构建基于Servlet+JSP+MySQL的网上书店教程与源码-优快云博客

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简介：本教程详细介绍了如何使用Servlet、JSP和MySQL技术构建一个网上书店系统，这是一个典型的Web应用开发案例。Servlet在系统中作为控制层，处理HTTP请求并实现业务逻辑；JSP用于展示用户界面和处理视图逻辑；而MySQL作为数据库管理系统，存储所有必要的数据。教程还包括了项目结构分析、数据库设计文档、代码示例和配置文件设置等资源，旨在帮助学习者全面了解Web应用开发的各个方面，从需求分析到部署上线。基于servlet+jsp+mysql的网上书店教程+源码.zip

1. Servlet基础与应用

Servlet是Java语言开发Web应用的核心组件之一，作为服务器端的Java应用程序，它继承了Java的跨平台、对象导向等特性。Servlet的生命周期开始于客户端的请求，结束于服务端的响应。本章将探讨Servlet的基本概念、工作原理和应用实践，帮助开发者掌握Servlet的核心功能，并结合实际代码进行深入解析。

1.1 Servlet的基本概念和生命周期

Servlet生命周期包括加载和实例化、初始化、请求处理、销毁四个阶段。在加载和实例化阶段，Servlet容器会加载Servlet类并创建其对象。接下来，Servlet容器会调用init()方法对Servlet进行初始化。一旦初始化完成，Servlet就可以处理来自客户端的请求了。每个请求都会触发service()方法，该方法会根据HTTP请求类型（GET、POST等），调用doGet()、doPost()等相应的方法。最后，当Web应用被停止或服务器重启时，destroy()方法会被调用，完成Servlet的销毁过程。

public class MyServlet extends HttpServlet {
    public void init() throws ServletException {
        // 初始化代码
    }

    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        // 处理GET请求
    }

    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        // 处理POST请求
    }

    public void destroy() {
        // 销毁代码
    }
}

通过了解和掌握Servlet的生命周期，开发者可以更加有效地管理和优化Web应用。在下一章中，我们将深入探讨JSP技术，以及如何将其与Servlet结合，创建更加动态和响应式的Web页面。

2. JSP动态网页技术与应用

2.1 JSP的工作原理与生命周期

2.1.1 JSP页面结构和组件

JSP（JavaServer Pages）是Java平台对动态网页技术的标准实现，它允许开发者将Java代码嵌入到HTML页面中。一个JSP页面的结构大致包括以下几种组件：

指令（Directives）：使用XML格式声明如何处理页面自身、引入资源、定义错误页面等。
脚本元素（Scripting elements）：包括声明（Declarations）、脚本片段（Scriptlets）、表达式（Expressions），用于编写可执行的Java代码。
动作（Actions）：提供一种可重用的组件来控制页面流程、处理请求等。
标准标签库（JSTL）和自定义标签库：提供了一组标准的JSP标签，方便开发者编写、访问数据、进行流程控制和输出处理。

2.1.2 JSP容器的生命周期管理

JSP页面的生命周期由JSP容器（如Tomcat, Jetty等）来管理，主要分为以下几个阶段：

加载和翻译：容器加载JSP页面，将其翻译成Servlet。
实例化：容器创建Servlet类的实例。
初始化：调用Servlet的 init() 方法，执行初始化代码。
请求处理：每当有请求到达时，容器调用Servlet的 service() 方法，根据请求类型调用 doGet() , doPost() 等方法。
销毁：当容器决定卸载Servlet时，调用 destroy() 方法。
回收：垃圾收集器处理已销毁的Servlet对象。

2.1.3 JSP页面与Servlet生命周期的对比

尽管JSP页面最终被翻译成Servlet执行，但与传统的Servlet生命周期相比，JSP的生命周期有其特殊性：

JSP更适合快速开发，而Servlet更适合进行业务逻辑处理。
JSP文件直观地表示了页面布局和内容，但可能会导致程序逻辑和页面内容的混合。
与Servlet相比，JSP生命周期开始和结束时的操作相对简单。

2.2 JSP的页面元素和指令

2.2.1 脚本元素、动作指令和指令元素

脚本元素

声明：使用 <%! %> 包裹，用于声明变量和方法。
脚本片段：使用 <% %> 包裹，用于包含可执行的Java代码。
表达式：使用 <%= %> 包裹，用于输出Java变量或表达式的结果到HTML页面。

动作指令

动作指令可以分为基本动作、请求时动作和自定义动作等。这些动作可以控制页面流程和实现特定功能，例如：

<jsp:include> ：包含另一个页面。
<jsp:forward> ：请求转发到另一个页面。
<jsp:param> ：向包含或转发的页面传递参数。

指令元素

指令元素用于设置页面依赖属性，或者引入其他资源。主要有以下三种：

page指令：定义页面依赖的属性，如缓冲、错误页面等。
include指令：将其他文件静态包含到当前页面。
taglib指令：引入自定义标签库。

2.2.2 JSP自定义标签库的开发与应用

自定义标签库提供了扩展JSP页面功能的机制，允许开发者定义自己的标签来简化页面代码，提高复用性。

开发自定义标签库通常涉及编写标签处理器类和TLD（Tag Library Descriptor）文件。
标签处理器类负责定义标签的逻辑，TLD文件则描述了标签库的结构和属性。
使用时，通过 taglib 指令引入标签库，然后在JSP页面中使用定义的标签。

2.3 JSP与Servlet的整合

2.3.1 Servlet与JSP的交互机制

请求转发

Servlet处理请求后，常常需要将请求转发给JSP页面进行页面渲染和显示。这是通过调用 RequestDispatcher 实现的。

RequestDispatcher dispatcher = request.getRequestDispatcher("/path/to/jsp.jsp");
dispatcher.forward(request, response);

请求包含

与转发不同，请求包含是在客户端生成的单个页面中同时包含了来自Servlet和JSP的内容。

RequestDispatcher dispatcher = request.getRequestDispatcher("/path/to/jsp.jsp");
dispatcher.include(request, response);

2.3.2 JSP与Servlet数据共享的方法

通过请求/会话范围共享数据

JSP和Servlet可以通过 request 和 session 对象共享数据。

// Servlet中设置数据
request.setAttribute("key", "value");

// JSP页面中获取数据
<%= request.getAttribute("key") %>

使用JSP的隐式对象

JSP定义了一些隐式对象，如 request , response , session , application 等，可以用于数据共享。

<!-- 示例：通过session共享数据 -->
<%
    session.setAttribute("user", "Alice");
%>

<!-- 示例：在JSP中获取session中的数据 -->
<%= session.getAttribute("user") %>

2.3.3 JSP和Servlet的性能对比

虽然JSP在开发上具有便利性，但在性能上，它通常不如直接使用Servlet。

JSP页面每次请求都会被翻译成Servlet，这个过程涉及到了读取和解析JSP文件，执行翻译动作，这在高负载环境下可能会成为性能瓶颈。
Servlet可以在编译后直接被Java虚拟机执行，避免了翻译步骤，因此在高负载下的性能更稳定。

因此，在性能要求较高的应用场景中，建议直接使用Servlet来处理业务逻辑，或者将业务逻辑从JSP中分离出来。

3. MySQL数据库使用与管理

3.1 MySQL数据库基础

3.1.1 数据库的基本操作

在IT行业中，数据库技术是构建应用程序的基础，尤其在Web开发中，关系型数据库管理系统(RDBMS)如MySQL扮演着至关重要的角色。本节将深入探讨MySQL的基础操作，包括创建、查询、更新和删除数据等。首先，我们需要了解数据库的创建方法：

CREATE DATABASE bookstore;

上述SQL语句创建了一个名为 bookstore 的数据库。创建数据库后，我们可以选择数据库以执行后续的表创建和数据操作：

USE bookstore;

接下来，创建数据表是存储数据的基础。假设我们正在构建一个网上书店系统，我们需要一个用于存储书籍信息的表：

CREATE TABLE books (
    book_id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    title VARCHAR(255) NOT NULL,
    author VARCHAR(255) NOT NULL,
    isbn VARCHAR(13) NOT NULL,
    price DECIMAL(10, 2) NOT NULL,
    publish_date DATE
);

在上述SQL语句中，我们定义了一个 books 表，其中包含书籍的唯一标识符 book_id 、标题 title 、作者 author 、ISBN号 isbn 、价格 price 和出版日期 publish_date 。

3.1.2 SQL语言基础和常用命令

SQL（结构化查询语言）是一种用于管理和操作关系型数据库的标准语言。它包括数据定义语言（DDL）、数据操作语言（DML）、数据控制语言（DCL）和事务控制语言（TCL）。

数据定义语言（DDL）用于定义和修改数据库结构：

-- 创建表
CREATE TABLE IF NOT EXISTS customers (
    customer_id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    first_name VARCHAR(50),
    last_name VARCHAR(50),
    email VARCHAR(100) UNIQUE
);

-- 删除表
DROP TABLE IF EXISTS orders;

数据操作语言（DML）用于对数据库中的数据进行添加、修改和删除：

-- 插入数据
INSERT INTO customers (first_name, last_name, email) VALUES ('John', 'Doe', 'john.doe@example.com');

-- 更新数据
UPDATE customers SET email = 'john.doe@newdomain.com' WHERE customer_id = 1;

-- 删除数据
DELETE FROM customers WHERE customer_id = 1;

数据控制语言（DCL）用于控制数据访问权限：

-- 授予用户权限
GRANT SELECT, INSERT ON bookstore.* TO 'book_reader'@'localhost';

-- 撤销用户权限
REVOKE SELECT ON bookstore.* FROM 'book_reader'@'localhost';

事务控制语言（TCL）用于管理事务的执行：

-- 开始事务
START TRANSACTION;

-- 提交事务
COMMIT;

-- 回滚事务
ROLLBACK;

表格是数据库中最基本的数据存储单元，下面是一张展示MySQL中不同SQL语句的表格，对比它们的作用：

| SQL类别 | 作用 | 示例 | | --- | --- | --- | | DDL | 创建、修改、删除表和数据库 | CREATE, ALTER, DROP | | DML | 插入、更新、删除表中的数据 | INSERT, UPDATE, DELETE | | DCL | 管理用户权限 | GRANT, REVOKE | | TCL | 管理事务 | BEGIN, COMMIT, ROLLBACK |

3.2 MySQL高级功能

3.2.1 存储过程与函数的实现

存储过程和函数是能够完成特定功能的SQL语句集，它们被封装在数据库中，可以通过指定的名称来调用。存储过程和函数的使用可以提高代码的复用性，并且由于它们在数据库端执行，可以减少网络传输的数据量。

创建一个简单的存储过程，用于插入书籍信息：

DELIMITER //

CREATE PROCEDURE InsertBook(IN p_title VARCHAR(255), IN p_author VARCHAR(255), IN p_isbn VARCHAR(13), IN p_price DECIMAL(10, 2), IN p_publish_date DATE)
BEGIN
    INSERT INTO books (title, author, isbn, price, publish_date) VALUES (p_title, p_author, p_isbn, p_price, p_publish_date);
END //

DELIMITER ;

调用存储过程：

CALL InsertBook('The Great Gatsby', 'F. Scott Fitzgerald', '9780743273565', 15.00, '1925-04-10');

创建函数可以用于执行复杂的计算或数据转换，下面创建一个计算商品总价的函数：

DELIMITER //

CREATE FUNCTION CalculateTotalCost(orders_id INT) RETURNS DECIMAL(10, 2)
BEGIN
    DECLARE total DECIMAL(10, 2);
    SELECT SUM(price * quantity) INTO total FROM order_items WHERE order_id = orders_id;
    RETURN total;
END //

DELIMITER ;

这里 CalculateTotalCost 函数接受一个订单ID作为参数，并返回该订单中所有物品的总价。

3.2.2 事务管理和数据库的优化策略

事务是数据库管理系统执行过程中的一个逻辑单位，由一系列操作组成，这些操作作为一个整体被一起执行，要么全部完成，要么全部不执行。

MySQL中的事务需要满足ACID属性：

原子性（Atomicity）：事务中的操作要么全部完成，要么全部不完成。
一致性（Consistency）：事务必须使数据库从一个一致性状态转换到另一个一致性状态。
隔离性（Isolation）：并发执行的事务之间不应互相影响。
持久性（Durability）：一旦事务提交，对数据库的更改应该永久保存。

事务管理可以通过以下命令进行控制：

-- 设置自动提交
SET autocommit = 0;

-- 开始事务
START TRANSACTION;

-- 提交事务
COMMIT;

-- 回滚事务
ROLLBACK;

数据库优化是一个复杂的过程，主要包括查询优化、索引优化、系统配置优化和硬件优化等。索引是优化查询速度的关键，合理创建和使用索引可以极大提高查询效率。以下是创建索引的一个例子：

CREATE INDEX idx_title ON books(title);

创建索引后，基于 title 字段的查询操作将会更快地执行。需要注意的是，索引虽然可以提高查询效率，但会降低插入、更新和删除操作的性能，并且会增加存储空间的使用。

3.3 MySQL安全与备份

3.3.1 用户权限管理和安全配置

数据库安全是确保数据库数据不被未授权访问或破坏的重要方面。MySQL提供了一套完整的权限控制机制，可以控制用户对数据库对象的访问权限。

为用户授权操作如下：

-- 创建用户
CREATE USER 'new_user'@'localhost' IDENTIFIED BY 'password';

-- 授予权限
GRANT SELECT, INSERT, UPDATE ON bookstore.* TO 'new_user'@'localhost';

-- 刷新权限
FLUSH PRIVILEGES;

撤销权限：

-- 撤销用户权限
REVOKE SELECT ON bookstore.* FROM 'new_user'@'localhost';

-- 刷新权限
FLUSH PRIVILEGES;

安全管理还涉及到其他方面，例如配置数据库以使用SSL/TLS加密连接、设置密码策略、防止SQL注入攻击等。

3.3.2 数据库的备份与恢复操作

数据备份是保护数据不受意外事件影响的重要手段。定期备份可以减少数据丢失的风险。以下是使用 mysqldump 工具进行备份的示例：

mysqldump -u root -p bookstore > /path/to/backup/bookstore_backup.sql

备份完成后，我们需要确保备份文件的安全，并妥善保管。此外，我们应该定期检查备份文件的完整性，以确保它们可以在需要时用于数据恢复。

数据恢复通常涉及将备份文件中的数据导入到数据库中：

mysql -u root -p bookstore < /path/to/backup/bookstore_backup.sql

执行恢复操作时，确保备份文件是最新的，并且在恢复前进行必要的数据库备份。在进行恢复之前，了解备份文件中包含的数据结构和内容也是非常重要的，以避免数据丢失或损坏。

在本节中，我们深入探讨了MySQL数据库的基础操作、高级功能，以及安全性和备份操作。通过实践本节内容，读者可以有效地构建、管理、安全保护和备份数据库，从而为构建可靠的Web应用打下坚实基础。

4. MVC设计模式实践

在现代Web开发中，MVC（Model-View-Controller，模型-视图-控制器）设计模式是构建应用程序的一种经典方式，它将应用程序分为三个核心组件，以实现关注点分离。本章将深入探讨MVC模式的概念、实践以及优化策略，并通过案例分析展示其在实际开发中的应用。

4.1 MVC设计模式概念解析

4.1.1 MVC的基本概念和组件

MVC设计模式的基本概念包括三个主要组件：

模型（Model） ：负责数据的处理，通常是数据库中的数据或者是业务逻辑数据。模型响应来自控制器的查询，并将数据返回给视图进行展示。
视图（View） ：负责数据的展示。视图获取来自模型的数据并以用户友好的方式显示给用户。
控制器（Controller） ：负责接收用户的输入，并调用模型和视图去完成用户的请求。它负责处理程序逻辑和用户交互。

MVC通过分离这些组件来简化程序的维护和更新。同时，它还提高了代码的复用性，因为视图和控制器可以与多个模型一起工作，而模型可以被多个视图使用。

4.1.2 MVC在Web应用中的角色和作用

在Web应用程序中，MVC模式将程序结构化为清晰分离的层次，促进了分工合作和开发效率。每个组件都有其特定的角色和责任：

模型聚焦于业务逻辑的实现和数据管理。它处理数据库的CRUD（创建、读取、更新、删除）操作，并提供数据给视图。
视图是用户界面的组成部分。它从模型中获取数据，并负责向用户呈现信息。
控制器 作为模型和视图之间的协调者，接收用户的请求，然后指示模型进行相应的操作，最后选择合适的视图来显示结果。

在Servlet + JSP的环境下，控制器往往由Servlet充当，模型可以是JavaBean或EJB，而视图则是JSP页面。

4.2 MVC模式在Servlet+JSP中的应用

4.2.1 实现MVC模式的Servlet结构

MVC模式在Servlet+JSP中的一个简单实现可以通过一个Servlet作为控制器，处理请求并转发至相应的JSP页面。模型可以是包含业务逻辑的Java类。

以下是MVC模式在Servlet+JSP应用中的一个基本实现示例：

Model（Model.java）

public class Model {
    private String data;

    public String getData() {
        return data;
    }

    public void setData(String data) {
        this.data = data;
    }
}

View（view.jsp）

<%@ page contentType="text/html;charset=UTF-8" language="java" %>
<html>
<head>
    <title>MVC View Example</title>
</head>
<body>
    <h2>Data from Controller: <%= request.getAttribute("data") %></h2>
</body>
</html>

Controller（MainServlet.java）

@WebServlet("/controller")
public class MainServlet extends HttpServlet {
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        Model model = new Model();
        model.setData("Hello from Model!");

        request.setAttribute("data", model.getData());
        RequestDispatcher dispatcher = request.getRequestDispatcher("view.jsp");
        dispatcher.forward(request, response);
    }
}

在这个例子中， MainServlet 接收请求，创建模型对象，设置数据，然后转发至JSP页面。 view.jsp 作为视图，负责展示数据。

4.2.2 JSP视图层的构建与数据展示

JSP在MVC模式中主要负责展示数据。一个视图通常包含一些JSP标签和指令来动态展示数据。它通过表达式语言（Expression Language, EL）或者脚本标签来获取和展示模型中的数据。

构建JSP视图层的关键在于：

使用EL表达式获取数据 。这可以使得视图层与模型层解耦，增加代码的可维护性。
使用JSP标准标签库（JSTL） 。这可以简化视图层的代码，提供更丰富的标签和功能。

以下是JSP中使用EL和JSTL的示例：

<%@ taglib prefix="c" uri="http://java.sun.com/jsp/jstl/core" %>
<html>
<head>
    <title>Product List</title>
</head>
<body>
    <table>
        <c:forEach var="product" items="${products}">
            <tr>
                <td>${product.name}</td>
                <td>${product.price}</td>
            </tr>
        </c:forEach>
    </table>
</body>
</html>

4.3 MVC设计模式的优化与实践案例

4.3.1 代码复用和模块化设计策略

为了提高代码的复用性和模块化，MVC模式需要遵循一些设计原则：

使用设计模式 。例如，单例模式可以确保模型中共享资源的有效管理；策略模式可以用于视图选择等。
分离业务逻辑与界面 。确保模型层不直接依赖于视图层的细节，保持业务逻辑的独立性。
组件化开发 。将应用程序分解为独立的模块或组件，便于管理、测试和复用。

4.3.2 实际项目中的MVC应用实例分析

在实际的项目中，MVC模式的应用会更加复杂，涉及到的组件会更多，操作流程也会更加严格。

以一个网上书店的项目为例，可以划分为以下几个模块：

用户模块 ：用户注册、登录、信息管理等
图书模块 ：图书信息的展示、搜索、购买等
订单模块 ：订单创建、支付、查询、管理等

在设计时，每个模块的视图、模型和控制器都遵循MVC原则。例如：

图书模块的Model（Book.java）

public class Book {
    private String title;
    private String author;
    private double price;

    // Getters and setters...
}

图书模块的View（bookDetails.jsp）

<%@ page contentType="text/html;charset=UTF-8" language="java" %>
<html>
<head>
    <title>Book Details</title>
</head>
<body>
    <h2>Title: ${book.title}</h2>
    <h3>Author: ${book.author}</h3>
    <h4>Price: ${book.price}</h4>
</body>
</html>

图书模块的Controller（BookServlet.java）

@WebServlet("/book")
public class BookServlet extends HttpServlet {
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        Book book = new Book();
        book.setTitle("Design Patterns");
        book.setAuthor("Erich Gamma");
        book.setPrice(44.99);

        request.setAttribute("book", book);
        RequestDispatcher dispatcher = request.getRequestDispatcher("bookDetails.jsp");
        dispatcher.forward(request, response);
    }
}

通过这种方式，网上书店的每个模块都可以独立开发和维护，且通过MVC模式清晰地分离了职责，提高了整体的可扩展性和可维护性。