JavaEE原生Servlet实现人力资源管理系统实战

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简介：该压缩包包含一个完整的基于JavaEE平台的人力资源管理系统的源代码，利用原生的Servlet技术进行开发。系统涵盖用户管理、部门管理、职位管理、员工信息管理等模块，并通过MVC设计模式、JDBC数据库操作和会话管理等技术实现企业级Web应用。项目旨在指导开发者学习Servlet处理HTTP请求、用户交互，并构建完整的Web应用。

1. JavaEE平台基础

JavaEE（Java Platform, Enterprise Edition）是一个专注于企业级应用的开发平台，是Java SE（Standard Edition）的扩展，提供了丰富的API和运行时环境，用于开发大型、分布式、多层式、可伸缩、可靠且安全的网络应用程序。JavaEE定义了一个多层应用程序模型，包括Web层、业务逻辑层和企业信息系统层，使得企业级应用的开发和部署更加高效和规范。

在JavaEE平台中，开发者可以利用一系列的标准服务、API以及运行时环境，如JDBC（Java Database Connectivity）、JTA（Java Transaction API）、JMS（Java Message Service）等，来构建稳固的业务应用。此外，JavaEE也支持基于组件的开发，允许开发者创建可重用的业务逻辑模块，例如使用EJB（Enterprise JavaBeans）技术。

JavaEE平台的使用极大地简化了企业级应用开发的复杂性，确保了应用在不同服务器环境中的可移植性和兼容性。随着云计算和微服务架构的兴起，JavaEE也在不断进化以适应新的开发趋势和业务需求，其中最显著的是 Jakarta EE（原JavaEE）的推出，旨在进一步推动企业级Java技术的发展与创新。

2. 原生Servlet技术应用

2.1 Servlet技术概述

2.1.1 Servlet的定义和功能

Servlet是Java EE的核心组件之一，是运行在服务器端的小型Java程序，用于扩展服务器的功能。Servlet的主要作用是生成动态内容，与客户端进行交互。它提供了一种基于Java的服务器端技术，用于构建Web应用程序。

Servlet的主要功能包括： 1. 处理客户端请求： Servlet负责接收来自客户端（通常是Web浏览器）的请求，并对此请求进行处理。 2. 生成动态内容： 根据请求，Servlet可以动态生成HTML、XML或其他格式的响应内容发送给客户端。 3. 与Web容器交互： Servlet运行在Web服务器或应用服务器的Servlet容器中，例如Tomcat或Jetty等。 4. 会话管理： Servlet可以管理用户会话，存储特定于用户的信息，如购物车内容或用户登录状态。 5. 数据共享： Servlet可以共享数据与应用中的其他组件，例如JavaBeans、EJBs等。

2.1.2 Servlet与JavaEE的关系

在JavaEE（Java Platform, Enterprise Edition）体系中，Servlet作为最底层的服务器端组件，为开发Web应用程序提供了基础。它是Java EE标准规范的一部分，标准规范中详细说明了Servlet应该如何工作以及如何与其他Java EE技术协同工作。

Servlet在Java EE中的角色可以概括为： 1. 提供标准化的Web组件模型： 通过Servlet API，开发者可以编写遵循标准的Web组件，确保其可移植性和可重用性。 2. 与JSP和Web框架集成： Servlet通常与JavaServer Pages (JSP)和各种Web框架（如Struts、Spring MVC等）一起工作，作为后端逻辑的实现。 3. 支持声明式安全： Servlet API定义了一套安全接口，Java EE容器可以通过这些接口来提供用户认证和授权的功能。

2.2 Servlet生命周期与处理流程

2.2.1 Servlet的生命周期事件

Servlet的生命周期分为三个主要阶段：加载和实例化、初始化、服务请求、销毁。这一生命周期由Servlet容器管理，容器负责创建和销毁Servlet实例。

Servlet生命周期的主要事件包括：

1. 加载和实例化： 容器根据 web.xml 文件或注解加载Servlet类并创建其实例。
2. 初始化： 容器调用 init() 方法初始化Servlet， init() 方法只被调用一次。
3. 服务请求： 对于每个客户端请求，容器创建一个新的线程并调用 service() 方法，然后根据请求类型（GET或POST等）调用 doGet() 、 doPost() 等方法。
4. 销毁： 当需要释放资源或服务器关闭时，容器会调用 destroy() 方法来销毁Servlet实例。

2.2.2 请求处理与响应机制

Servlet通过实现 service() 方法来响应客户端的请求。请求处理机制遵循以下几个步骤：

1. 接收请求： Servlet容器接收客户端请求，并将请求信息封装在 HttpServletRequest 对象中。
2. 分发请求： 根据HTTP请求方法（如GET、POST等），容器将请求分发到对应的处理方法。
3. 处理请求： doGet() , doPost() , doPut() , doDelete() 等方法包含处理请求的逻辑。
4. 生成响应： Servlet通过 HttpServletResponse 对象生成响应，并将结果返回给客户端。
5. 发送响应： 容器将响应数据发送回客户端，请求处理流程结束。

2.3 Servlet的部署和配置

2.3.1 web.xml配置详解

在传统的Servlet应用程序中， web.xml 是用于配置Web组件的XML文件。它定义了Servlet映射、初始化参数、欢迎文件列表、错误页面等。

web.xml 中常见的配置项包括：

1. Servlet声明： 用于指定Servlet类名和Servlet名称。
2. Servlet映射： 用于将URL映射到Servlet上。
3. 初始化参数： 可以为Servlet提供初始化时使用的参数。
4. 监听器配置： 用于配置Servlet监听器，用于监控容器事件。
5. 错误页面配置： 用于定义特定错误发生时要跳转到的页面。

下面是一个 web.xml 配置文件的简单示例：

<web-app version="3.1">
    <servlet>
        <servlet-name>exampleServlet</servlet-name>
        <servlet-class>com.example.ExampleServlet</servlet-class>
    </servlet>
    <servlet-mapping>
        <servlet-name>exampleServlet</servlet-name>
        <url-pattern>/example</url-pattern>
    </servlet-mapping>
    <context-param>
        <param-name>exampleParam</param-name>
        <param-value>Example Value</param-value>
    </context-param>
    <error-page>
        <exception-type>java.lang.Throwable</exception-type>
        <location>/errorPage.jsp</location>
    </error-page>
</web-app>

2.3.2 注解方式配置Servlet

在Servlet 3.0及以上版本中，引入了注解配置方式，允许开发者使用Java代码直接配置Servlet，而不必依赖于 web.xml 文件。这种方式让配置变得更加灵活和简洁。

常用的Servlet配置注解包括：

• @WebServlet ：用于声明一个Servlet类，可以指定URL映射、初始化参数等。
• @WebInitParam ：用于在 @WebServlet 注解中声明初始化参数。

下面是一个使用注解配置Servlet的示例：

@WebServlet(name = "MyServlet", urlPatterns = {"/myServlet"}, initParams = {
    @WebInitParam(name = "paramName", value = "paramValue")
})
public class MyServlet extends HttpServlet {
    // Servlet实现...
}

通过使用 @WebServlet 注解，开发者可以指定Servlet的名称、URL映射模式和初始化参数。这使得Servlet的配置更加直观和易于管理。

3. HTTP请求处理与用户交互

在互联网应用中，HTTP协议作为应用层的核心协议，承载着客户端与服务器间所有的请求和响应交互。JavaEE平台通过Servlet技术简化了HTTP请求的处理，使开发者能够专注于业务逻辑的开发。本章节将深入探讨HTTP协议的基础知识，以及如何通过Servlet技术实现与用户的有效交互。

3.1 HTTP协议基础

3.1.1 请求与响应的结构

HTTP请求和响应消息的结构设计是分层的，分为请求行（Request Line）、请求头（Header）、空行（Blank Line）和消息体（Body）四个部分。

• 请求行 ：包含了请求方法、URL和HTTP版本，是发起请求的第一行，标志着客户端请求的开始。
• 请求头 ：紧随请求行之后，由多个字段组成，用于说明客户端的情况、请求偏好、接受内容类型等。
• 空行 ：用于分隔请求头和请求体，标志着请求头的结束。
• 消息体 ：包含了客户端的详细请求数据或服务器的响应数据，通常用于POST请求发送数据，或者作为服务器响应返回数据。

GET /index.html HTTP/1.1           // 请求行
Host: www.example.com              // 请求头
Connection: keep-alive
User-Agent: Mozilla/5.0 ...

                               // 空行

// 消息体（如果有的话）

类似地，响应消息也包含状态行、响应头、空行和响应体四个部分。状态行包含了HTTP版本、状态码和状态码描述。

HTTP/1.1 200 OK                  // 状态行
Content-Type: text/html; charset=UTF-8
Content-Length: 122

                               // 空行

<html>...</html>                 // 响应体

3.1.2 请求方法和状态码

HTTP协议定义了多种请求方法，最常见的是GET、POST、PUT、DELETE等。GET通常用于请求数据，POST用于提交数据，PUT用于更新资源，DELETE用于删除资源。了解并正确使用这些方法对于Web应用的安全性和可用性至关重要。

HTTP状态码表示服务器对请求的响应状态，可以分为以下几类：

• 1xx ：信息性状态码，表示接收到请求，继续处理。
• 2xx ：成功状态码，表示请求正常处理完毕。
• 3xx ：重定向状态码，需要后续操作才能完成。
• 4xx ：客户端错误状态码，请求包含语法错误或无法完成请求。
• 5xx ：服务器错误状态码，服务器在处理请求的过程中发生错误。

3.2 Servlet中的用户交互

3.2.1 用户输入的获取与处理

Servlet处理用户输入主要通过以下几种方式：

• GET请求参数 ：通过 request.getParameter(String name) 方法获取URL中查询字符串或表单中的数据。
• POST请求数据 ：对于POST请求，可以使用 request.getReader() 或 request.getInputStream() 读取输入流中的数据。
• 请求头信息 ：使用 request.getHeader(String name) 方法可以获取请求头中的信息。

用户输入的获取和处理对于应用的安全性至关重要，因此需要对输入数据进行验证和过滤，防止诸如SQL注入、跨站脚本攻击（XSS）等安全问题。

protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
    String username = request.getParameter("username");
    String password = request.getParameter("password");

    // 输入验证逻辑
    if (!isValidInput(username, password)) {
        response.sendError(HttpServletResponse.SC_BAD_REQUEST, "Invalid input.");
        return;
    }

    // 业务处理逻辑...
}

3.2.2 会话跟踪技术

Web应用常常需要在用户会话期间维护状态。HTTP协议是无状态的，因此JavaEE提供了多种方式来跟踪用户的会话：

• URL重写 ：通过在URL中添加会话标识符来跟踪会话。
• Cookie ：将标识符存储在客户端的Cookie中。
• Session ：在服务器端创建一个与用户会话相关的对象，该对象可跨多个请求和响应。

HttpSession session = request.getSession(true);
session.setAttribute("user", user);

// 获取session
HttpSession session = request.getSession(false);
if (session != null && session.getAttribute("user") != null) {
    User user = (User) session.getAttribute("user");
    // 会话中的业务逻辑...
}

本章介绍了HTTP协议的基础和Servlet中的用户交互技术。在下一章中，我们将继续探讨企业级Web应用的构建，重点关注MVC设计模式及其在JavaEE中的应用实例。

4. 企业级Web应用构建

4.1 MVC设计模式基础

4.1.1 MVC模式的定义和优势

MVC（Model-View-Controller）设计模式是一种广泛应用于软件工程领域的架构模式，特别是在企业级Web应用构建中，MVC模式能够帮助开发者更好地组织代码、分离关注点，提高系统的可维护性和可扩展性。

在MVC模式中，Model代表数据模型，它封装了核心数据、逻辑和业务规则；View负责展示数据，即用户界面；而Controller处理输入，将用户请求转化为对模型的更改和视图的更新。

MVC模式的优势体现在： 1. 低耦合性 ：各组件之间的依赖性降低，便于分工合作和后期维护。 2. 高内聚性 ：逻辑清晰，每个组件集中完成自己的职责。 3. 便于扩展和测试 ：各部分独立，可以单独扩展或替换，也便于单元测试。 4. 提升用户体验 ：通过控制器和视图的灵活配合，可以实时响应用户操作，提高用户交互体验。

4.1.2 在JavaEE中的应用实例

在JavaEE中，MVC模式得到了广泛的应用。我们可以用Servlet作为控制器（Controller），JSP（Java Server Pages）或JSF（JavaServer Faces）作为视图（View），而EJB（Enterprise JavaBeans）或简单的JavaBean则可以作为模型（Model）。下面是一个简单的例子：

Model（模型） ：

public class User {
    private String username;
    private String password;
    // Setters and getters omitted for brevity
}

View（视图） ：

<!-- login.jsp -->
<form action="login" method="post">
    Username: <input type="text" name="username"/>
    Password: <input type="password" name="password"/>
    <input type="submit" value="Login"/>
</form>

Controller（控制器） ：

@WebServlet("/login")
public class LoginController extends HttpServlet {
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        String username = request.getParameter("username");
        String password = request.getParameter("password");
        User user = new User();
        user.setUsername(username);
        user.setPassword(password);
        // Assuming we have a service to validate the user
        boolean isValidUser = userService.validateUser(user);
        if(isValidUser) {
            request.getSession().setAttribute("user", user);
            response.sendRedirect("dashboard.jsp");
        } else {
            response.sendRedirect("login.jsp");
        }
    }
}

在这个例子中，Servlet作为控制器处理用户的登录请求，模型是用户信息的数据封装，而JSP页面则是用户界面的展现。

4.2 基于Servlet的MVC实践

4.2.1 Servlet作为控制器的角色

在JavaEE的企业级应用开发中，Servlet常常被用作控制器来处理HTTP请求。作为控制器，Servlet负责接收用户请求，调用模型处理业务逻辑，并决定将请求转发给哪个视图组件来显示结果。

Servlet作为控制器的主要职责有： - 请求分发 ：确定当前请求需要调用哪些组件来完成处理。 - 数据处理 ：获取请求数据，调用模型组件进行业务处理，并将结果封装。 - 视图选择 ：根据业务处理结果，选择合适的视图组件进行页面渲染。 - 流程控制 ：控制用户请求的处理流程，包括重定向、转发等。

通过使用Servlet作为控制器，开发者可以将处理流程控制和业务逻辑处理分离，这样就容易修改和扩展应用程序。

4.2.2 视图层技术选型与实现

在Web应用中，视图层负责将模型数据展示给用户。在MVC模式中，视图层的选择和实现非常重要，它直接关系到用户交互的体验和应用的可维护性。

常见的视图层技术有： - JSP（Java Server Pages） ：最常用的视图技术，支持嵌入Java代码，但需要小心维护代码分离。 - JSF（JavaServer Faces） ：由Java社区提供的一种标准的Web应用框架，提供了一种更高级的界面组件模型。 - Thymeleaf ：一个现代的服务器端Java模板引擎，支持HTML的自然模板，可以在浏览器中直接打开。 - Freemarker ：专注于生成文本输出（HTML，XML等），与Web应用配合，可用于生成动态网页。

在实现视图层时，应考虑以下几点： - 解耦性 ：确保视图只依赖模型数据，不包含业务逻辑。 - 安全性 ：防止通过视图直接访问敏感数据或未授权的操作。 - 可维护性 ：保持视图组件清晰、简单，易于维护。

下面是一个使用Thymeleaf作为视图层技术的简单示例：

<!-- user-list.html -->
<!DOCTYPE html>
<html xmlns:th="http://www.thymeleaf.org">
<head>
    <title>User List</title>
</head>
<body>
    <h1>User List</h1>
    <table>
        <tr>
            <th>ID</th>
            <th>Username</th>
            <th>Email</th>
        </tr>
        <tr th:each="user : ${users}">
            <td th:text="${user.id}">1</td>
            <td th:text="${user.username}">John Doe</td>
            <td th:text="${user.email}">john@example.com</td>
        </tr>
    </table>
</body>
</html>

在上面的Thymeleaf模板中， ${users} 是一个表达式，它会被替换为控制器传递过来的用户列表对象。

4.2.3 视图层与控制器的数据交换

在MVC模式中，视图层与控制器之间的数据交换是通过模型对象来实现的。控制器将数据封装成模型对象，然后传递给视图层，视图层通过模型对象展示数据。

4.2.3.1 模型数据的封装与传递

模型数据的封装通常涉及到一个或多个JavaBean，这些JavaBean通常包含了业务逻辑处理后需要展示给用户的属性。控制器通过方法返回这些JavaBean对象，Web容器将这些对象保存在请求对象（ HttpServletRequest ）中。

下面是一个简单的示例，展示了如何在控制器中封装和传递模型数据给视图层：

Controller（控制器） ：

@WebServlet("/userList")
public class UserController extends HttpServlet {
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) 
            throws ServletException, IOException {
        List<User> users = userService.getAllUsers();
        request.setAttribute("users", users);
        RequestDispatcher dispatcher = request.getRequestDispatcher("user-list.html");
        dispatcher.forward(request, response);
    }
}

在上述代码中， userService.getAllUsers() 方法获取所有用户的数据并将其封装在一个 List<User> 集合中。然后，通过 request.setAttribute() 方法将用户列表作为模型数据存储在请求对象中。

4.2.3.2 视图层的模型数据访问

在视图层，控制器传递的模型数据可以通过特定的方式来访问。不同的视图技术有不同的数据访问方式。例如，在JSP中，可以使用EL表达式直接访问请求对象中存储的属性：

<!-- 在JSP页面中访问模型数据 -->
<ul>
    <c:forEach var="user" items="${users}">
        <li>${user.username} - ${user.email}</li>
    </c:forEach>
</ul>

在Thymeleaf模板中，也可以使用类似的表达式访问模型数据：

<!-- 在Thymeleaf模板中访问模型数据 -->
<table>
    <tr th:each="user : ${users}">
        <td th:text="${user.username}">John Doe</td>
        <td th:text="${user.email}">john@example.com</td>
    </tr>
</table>

在Thymeleaf和JSP中，模型数据通常直接与视图层的标签或表达式结合，形成最终的页面输出。这样，视图层就可以将模型数据以合适的方式展示给用户。

通过这种方式，控制器与视图层之间实现了清晰的数据交换机制，这有助于提高Web应用的可维护性和可扩展性。

5. 人力资源管理系统功能模块开发

5.1 用户管理实现

用户管理是人力资源管理系统的核心功能之一，涉及到员工的入职、信息变更、离职以及权限控制等。在本章节，我们将深入探讨用户管理模块的设计与实现，特别是增删改查操作以及权限的控制与验证。

5.1.1 用户信息的增删改查

在用户管理模块中，增删改查（CRUD）操作是最基本的功能。我们首先需要设计一个用户实体类，该类包含用户的基本信息，如用户ID、用户名、密码、邮箱、联系方式等。

public class User {
    private int id;
    private String username;
    private String password;
    private String email;
    private String phone;
    // 此处省略getter和setter方法
}

接下来，我们需要创建对应的DAO层（Data Access Object）来处理数据库交互。在此示例中，我们将使用JDBC进行数据库操作。以下是插入新用户的代码片段：

public boolean insertUser(User user) {
    Connection conn = null;
    PreparedStatement pstmt = null;
    String sql = "INSERT INTO users (username, password, email, phone) VALUES (?, ?, ?, ?)";
    try {
        conn = Database.getConnection();
        pstmt = conn.prepareStatement(sql);
        pstmt.setString(1, user.getUsername());
        pstmt.setString(2, user.getPassword());
        pstmt.setString(3, user.getEmail());
        pstmt.setString(4, user.getPhone());
        int result = pstmt.executeUpdate();
        return result > 0;
    } catch (SQLException e) {
        // 异常处理逻辑，例如日志记录
        e.printStackTrace();
        return false;
    } finally {
        Database.closeResource(conn, pstmt);
    }
}

对于删除、更新和查询操作，方法与插入操作类似，涉及到 delete , update , select SQL语句的编写，并相应地修改数据库。参数化查询是推荐的实践，以防止SQL注入攻击。

5.1.2 用户权限的控制与验证

用户权限的控制与验证是确保系统安全的重要组成部分。通常，系统需要记录用户的登录状态和角色信息。在用户信息表中，可以增加字段来存储角色信息，如“管理员”、“人事专员”、“员工”等。

在实现登录功能时，系统应该验证用户的用户名和密码，成功登录后生成一个会话（Session），并将用户的角色信息存储在会话中。以下是使用Servlet进行登录验证的简化示例：

@WebServlet("/login")
public class LoginServlet extends HttpServlet {
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        String username = request.getParameter("username");
        String password = request.getParameter("password");
        User user = userDAO.findUserByUsernameAndPassword(username, password);
        if (user != null) {
            request.getSession().setAttribute("currentUser", user);
            // 根据用户角色重定向到相应的管理界面
            if ("admin".equals(user.getRole())) {
                response.sendRedirect("adminDashboard.jsp");
            } else {
                response.sendRedirect("userDashboard.jsp");
            }
        } else {
            request.setAttribute("errorMessage", "Invalid username or password");
            request.getRequestDispatcher("login.jsp").forward(request, response);
        }
    }
}

系统会话应定期检查，确保用户始终具备相应的权限，防止未授权访问。同时，登录界面应使用HTTPS协议，以保证信息的安全传输。

6. 数据库操作与会话管理

6.1 JDBC数据库操作

6.1.1 JDBC驱动的加载与连接池

Java Database Connectivity（JDBC）是一个Java API，它允许Java程序执行SQL语句。JDBC API定义了一套Java数据库交互的标准方法，使得开发者可以使用一种通用的方式进行数据库操作。JDBC驱动加载是使用JDBC进行数据库操作的第一步，而连接池技术则是为了提高数据库访问效率和性能而引入的一种技术。

在JavaEE环境中，数据库驱动的加载通常是自动的，但了解其过程对开发者来说仍然很重要。JDBC驱动加载机制依赖于Java的类加载机制，当第一次通过 DriverManager.getConnection() 方法获取数据库连接时，JDBC驱动会根据注册的驱动类名自动加载对应的驱动类。

Connection conn = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/databaseName", "username", "password");

这段代码演示了获取MySQL数据库连接的过程，其中 DriverManager.getConnection() 方法会触发JDBC驱动的加载。如果驱动类没有预先注册到 java.sql.DriverManager 中，将会抛出 SQLException 。

为了优化数据库连接的性能和资源使用，可以使用连接池。连接池维护一定数量的数据库连接，当应用需要数据库连接时，可以从连接池中取得，使用完毕后归还给连接池，而不是每次都创建新的连接。这大大减少了连接和断开数据库的时间开销，同时也能够更合理地控制数据库连接数量，避免资源的浪费。

一个简单的连接池示例可以使用Apache Commons DBCP库：

BasicDataSource dataSource = new BasicDataSource();
dataSource.setDriverClassName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");
dataSource.setUrl("jdbc:mysql://localhost:3306/databaseName");
dataSource.setUsername("username");
dataSource.setPassword("password");

// 设置连接池参数
dataSource.setInitialSize(5);
dataSource.setMaxTotal(10);
dataSource.setMaxIdle(5);

Connection conn = dataSource.getConnection();
// 使用连接进行数据库操作...
conn.close();

6.1.2 SQL语句的执行与结果处理

执行SQL语句是数据库操作的核心部分。JDBC API定义了 Statement 和 PreparedStatement 两个接口来执行SQL语句，其中 PreparedStatement 提供了预编译SQL语句的功能，能够提高SQL执行效率并防止SQL注入攻击。

try (Connection conn = dataSource.getConnection();
     PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement("SELECT * FROM employees WHERE id = ?")) {
    pstmt.setInt(1, employeeId);
    ResultSet rs = pstmt.executeQuery();

    while (rs.next()) {
        String name = rs.getString("name");
        String department = rs.getString("department");
        // 处理结果集中的数据...
    }
} catch (SQLException e) {
    // 处理SQL异常...
}

以上示例展示了如何使用 PreparedStatement 执行一个查询操作，并处理返回的结果集。使用 try-with-resources 语句可以确保资源被自动关闭。注意，对数据库操作需要处理SQL异常，通常会捕获 SQLException 。

在处理结果集时，可以通过 ResultSet 接口遍历结果集，并从中获取数据。通过指定列名或列索引来获取列值。需要注意的是， ResultSet 默认是按照从上到下的顺序遍历的，并且只能向前移动。

6.2 会话管理技术

6.2.1 Servlet中的会话跟踪机制

Web应用中，会话跟踪技术用于维护用户与服务器之间的状态。用户通过浏览器与Web应用交互时，服务器端需要跟踪用户的活动，维护用户的会话状态。Servlet提供了会话跟踪机制，主要通过 HttpSession 接口实现。

当用户首次访问应用时，服务器会为该用户创建一个唯一的会话标识符（JSESSIONID），通常以Cookie的形式发送给用户的浏览器。之后用户的每次请求都会携带这个标识符，服务器根据标识符找到对应的会话对象。

HttpSession session = request.getSession(true); // 获取会话对象，如果不存在则创建一个

在会话中，可以存储用户特定的信息，如用户的登录信息、购物车等。使用会话跟踪技术可以方便地在不同页面间共享用户信息。

6.2.2 Cookie与Session的应用实例

Cookie是存储在客户端的小文本文件，由服务器发送到用户的浏览器，并且可以在之后的请求中返回给服务器。使用Cookie可以实现无需登录信息的用户识别。

// 创建Cookie
Cookie cookie = new Cookie("userLanguage", "en-US");
cookie.setMaxAge(60*60*24); // 设置Cookie有效期为一天

// 发送Cookie到客户端
response.addCookie(cookie);

// 从请求中获取Cookie
Cookie[] cookies = request.getCookies();
for (Cookie c : cookies) {
    if ("userLanguage".equals(c.getName())) {
        // 根据Cookie中的值执行相应操作...
    }
}

在Servlet中，通常结合使用Cookie和Session进行会话跟踪。例如，用户第一次访问应用时，通过Session记录用户登录状态，然后生成一个特定的Cookie作为用户识别标志。之后用户的访问，携带这个Cookie，服务器通过Cookie找到对应的Session，从而获取用户的登录状态和相关信息。

// 假设用户登录成功后，创建或获取Session
HttpSession session = request.getSession();
session.setAttribute("user", userInfo); // 将用户信息存储在Session中

// 设置Session的有效期
session.setMaxInactiveInterval(30*60); // 设置Session有效期为30分钟

// 之后的请求，通过Session获取用户信息
Object user = session.getAttribute("user");
if (user != null) {
    // 用户已登录，执行相关操作...
}

在实际应用中，Cookie和Session结合使用能够提高用户体验，同时保证了应用的性能和安全性。需要注意的是，由于Cookie存储在客户端，可能会被用户删除或修改，因此敏感信息不应存储在Cookie中，而应使用Session存储。

通过本章节的介绍，您应该已经对JDBC驱动加载和连接池、SQL语句执行与结果处理，以及Servlet会话跟踪机制有了深入的理解。接下来，在第七章中，我们将探讨Web应用的安全性、异常处理以及应用的部署和运行。

7. 应用安全与部署运行

7.1 异常处理机制

7.1.1 Servlet中的异常捕获与处理

在Java Web开发中，异常处理是保证应用稳定运行的一个关键环节。Servlet提供了几种机制来处理异常，确保应用在遇到错误时仍能提供良好的用户体验。

• try-catch-finally结构 ：这是Java中处理异常的基本结构，Servlet中也不例外。开发者可以使用try块来包围可能抛出异常的代码，使用catch块来捕获特定类型的异常，最后使用finally块执行必要的清理工作。

java protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException { try { // 可能抛出异常的代码 } catch (Exception e) { // 异常处理逻辑 } finally { // 清理资源 } }

• 错误页面配置 ：通过在web.xml中配置错误页面，可以为不同类型的异常设置特定的错误响应页面。

xml <error-page> <exception-type>java.lang.Throwable</exception-type> <location>/errorPage.jsp</location> </error-page>

7.1.2 日志记录的最佳实践

日志记录对于跟踪应用的运行状态、分析问题和监控异常非常重要。Servlet API提供了一个简单的日志记录接口，而更高级的日志记录可以使用如Log4j或SLF4J等日志框架。

• 使用Servlet API的日志记录 ：在Servlet中使用 javax.servlet.GenericServlet 或 javax.servlet.http.HttpServlet 中的 log(String msg) 方法来记录日志。

java public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) { log("Request received"); // 其他处理逻辑 }

• 集成外部日志框架 ：更推荐使用外部日志框架，因为它们提供了更多的配置选项和灵活性。

```java private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(MyServlet.class);

LOGGER.info("Request processed"); ```

7.2 应用的安全措施

7.2.1 Web应用的安全风险与防护

Web应用面临着多种安全威胁，如跨站脚本攻击（XSS）、跨站请求伪造（CSRF）、SQL注入等。因此，采取合适的防护措施至关重要。

• 输入验证 ：对所有用户输入进行验证，确保它们符合预期格式，并且过滤掉潜在的恶意数据。

• 输出编码 ：在输出用户数据到浏览器时进行适当的编码，防止XSS攻击。

java PrintWriter out = response.getWriter(); out.println("<script>alert('XSS Attack');</script>"); // 使用输出编码防止XSS out.println(URLEncoder.encode("<script>alert('XSS Attack');</script>", "UTF-8"));

7.2.2 安全框架集成与应用

集成安全框架如Spring Security，可以提供认证、授权和防范常见攻击的高级安全措施。

• 依赖添加 ：在项目中添加Spring Security依赖。

xml <dependency> <groupId>org.springframework.security</groupId> <artifactId>spring-security-web</artifactId> <version>5.4.6</version> </dependency>

• 配置安全策略 ：通过配置文件定义安全规则，例如允许哪些用户访问哪些资源。

java @Configuration @EnableWebSecurity public class SecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter { @Override protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception { http .authorizeRequests() .antMatchers("/admin/**").hasRole("ADMIN") .anyRequest().authenticated() .and() .formLogin(); } }

7.3 应用部署与运行

7.3.1 应用服务器的选择与配置

选择合适的应用服务器对于部署Web应用至关重要。流行的选择包括Tomcat、Jetty、WildFly、WebLogic等。

• 安装与配置 ：根据服务器文档进行安装，并根据应用需求配置服务器参数。

bash # 以Tomcat为例的安装指令 sudo tar -zxvf apache-tomcat-9.0.39.tar.gz -C /usr/local

• 服务器参数优化 ：根据应用的大小和预期负载调整服务器参数，如内存设置、连接数等。

properties # Tomcat的setenv.sh示例配置 JAVA_OPTS="-Xms512m -Xmx1024m -XX:MaxPermSize=256m"

7.3.2 部署过程与性能优化

部署过程包括将应用打包、部署到服务器，并进行必要的配置。性能优化则是确保应用能够有效应对高负载的关键步骤。

• 打包应用 ：将应用打包为WAR文件。

bash mvn clean package

• 部署WAR文件 ：将生成的WAR文件放置在应用服务器的 webapps 目录下。

• 性能测试与调优 ：在应用部署后，使用性能测试工具进行测试，并根据测试结果调整应用配置，优化性能。

shell # 使用Apache JMeter进行性能测试的示例 jmeter -n -t testplan.jmx -l results.jtl

通过本章的讲解，我们可以看到应用部署与运行不仅仅是简单的启动服务器和部署应用，而是一个涉及安全性、性能优化和持续监控的复杂过程。

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简介：该压缩包包含一个完整的基于JavaEE平台的人力资源管理系统的源代码，利用原生的Servlet技术进行开发。系统涵盖用户管理、部门管理、职位管理、员工信息管理等模块，并通过MVC设计模式、JDBC数据库操作和会话管理等技术实现企业级Web应用。项目旨在指导开发者学习Servlet处理HTTP请求、用户交互，并构建完整的Web应用。

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