作者：张继军
出版社：机械工业出版社
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Java Web应用开发技术与案例教程试读：
前言
Java Web应用开发技术是目前最主流的Web应用开发技术之一。无论是高校的计算机专业还是计算机相关的专业、IT培训机构都将Java Web应用技术作为教学的内容之一。但目前有关Java Web应用的书多为技术参考书，不适合作为教材；而教材类书籍大多都以JSP为主，缺乏多种Web技术的整合应用，不适应社会对Web技术人才的需求，更不能满足学生学习的需要。
目前，Java Web应用的开发，都是多种Web技术的结合或整合的应用。一个Web应用系统是由多种组件构成的，在开发、设计时，要根据不同的组件功能特点，选取不同的Web技术给予实现，并将这些技术整合，从而完成应用系统的开发。为此，笔者以培养和提高学生解决实际问题的应用能力，并能适应社会对Web应用开发的需求为目标编写了本书。
本书从实用的角度出发，介绍了Java Web应用开发的编程技术，从最基本的网页技术到Struts2 MVC框架技术和Hibernate框架技术，都给出了较详细的介绍和应用案例。
本书的编写特别突出了以下两点：（1）突出“系统观点和系统设计”的思想。Java Web应用的开发实际上就是一个应用系统的开发，需要读者有一个整体的系统观念来组织、理解各部分的功能及其所使用的技术，在内容组织上围绕着提高“系统能力”，提高读者的“系统设计能力”为目标。（2）贯穿“项目驱动、设计主导、案例教学”的思想。通过典型的案例，将知识要点融入案例中，在求解案例时，进一步加深对有关技术方法、知识的理解和应用；同时，每个案例都是一个Web应用系统，在设计中需要采用工程、系统的思想和方法。
书中的每个案例都按照软件工程的思想给出了详细的设计思想、设计方法、实现步骤的分析和描述，使读者在阅读学习中逐渐培养应用系统的开发方法和技能，提高读者的设计能力，这也是本书较突出的特点。
本书的编写按Web技术设置章节，每种开发技术都与其相关的开发案例相结合。对每种技术，采用“技术的基本知识”→“技术的应用案例”→“使用该技术所遇到的问题及其解决方法”的线路组织内容，在应用中提出问题，解决问题，引导读者探讨解决方法，提高读者的学习兴趣和积极性。
本书的第7章是第1～6章技术的整合应用，基于Web开发模式，实现Web技术之间的融合，将Web开发模式集中介绍并形成对比，同时开发方法由简单模式到MVC模式逐步加深扩展，是培养读者提高系统认知能力和系统设计能力的特色内容；第12章的应用案例整合了Struts2+Hibernate及其相关的技术，便于读者理解和掌握各种开发方法的使用及其特点，加深学生对Web技术的理解和掌握。
本书中所介绍的案例和例题都是在Win7和MyEclipse、MySQL环境下调试运行通过的。每个案例都按软件工程的思想，给出了完整的设计思想和设计步骤，以帮助读者顺利地完成开发任务。从应用程序的设计到应用程序的发布，读者都可以按照书中所讲述内容实施。作为教材，每章后附有习题。
本书主要面向初学者，特别适合作为高等院校和职业院校学生学习Java Web应用程序开发技术课程的教材，也可作为Java Web应用开发人员的学习资料和参考书。
本书由张继军、董卫编著。其中，第1～4章、第7章、第11章由张继军编写，第5章、第6章、第8章、第9章由张继军、董卫共同编写，第10章、第12章由董卫编写。另外，特别感谢费玉奎教授对本书的编写提出了很多宝贵的建议。
为了方便教师备课，本书还配有电子教案（PPT文件）和案例的源代码。如有需要可在机械工业出版社网站下载。
感谢读者选择使用本书，由于时间仓促，书中难免存在不妥之处，欢迎广大读者对本书内容提出意见和建议，我们将不胜感激。编者第1章 Java Web应用开发技术概述
Java Web应用程序会生成各种类型的标记语言（HTML、XML等）和动态内容的交互Web网页。它通常由Web组件（如JSP、Servlet、JavaBean等）组成，可用来修改和临时存储数据，与数据库和Web服务器交互，以及根据客户端的请求呈现内容。开发Web应用程序需要有关的技术和工具，本章简单介绍Java Web开发所需要的主流技术和常用框架技术，以及开发Java Web应用所需要的开发环境、运行环境和开发工具。1.1 Java Web应用开发技术简介
Java Web应用开发是基于JavaEE（Java Enterprise Edition）框架的，而JavaEE是建立在Java平台上的企业级应用的解决方案。JavaEE框架提供的Web开发技术主要支持两类软件的开发和应用，一类是做高级信息系统框架的Web应用服务器（Web Application Server），另一类是在Web应用服务器上运行的Web应用（Web Application）。本书所介绍的Java Web应用开发就是这里的第2类，即在Web应用服务器上运行的Web应用开发。
JavaEE框架是由J2EE更名的。Sun公司在1998年发布JDK1.2版本的时候，开始使用名称Java 2 Platform，即Java 2平台，修改后的JDK称为Java 2 Platform Software Developing Kit，即J2SDK，并分为标准版（Standard Edition，J2SE）、企业版（Enterprise Edition，J2EE）和微型版（Micro Edition，J2ME）。2006年5月，Sun公司推出JavaSE5，此时，Java的各种版本又更名，J2EE更名为JavaEE，J2SE更名为JavaSE，J2ME更名为JavaME。1.1.1 Java Web应用“Java Web应用”一般定义为：一个由HTML/XML文档、Java Servlet、JSP（Java Server Pages）、JSTL（Java Server Pages Standard Tag Library）、类以及其他任何种类文件可以捆绑起来，并在来自多个厂商的多个Web容器上运行的Web资源构成的集合。可以将Web应用从一个服务器移到另外一个服务器，或者移动到同一服务器的不同位置，而不需要对组成Web应用的任何种类的文件作任何改动。而Java Web应用开发是基于JavaEE框架的，需要在该框架的容器和组件支持下完成。
1.容器“容器（Container）”指的是提供特定程序组件服务的标准化运行环境，通过这些组件可以在JavaEE平台上得到所期望的服务。容器的作用是为组件提供与部署、执行、生命周期管理、安全和其他组件需求相关的服务。此外，不同类型的容器明确地为它们管理的各种类型的组件提供附加服务。例如，Web容器都提供响应客户请求、执行请求时间的处理，以及将结果返回到客户端的运行时环境支持；Web容器还负责管理某些基本服务，像诸如组件的生命周期、数据库连接资源的共享、数据持久性等。
一般来说，软件开发人员只要开发出满足JavaEE应用需要的组件并能安装在容器内就可以了。程序组件的安装过程包括设置各个组件在JavaEE应用服务器中的参数，以及设置JavaEE应用服务器本身，这些设置决定了在底层由JavaEE服务器提供的多种服务（例如安全、交易管理、JNDI查寻和远程方法调用等）。
JavaEE平台对每一种主要的组件类型都定义了相应的容器类型。JavaEE平台由Applet容器、应用客户端容器（Application Client Container）、Web容器（Servlet、JSP容器）和EJB容器（Enterprise JavaBeans Container）4种类型的程序容器组成。（1）EJB容器——为Enterprise JavaBean组件提供运行时环境，它对应于业务层和数据访问层，主要负责数据处理以及和数据库或其他Java程序的通信。（2）Web容器——管理JSP和Servlet等Web组件的运行，主要负责Web应用和浏览器的通信，它对应于表示层。Web容器是本书所使用的容器。（3）应用客户端容器——负责Web应用在客户端组件的运行，对应于用户界面层。（4）Applet容器——负责在Web浏览器和Java插件（Java Plug-in）上运行Java Applet程序，对应于用户界面层。
每种容器内都使用相关的Java Web编程技术。这些技术包括应用组件技术（如Servlet、JSP、EJB等技术构成了应用的主体）、应用服务技术（如JDBC、JNDI等服务保证组件具有稳定的运行时环境）、通信技术（如RMI、JavaMail等技术在平台底层实现机器和应用程序之间的信息传递）等3类。
2.组件
为了降低软件开发成本，适应企业快速发展的需求，JavaEE平台提供了基于组件的方式设计、开发、组装和部署企业应用系统。按照这种方式开发出来的JavaEE组件，不依赖于某个特定厂商提供的产品或者API，不管是开发商还是最终用户，都有最大的自由去选择那些能更好地满足业务或技术需求的产品或组件。
组件（Component）是指在应用程序中能发挥特定功能的软件单位，实质上是几种特定的Java程序，只不过这些程序被规定了固定的格式和编写方法，它们的功能和使用方式在一定程度上被标准化了。例如，在Java 2标准版中提供的JavaBean组件，就是按照特定格式编写的Java类文件，JavaBean可以通过get/set方法访问对象中的属性数据。
JavaEE平台主要提供了以下3类JavaEE组件：（1）客户端组件——客户端的Applet和客户端应用程序。（2）Web组件——Web容器内的JSP、Servlet、Web过滤器、Web事件监听器等。（3）EJB组件——EJB容器内的EJB组件。
3.组件与容器的关系
组件是组装到JavaEE平台中独立的软件功能单元，每一个JavaEE组件在容器中执行，容器为组件提供标准服务和API，容器充当通向底层JavaEE平台的接口。“连接器（Connector）”在概念上驻留在JavaEE平台的下方，连接器提供了可移植服务的API，JavaEE应用使用这些API来插入到现有的企业应用中。连接器也称为资源适配器，它为JavaEE体系结构增加了另一种灵活性。
4.Java Web应用的定义
基于“组件”和“容器”的视角，在JavaEE平台下，Web应用是满足下列要求的软件体系。（1）Java Web应用由软件组件构成，这些组件根据其各自所属的层进行分类。（2）组成Java Web应用的各种组件在对应容器中执行，容器为组件提供底层JavaEE API的统一视图。（3）容器管理组件并为组件提供多种系统级服务。例如，生命周期管理、事务管理、数据缓存、异常处理实例池、线程以及安全性。Java Web应用以分布式组件集合的形式存在，而各分布式软件组件在其各自的容器中运行。（4）Java Web应用客户为应用提供用户界面，客户端向最终用户提供了一个窗口，最终用户可以通过该窗口使用Java Web应用提供的各种服务。1.1.2 Java Web应用开发技术
Java Web应用程序供用户通过浏览器（如IE）发送请求，程序通过执行产生Web页面，并将页面传递给客户机器上的浏览器，将得到的Web页面呈现给用户。
一个完整的Java Web应用程序通常由多种组件构成的，一般由表示层组件、控制层组件、业务逻辑层组件及其数据访问层（或持久层）组件组成。
●表示层组件一般由HTML和JSP页面组成。
●控制层组件一般由Servlet组成。
●业务逻辑层一般是JavaBean或EJB。
●持久层组件一般是JDBC、Hibernate。
●此外，Java Web应用的各个组件需要在XML格式的配置文件中进行声明，然后打
包，部署到Java Web服务器（如Tomcat）中运行。
下面简单介绍HTML、CSS、JavaScript JSP、Servlet、JavaBean、JDBC、XML、Tomcat技术以及Struts2、Hibernate等框架技术。对于它们的具体内容，将在以后各章中将详细介绍。
1.HTML
HTML（Hypertext Markup Language）即超文本链接标示语言，使用它可以设计静态网页。
2.CSS
CSS（Cascading Style Sheets）即层叠样式表，简称“样式表”，是一种美化网页的技术，主要完成字体、颜色、布局等方面的各种设置。
在HTML基础上，使用CSS不仅能够统一、高效地组织页面上的元素，还可以使页面具有多样的外观。
3.JavaScript
JavaScript是一种简单的脚本语言，在浏览器中直接运行，无须服务器端的支持。这种脚本语言可以直接嵌套在HTML代码中，它响应一系列的事件。当一个JavaScript函数响应的动作发生时，浏览器就会执行对应的JavaScript代码，从而在浏览器端实现与客户的交互。
JavaScript增加了HTML网页的互动性，它可以在浏览器端实现一系列动态的功能，仅仅依靠浏览器就可以完成一些与用户的互动。
4.JSP
JSP页面由HTML代码和嵌入其中的Java代码组成。在页面被客户端请求后，Web服务器对Java代码进行处理，然后将生成的HTML页面返回客户端的浏览器。JSP页面一般包含JSP指令、JSP脚本元素、JSP标准动作以及JSP内置对象。
5.Servlet
Servlet（Java服务器小程序）是用Java语言编写的服务器端程序，是由服务器端调用和执行的。它可以处理客户端传来的HTTP请求，并返回一个响应。它是按照Servlet自身规范设计的一个Java类，具有可移植性、功能强大、安全、继承、模块化和可扩展性好等特点。
6.JavaBean
JavaBean用Java语言编写并遵循一定规范的类，该类的一个实例称为JavaBean，简称Bean。JavaBean可以被JSP引用，也可以被Servlet引用。
7.JDBC
JDBC（Java Database Connectivity，数据库访问接口）是Java Web应用程序开发中最主要的API之一，任何应用程序总是需要访问数据库。它使数据库开发人员能够用标准的Java API编写数据库应用程序。JDBC API主要用来连接数据库和直接调用SQL命令执行各种SQL语句。
8.XML
XML（eXtensible Markup Language，可扩展的标记语言），在Java Web应用程序中，XML主要用于描述配置信息。Servlet、Struts2以及Hibernate框架都需要配置文件，它们的配置文件都是XML格式的。
9.Struts2
Struts2框架，提供了一种基于MVC体系结构的Web程序的开发方法，具有组件模块化、灵活性和重用性等优点，使基于MVC模式的程序结构更加清晰，同时也简化了Web应用程序的开发，是目前最常用的开发框架。
10.Hibernate
Hibernate是一个面向Java环境的对象/关系数据库映射工具，即ORM（Object-Relation Mapping对象——关系映射）工具。它对JDBC API进行了封装，负责Java对象的持久化，在分层的软件架构中位于下持久化层，封装了所有数据访问细节，使业务逻辑层可以专注于实现业务逻辑。
另外，还有Ajax、EL、JSTL、过滤器、监听器等技术。1.2 Java Web开发环境及开发工具
Java Web应用开发，就是如何使用Java语言及其相关的开发技术，来完成Web应用程序的开发过程。开发Java Web应用程序，需要相应的开发环境和开发工具。本节主要介绍Java Web开发环境的搭建和开发工具的使用。
主要内容包括：下载并安装Java的JDK，下载并安装（Tomcat）服务器，下载集成开发工具并配置开发环境，设计简单的Java Web应用程序并部署和测试，并给出如何创建定制的Web应用。1.2.1 JDK的下载与安装
JDK即Java Development Kit（Java开发工具包）的缩写。它是整个Java的核心，其中不仅包含了Java运行环境JRE（Java Runtime Environment），还包括了众多的Java开发工具和Java基础类库（*.jar）。
目前主流的JDK是Sun公司发布的JDK。在开发和运行Java Web程序前，首先必须安装JDK。本书所使用的JDK是Sun公司发布的JDK6。
1.下载JDK安装程序
Sun公司提供免费的JDK供Windows以及Linux平台使用，可从http：//java.sun.com/javase/downloads/index.jsp网站下载最新的JDK版本。在本书中，使用了基于Windows操作系统的“jdk-6u7-windows-i586-p.exe”文件。
2.安装JDK
双击安装文件“jdk-6u7-windows-i586-p.exe”，系统自动进入安装进程，按照向导指示即可完成安装。假设将JDK安装于“C：\Java\”目录下，则在该目录下有jdk1.6.0_20和jre6两个子目录，分别存放Java程序的开发开发环境和运行环境。
另外，一般还需要对安装后的JDK进行配置（设置环境变量）。由于本书中使用的是MyEclipse开发工具，将在1.3节中开发案例中给出，此处将不再配置。1.2.2 Tomcat服务器的安装和配置
Tomcat是一个免费的开源的Servlet容器，可从http：//tomcat.apache.org处下载最新版本。本书使用tomcat-6.0.26版本。对于Windows操作系统，tomcat-6.0.26提供了两种安装文件，一种是apache-tomcat-6.0.26.exe，一种是apache-tomcat-6.0.26.zip。本书下载apache-tomcat-6.0.26.exe。
1.安装和配置Tomcat
双击Tomcat安装文件apache-tomcat-6.0.26.exe将启动Tomcat安装程序，如图1-1所示。按照向导一直单击Next，可自动完成Tomcat的安装。但要注意以下几点：（1）安装目录：此处设置Tomcat的安装路径“C：\Java”。通常其默认路径是“C：\Program Files\Apache Software Foundation\Tomcat 6.0”。（2）安装到图1-2所示的安装界面时，要选择端口号和配置管理员的用户名和密码。可按照默认值安装，也可根据需要修改各项内容，但一定要记住修改后的端口号和管理员的用户名及密码，因为在以后使用Tomcat的过程中要用到这两项内容。一般按默认值安装（端口号为：8080，用户名：admin，密码：空）。（3）在安装过程中安装程序会自动搜索Java虚拟机的安装路径，然后提供给用户确认，如图1-3所示。图1-1 Tomcat安装向导首页图1-2 安装设置图1-3 自动选择JDK安装路径（4）最后选择安装，则可完成Tomcat 6.0的安装。安装完成后，在Windows系统的“开始”->“程序”菜单下会添加Apache Tomcat 6.0菜单组。
2.测试Tomcat
打开IE浏览器，在地址栏中输入http：//localhost：8080或http：//127.0.0.1：8080（localhost和127.0.0.1均表示本地机器，8080是Tomcat默认监听的端口号），将会打开Tomcat的默认主页，如图1-4所示，表示Tomcat安装成功。图1-4 Tomcat默认主页
3.Tomcat的目录结构
Tomcat 6.0安装目录下有bin、conf、lib、logs、temp、webapps和work等子目录，其目录结构及其用途，如表1-1所示。表1-1 Tomcat的目录结构及用途
注意：对于开发的Java Web应用程序，在部署后，其应用程序按照一定的目录结构放置在目录/webapps下。1.2.3 MyEclipse集成开发工具的安装与操作
MyEclipse是一个基于Java的开放源代码的可扩展的应用开发平台，它为编程人员提供了一流的Java集成开发环境。MyEclipse更新比较快，目前最新的版本为MyEclipse 11版本。无论新版本还是以前的版本，其基本操作类似，只是在新版本中集成了更多的框架和第三方的jar包。本书使用MyEclipse 6.0版本。
1.安装、配置MyEclipse
MyEclipse是一款商业的基于Eclipse的Java EE集成开发工具，官方站点是http：//www.myeclipseide.com/。进入到MyEclipse的下载页面后，有几个不同版本可供下载，推荐下载ALL in ONE版本。双击下载的文件，然后一直单击Next，直至结束。
2.运行MyEclipse
安装完成后可以单击“开始”下的“所有程序”，找到MyEclipse 6.0程序组中的MyEclipse 6.0，单击即可启动MyEclipse 6.0。
第一次启动后主界面显示欢迎页面，关闭欢迎页面后就可以开发Web程序了。这时MyEclipse界面如图1-5所示。图1-5 MyEclipse的工作界面
3.MyEclipse的操作与快捷键
利用MyEclipse，可以较容易地开发Java Web的各组件，并能部署和运行，具体操作过程将在后面的开发案例中给出。在MyEclipse中，为了提高开发效率，提供了一些快捷键，使用时可以通过MyEclipse的帮助菜单了解各快捷键的使用。1.3 Java Web应用程序的开发与部署
使用MyEclipse可以创建多种类型的项目，本节介绍如何在MyEclipse下创建Web项目以及如何部署、运行。
建立与部署Java Web项目的步骤：（1）启动MyEclipse，选择或创建新（设置）工作区。（2）建立Java Web项目。（3）设计并编写有关的代码（网页和Servlet）。（4）部署。（5）启动Web服务器（Tomcat），然后运行程序。（6）若需要部署到其他服务器，还需要生成并发布war文件。1.3.1 Java Web应用程序的开发过程示例
本节创建一个Web项目，其工程名为：HelloApp，并设计一个JSP程序hello.jsp，运行后，在浏览器上显示页面运行结果：“HolleWord！”。
下面给出较详细的设计过程和设计说明。
第1步：启动MyEclipse，选择或创建新（设置）工作区。
启动MyEclipse，选择或设置工作区（工作区是项目所在的根目录位置），这里设置的工作区为：D：\java_web，如图1-6所示。启动后，首先进入欢迎页面，如图1-7所示。关闭该页面后，进入开发界面，如图1-8所示。图1-6 设置工作区图1-7 欢迎界面图1-8 开发界面
第2步：设置运行服务器Tomcat 6.0和运行环境JDK。
MyEclipse支持多达20种应用服务器（Application Server），要想对这些服务器进行管理，要进行配置。 说明：MyEclipse是一个集成开发工具，在该工具中，已经内置服务器（MyEclipse-Derby和MyEclipse-Tomcat）以及JDK，用户可以不需要配置服务器和JDK在该开发工具中就可以部署和运行所设计的Web程序。但是，Web程序需要单独的运行环境，所以，在实际开发Web程序时，都需要配置自己所需要的服务器和运行环境JDK。
下面仅介绍对Tomcat服务器的配置和JDK的配置。（1）利用菜单中的选项“Windows”->“Preferences”，进入图1-9所示的对话框，并按操作次序，设置Tomcat服务器，并进入图1-10的操作。找到Tomcat 6.0安装目录后，单击“确定”，就出现图1-11所示的结果（注意方框内的信息）。完成服务器设置即指定了运行Web工程所需要的服务器。图1-9 配置Tomcat的有关选项图1-10 查找Tomcat 6.0所在的位置图1-11 配置Tomcat完成（2）配置JDK
在图1-11中的Tomcat 6.0的节点下选择JDK子节点，进入图1-12界面，单击Add按钮，在弹出的界面窗口中单击Browse命令，选择JDK的安装目录，获得图1-13所示安装结果（注意：若不配置JDK，MyEclipse就使用其自带的默认的JDK）。图1-12 选中JDK项显示默认的JDK设置图1-13 修改后的JDK的配置
第3步：建立Java Web项目——HelloApp。
利用菜单：File->New->Web Project，如图1-14所示，确定后，进入图1-15所示的界面。单击Finish按钮进入如图1-16所示的所建的工程。单击工程名展开图1-16的helloapp，可得图1-17所示的工程目录。图1-14 选择WebProject图1-15 输入工程名并选择规范版本图1-16 新建工程图1-17 新建工程的目录结构
第4步：编写页面或java代码。
编写一个在浏览器上显示“Hello World！”的JSP页面，假设页面名称为：“hello.jsp”（1）建立hello.jsp文档。选中工程的WebRoot目录，并选择“New”->“JSP”类型文档，如图1-18所示。（2）在图1-19中，输入文档名称“hello.jsp”，进入图1-20所示的代码编写界面。图1-18 建立jsp文档的操作图1-19 输入hello.jsp文档名图1-20 JSP代码编写界面（3）在设计窗口，修改成如下代码，设计完成后保存该文件。
第5步：部署。（1）选中工具栏中的部署按钮，如图1-21所示。图1-21 部署按钮和启动服务器按钮（2）在工程列表中，选择工程，如图1-22所示，然后单击“add”按钮（第1次部署）。若以前已经部署过，由于修改工程后，重新部署，则可单击“Redeploy”按钮，重新部署。完成后，进入图1-23选择要部署到的服务器，这里选择Tomcat 6.x。图1-22 选择部署工程图1-23 选择服务器Tomcat（3）选择部署类型。按图1-24中的提示，选择部署类型。单击完成后，出现图1-25，表示部署成功。图1-24 选择部署类型图1-25 部署成功（4）部署后，在服务器Tomcat的webapps的目录下，创建如图1-26所示的目录结构（注意其根目录：方框内的部分）。部署完成即是将开发的项目按服务器的目录要求放置到服务器指定位置。图1-26 部署后的工程目录结构
第6步：运行项目。（1）启动服务器。单击图1-27中的下拉列表，并从中选择Tomcat 6.x服务器，并单击“Start”命令，启动服务器。若在控制面板上无异常提示，如图1-28所示，则表示Tomcat正常启动。图1-27 启动Tomcat服务器
试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]