13、JavaEE核心技术 - Servlet与JSP

跟着汪老师学编程2025-03-06 9:19

二、JavaEE核心技术 - Servlet与JSP

一、Servlet

Servlet（服务器端小程序）是JavaEE中用于处理HTTP请求的核心组件。它是一个Java类，运行在Web服务器上，负责接收和响应HTTP请求。

1. Servlet的生命周期

Servlet的生命周期由以下几个阶段组成：

  1. 初始化阶段（Initialization）：
    • 触发： 当Servlet容器（如Tomcat）启动时，或者当第一次请求访问Servlet时，容器会创建Servlet的实例。
    • 方法： 调用Servlet的init()方法。
    • 作用： 初始化资源，读取配置参数，为后续的请求处理做准备。
  2. 服务阶段（Service）：
    • 触发： 当客户端发送HTTP请求，并且请求映射到该Servlet时。
    • 方法： 调用Servlet的service()方法。
    • 作用： 处理HTTP请求，根据请求类型（GET、POST等）调用相应的doGet()或doPost()方法，生成响应。
  3. 销毁阶段（Destruction）：
    • 触发： 当Servlet容器关闭，或者Servlet被移除时。
    • 方法： 调用Servlet的destroy()方法。
    • 作用： 释放资源，关闭数据库连接，清理临时数据。

2. Servlet的配置

Servlet可以通过以下两种方式配置：

  1. 基于XML配置（web.xml）：

    • 在web.xml文件中，通过<servlet>和<servlet-mapping>元素配置Servlet。

    • 示例：

      xml 复制代码 
      <servlet>  
    <servlet-name>MyServlet</servlet-name>  
    <servlet-class>com.example.MyServlet</servlet-class>  
    <init-param>  
        <param-name> ParamName </param-name>  
        <param-value> ParamValue </param-value>  
    </init-param>  
</servlet>  
<servlet-mapping>  
    <servlet-name>MyServlet</servlet-name>  
    <url-pattern>/myServlet</url-pattern>  
</servlet-mapping>

  2. 基于注解配置：

    • 使用@WebServlet注解直接在Servlet类上配置。

    • 示例：

      java 复制代码 
      @WebServlet(name = "MyServlet", urlPatterns = "/myServlet")  
public class MyServlet extends HttpServlet {  
    // Servlet实现  
}

3. Servlet的基本实现

以下是一个基本的Servlet实现示例：

java 复制代码 
import javax.servlet.ServletException;  
import javax.servlet.http.HttpServlet;  
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;  
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;  
import java.io.IOException;  

public class MyServlet extends HttpServlet {  
    
    @Override  
    public void init() throws ServletException {  
        // 初始化代码  
        System.out.println("Servlet initialized");  
    }  

    @Override  
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {  
        // 处理GET请求  
        resp.setContentType("text/html");  
        resp.getWriter().println("<h1>Hello, World!</h1>");  
    }  

    @Override  
    protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {  
        // 处理POST请求  
        String username = req.getParameter("username");  
        resp.setContentType("text/html");  
        resp.getWriter().println("<h1>Hello, " + username + "!</h1>");  
    }  

    @Override  
    public void destroy() {  
        // 销毁资源  
        System.out.println("Servlet destroyed");  
    }  
}
二、JSP

JavaServer Pages（JSP）是一种动态网页技术，允许开发者在HTML页面中嵌入Java代码，以生成动态内容。

1. JSP的语法

JSP的语法包括以下几种元素：

  1. 表达式：

    • 用于在页面中输出Java表达式的值。
    • 语法：<%= 表达式 %>

    示例：

    jsp 复制代码 
    <h2>当前时间：<%= new java.util.Date() %></h2>

  2. 指令：

    • 用于提供指示，告诉JSP引擎如何处理页面。
    • 常见指令：<%@ page %>、<%@ include %>、<%@ taglib %>。

    示例：

    jsp 复制代码 
    <%@ page language="java" contentType="text/html; charset=UTF-8" %>

  3. 动作标签：

    • 用于在JSP页面中执行某些操作，如转发请求、包含其他页面等。
    • 示例：<jsp:forward>、<jsp:include>。

    示例：

    jsp 复制代码 
    <jsp:include page="header.jsp" />

  4. 声明：

    • 用于在页面中定义Java代码块。
    • 语法：<% 声明 %>。

    示例：

    jsp 复制代码 
    <%!  
    private int counter = 0;  
%>

  5. 脚本лет：

    • 用于在页面中嵌入Java代码。
    • 语法：<% 代码 %>。

    **示例： <% for(int i=0; i<10; i++) { %> <p>Loop: <%= i %></p> <% } %>

2. 动态内容生成

JSP可以通过以下方式生成动态内容：

  1. 使用JavaBeans：

    • 定义JavaBean：

      java 复制代码 
      public class User {  
    private String name;  
    // Getters and setters  
}

    • 在JSP中使用JavaBeans：

      jsp 复制代码 
      <jsp:useBean id="user" class="com.example.User" scope="request"/>  
<jsp:getProperty name="user" property="name"/>

  2. 使用Expression Language (EL)：

    • 示例：

      jsp 复制代码 
      <h2>Hello, ${user.name}</h2>

  3. 使用JSP Standard Tag Library (JSTL)：

    • 导入JSTL标签库：

      jsp 复制代码 
      <%@ taglib uri="http://java.sun.com/jsp/jstl/core" prefix="c" %>

    • 使用JSTL标签：

      jsp 复制代码 
      <c:forEach var="item" items="${items}">  
    <p>${item}</p>  
</c:forEach>
三、Servlet与JSP的联动开发

Servlet和JSP的结合是JavaEE Web开发的核心模式。Servlet负责处理业务逻辑，JSP负责生成视图。

1. 分离Concerns（关注点分离）

  • Servlet： 处理业务逻辑，接收请求，调用模型（如JavaBeans）执行业务操作。
  • JSP： 生成动态的HTML页面，展示数据。

2. 请求转发与共享数据

  • 请求转发： 使用RequestDispatcher将请求从Servlet转发到JSP。

    java 复制代码 
    RequestDispatcher dispatcher = req.getRequestDispatcher("result.jsp");  
dispatcher.forward(req, resp);

  • 共享数据： 将数据存储在HttpServletRequest对象中，供JSP访问。

    java 复制代码 
    req.setAttribute("message", "Hello, JSP!");

    在JSP中访问数据：

    jsp 复制代码 
    <h2>${message}</h2>

3. 用户登录案例

以下是一个简单的用户登录案例，展示了Servlet与JSP的联动开发：

  1. 登录页面（login.jsp）：

    jsp 复制代码 
    <%@ page language="java" contentType="text/html; charset=UTF-8" %>  
<%@ taglib uri="http://java.sun.com/jsp/jstl/core" prefix="c" %>  

<html>  
<head>  
    <title>用户登录</title>  
</head>  
<body>  
    <h2>用户登录</h2>  
    <form action="/loginServlet" method="post">  
        <p>用户名：<input type="text" name="username" /></p>  
        <p>密码：<input type="password" name="password" /></p>  
        <p><input type="submit" value="登录" /></p>  
    </form>  
</body>  
</html>

  2. 登录处理Servlet（LoginServlet.java）：

    java 复制代码 
    import javax.servlet.ServletException;  
import javax.servlet.http.HttpServlet;  
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;  
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;  
import java.io.IOException;  

public class LoginServlet extends HttpServlet {  
    @Override  
    protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {  
        String username = req.getParameter("username");  
        String password = req.getParameter("password");  
        
        // 假设这是一个简单的验证逻辑  
        if (username.equals("admin") && password.equals("admin")) {  
            req.setAttribute("message", "登录成功，欢迎您，" + username + "!");  
            req.getRequestDispatcher("/welcome.jsp").forward(req, resp);  
        } else {  
            req.setAttribute("message", "用户名或密码错误！");  
            req.getRequestDispatcher("/login.jsp").forward(req, resp);  
        }  
    }  
}

  3. 欢迎页面（welcome.jsp）：

    jsp 复制代码 
    <%@ page language="java" contentType="text/html; charset=UTF-8" %>  

<html>  
<head>  
    <title>欢迎页面</title>  
</head>  
<body>  
    <h2>${message}</h2>  
    <p><a href="/login.jsp">退出</a></p>  
</body>  
</html>
四、实践：用户登录与注册功能

在本节中，我们将通过一个完整的用户登录和注册功能来实践Servlet和JSP的联动开发。

1. 功能需求

  • 用户登录：
    • 用户输入用户名和密码，提交登录请求。
    • 系统验证用户信息，成功则跳转到欢迎页面，失败则显示错误信息。
  • 用户注册：
    • 用户填写用户名、密码、邮箱等信息，提交注册请求。
    • 系统验证用户输入，成功则跳转到登录页面，失败则显示错误信息。

2. 项目结构

以下是一个典型的JavaEE Web项目结构：

css 复制代码 
MyWebProject/  
├── src/  
│   ├── main/  
│   │   ├── java/  
│   │   │   └── com/  
│   │   │       └── example/  
│   │   │           ├── controller/  
│   │   │           │   ├── LoginServlet.java  
│   │   │           │   └── RegisterServlet.java  
│   │   │           └── model/  
│   │   │               └── User.java  
│   │   ├── resources/  
│   │   │   └── META-INF/  
│   │   │       └── persistence.xml  
│   │   └── webapp/  
│   │       ├── WEB-INF/  
│   │       │   └── web.xml  
│   │       ├── login.jsp  
│   │       ├── register.jsp  
│   │       └── welcome.jsp  
├── pom.xml  
└── README.md

3. 实现步骤

  1. 创建项目：

    • 使用Eclipse或IntelliJ IDEA创建一个新的JavaEE Web项目。
    • 配置项目结构，确保包含上述文件夹和文件。

  2. 设计数据库：

    • 创建一个users表，包含id、username、password和email字段。
    • 使用JDBC或JPA技术与数据库交互。

  3. 实现JavaBeans：

    • 创建User JavaBean，用于封装用户数据。

      java 复制代码 
      public class User {  
    private int id;  
    private String username;  
    private String password;  
    private String email;  
    // Getters and setters  
}

  4. 实现Servlet：

    • LoginServlet： 处理登录请求，验证用户信息。
    • RegisterServlet： 处理注册请求，保存用户信息到数据库。

  5. 实现JSP页面：

    • login.jsp： 提供登录表单。
    • register.jsp： 提供注册表单。
    • welcome.jsp： 显示登录成功的欢迎信息。

  6. 配置安全性：

    • 添加输入验证，防止SQL注入和XSS攻击。
    • 使用HTTPS加密通信。

  7. 部署和测试：

    • 将项目部署到Tomcat服务器。
    • 测试登录和注册功能，确保所有场景都能正常处理。

4. 代码示例

以下是部分代码示例：

  1. LoginServlet.java：

    java 复制代码 
    import javax.servlet.ServletException;  
import javax.servlet.http.HttpServlet;  
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;  
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;  
import java.io.IOException;  
import java.sql.Connection;  
import java.sql.PreparedStatement;  
import java.sql.ResultSet;  

public class LoginServlet extends HttpServlet {  
    @Override  
    protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {  
        String username = req.getParameter("username");  
        String password = req.getParameter("password");  
        
        try {  
            // 验证用户信息  
            if (isValidUser(username, password)) {  
                req.getSession().setAttribute("user", username);  
                req.getRequestDispatcher("/welcome.jsp").forward(req, resp);  
            } else {  
                req.setAttribute("error", "用户名或密码错误！");  
                req.getRequestDispatcher("/login.jsp").forward(req, resp);  
            }  
        } catch (Exception e) {  
            // 处理异常  
        }  
    }  
    
    private boolean isValidUser(String username, String password) throws Exception {  
        // 数据库验证逻辑  
        Connection conn = null;  
        PreparedStatement stmt = null;  
        ResultSet rs = null;  
        
        try {  
            conn = getConnection();  
            stmt = conn.prepareStatement("SELECT * FROM users WHERE username = ?");  
            stmt.setString(1, username);  
            
            rs = stmt.executeQuery();  
            if (rs.next()) {  
                return rs.getString("password").equals(password);  
            }  
            return false;  
        } finally {  
            closeResources(conn, stmt, rs);  
        }  
    }  
}

  2. login.jsp：

    jsp 复制代码 
    <%@ page language="java" contentType="text/html; charset=UTF-8" %>  
<%@ taglib uri="http://java.sun.com/jsp/jstl/core" prefix="c" %>  

<html>  
<head>  
    <title>用户登录</title>  
</head>  
<body>  
    <h2>用户登录</h2>  
    <form action="${pageContext.request.contextPath}/loginServlet" method="post">  
        <p>用户名：<input type="text" name="username" /></p>  
        <p>密码：<input type="password" name="password" /></p>  
        <p><input type="submit" value="登录" /></p>  
    </form>  
    <c:if test="${error != null}">  
        <p style="color: red;">${error}</p>  
    </c:if>  
</body>  
</html>

  3. register.jsp：

    jsp 复制代码 
    <%@ page language="java" contentType="text/html; charset=UTF-8" %>  
<%@ taglib uri="http://java.sun.com/jsp/jstl/core" prefix="c" %>  

<html>  
<head>  
    <title>用户注册</title>  
</head>  
<body>  
    <h2>用户注册</h2>  
    <form action="${pageContext.request.contextPath}/registerServlet" method="post">  
        <p>用户名：<input type="text" name="username" /></p>  
        <p>密码：<input type="password" name="password" /></p>  
        <p>邮箱：<input type="email" name="email" /></p>  
        <p><input type="submit" value="注册" /></p>  
    </form>  
    <c:if test="${error != null}">  
        <p style="color: red;">${error}</p>  
    </c:if>  
</body>  
</html>

  4. welcome.jsp：

    jsp 复制代码 
    <%@ page language="java" contentType="text/html; charset=UTF-8" %>  

<html>  
<head>  
    <title>欢迎页面</title>  
</head>  
<body>  
    <h2>欢迎，${user}!</h2>  
    <p><a href="${pageContext.request.contextPath}/login.jsp">退出</a></p>  
</body>  
</html>

5. 使用Expression Language (EL) 和 JSTL

  • Expression Language (EL)： 用于在JSP中访问JavaBean的属性。

    jsp 复制代码 
    <h2>${user.username}</h2>

  • JSTL： 用于在JSP中执行逻辑操作，如条件判断、循环等。

    jsp 复制代码 
    <c:if test="${user.role == 'admin'}">  
    <p>您是管理员：</p>  
</c:if>

6. 依赖管理

在项目中，可以使用Maven或Gradle来管理依赖。以下是一个Maven pom.xml文件的示例：

xml 复制代码 
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>  
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"  
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"  
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">  
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>  
    
    <groupId>com.example</groupId>  
    <artifactId>mywebapp</artifactId>  
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>  
    <packaging>war</packaging>  
    
    <dependencies>  
        <dependency>  
            <groupId>javax.servlet</groupId>  
            <artifactId>javax.servlet-api</artifactId>  
            <version>4.0.1</version>  
            <scope>provided</scope>  
        </dependency>  
        <dependency>  
            <groupId>javax.servlet.jsp</groupId>  
            <artifactId>jsp-api</artifactId>  
            <version>2.3.1</version>  
            <scope>provided</scope>  
        </dependency>  
        <dependency>  
            <groupId>jstl</groupId>  
            <artifactId>jstl</artifactId>  
            <version>1.2</version>  
        </dependency>  
        <dependency>  
            <groupId>mysql</groupId>  
            <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>  
            <version>8.0.21</version>  
        </dependency>  
    </dependencies>  
    
    <build>  
        <plugins>  
            <plugin>  
                <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>  
                <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>  
                <version>3.8.1</version>  
                <configuration>  
                    <source>1.8</source>  
                    <target>1.8</target>  
                </configuration>  
            </plugin>  
            <plugin>  
                <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>  
                <artifactId>maven-war-plugin</artifactId>  
                <version>3.3.1</version>  
                <configuration>  
                    <warSourceDirectory>src/main/webapp</warSourceDirectory>  
                </configuration>  
            </plugin>  
        </plugins>  
    </build>  
</project>
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