configuraciones en POJOs reutilizables (también disponible sin Boot).

@Configuration
@PropertySource("classpath:app-${spring.profiles.active}.properties")
public class PropertiesConfig {}

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Integración con aplicaciones heredadas

• Spring puede coexistir con Java EE: registra DispatcherServlet en web.xml o WebApplicationInitializer.
• Usa DelegatingFilterProxy y DelegatingServletProxy para aplicar filtros/servlets gestionados por Spring en contenedores externos (Tomcat, WebLogic).
• JndiObjectFactoryBean permite reutilizar recursos JNDI ya definidos (DataSource, JMS).

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Relación con Spring Boot

• Spring Boot se apoya en todos estos conceptos: usa el contenedor IoC, eventos, AOP, contexto, profiles…
• Conocer Spring Framework permite:
  • Desactivar o extender autoconfiguraciones (@ConditionalOnMissingBean).
  • Crear starters o librerías agnósticas de Boot.
  • Diagnosticar problemas de arranque (Failed to configure a DataSource, UnsatisfiedDependencyException).

En los siguientes capítulos profundizamos en la capa web (Spring MVC/WebFlux), acceso a datos, seguridad, mensajería y testing, proporcionando ejemplos prácticos que te permitirán dominar Spring sin depender exclusivamente de Boot.