Java Web开发全攻略：从Servlet到Spring Boot

# 1. Java Web开发入门

## 1.1 Java Web开发概述
Java Web开发是构建动态网站和网络应用程序的过程，它利用Java语言及其相关技术。入门时，了解Java Web的基本组成部分是至关重要的，这包括了解HTTP协议、HTML/CSS/JavaScript等前端技术，以及Java后端技术。本章将带你走进Java Web的世界，从基础开始构建知识体系。

## 1.2 开发环境搭建
开始Java Web开发之前，需要搭建合适的开发环境。首先，安装Java开发工具包（JDK），并配置环境变量。其次，选择合适的集成开发环境（IDE），如IntelliJ IDEA或Eclipse。然后，安装并配置Web服务器，比如Apache Tomcat，它是Java Web项目不可或缺的组成部分。

## 1.3 简单Web应用实例
为了更好地理解Java Web的工作方式，我们将通过创建一个简单的“Hello World”Web应用实例来实践。这个实例会使用Servlet来处理HTTP请求和响应。具体步骤如下：

1. 创建一个Servlet类，覆写`doGet`方法。
2. 在`web.xml`中配置Servlet映射。
3. 构建项目并部署到Tomcat服务器。
4. 访问URL以查看结果。

// HelloWorldServlet.java
import javax.servlet.*;
import javax.servlet.http.*;
import java.io.IOException;

public class HelloWorldServlet extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        response.setContentType("text/html");
        response.getWriter().println("<h1>Hello, World!</h1>");
    }
}

通过这个简单的例子，你将体会到Java Web开发中的请求处理和内容呈现的基本过程，为后续深入学习打下坚实的基础。

# 2. 深入理解Servlet和JSP

## 2.1 Servlet的基本原理和生命周期

### 2.1.1 Servlet API概述

Servlet是一种运行在服务器端的组件，它扩展了Java语言的功能，并且提供了一种响应客户端请求和生成动态内容的方法。在Java Web开发中，Servlet是最重要的技术之一，它提供了处理HTTP请求和响应的核心功能。Servlet API是一组Java接口和类，定义了Servlet及其与Servlet容器（通常是Web服务器）之间的交互。

Servlet API的主要组件包括：
- `javax.servlet.Servlet`：所有Servlet必须实现的接口，定义了生命周期方法。
- `javax.servlet.GenericServlet`：实现了Servlet接口的基础类，提供了一些通用的方法。
- `javax.servlet.http.HTTPServlet`：扩展了GenericServlet，专用于处理HTTP请求。

Servlet的生命周期由三个主要方法构成：`init()`, `service()`, 和 `destroy()`。当一个Servlet被加载到Web容器时，`init()`方法会被调用一次，用于初始化Servlet。`service()`方法用于处理客户端请求，每当有请求时都会调用。最后，当Servlet被卸载时，`destroy()`方法会被调用一次，用于进行清理工作。

### 2.1.2 Servlet的初始化、服务和销毁过程

#### 初始化过程

在`init()`方法中，Servlet的初始化可以包括但不限于以下任务：
- 初始化资源，如数据库连接、初始化变量等。
- 加载配置参数。
- 创建辅助类实例。

public void init(ServletConfig config) throws ServletException {
    super.init(config);
    // 初始化代码
}

#### 服务过程

`service()`方法是Servlet的核心，它根据请求的类型（GET、POST、PUT、DELETE等）调用相应的`doGet()`, `doPost()`, `doPut()`, `doDelete()`等方法。通常开发者会覆盖这些方法而不是直接覆盖`service()`。

public void service(ServletRequest request, ServletResponse response) throws ServletException, IOException {
    HttpServletRequest req = (HttpServletRequest) request;
    HttpServletResponse res = (HttpServletResponse) response;
    // 逻辑处理
    String method = req.getMethod();
    if ("GET".equals(method)) {
        doGet(req, res);
    } else if ("POST".equals(method)) {
        doPost(req, res);
    }
    // 其他处理
}

#### 销毁过程

`destroy()`方法用于释放资源，如关闭文件、数据库连接等。

public void destroy() {
    // 清理资源代码
}

## 2.2 JSP技术详解

### 2.2.1 JSP页面的执行流程

JSP（Java Server Pages）是一种动态网页技术，它允许开发者将Java代码嵌入到HTML页面中。JSP页面在第一次请求时会被编译成Servlet，然后由Servlet容器执行。

JSP页面的执行流程通常包括：
1. 用户请求JSP页面。
2. Web服务器检测到JSP页面的请求，如果页面未被编译成Servlet，则将其编译。
3. 生成的Servlet由Web容器加载并执行。
4. Servlet生成动态内容并将其返回给用户。

JSP页面由HTML代码和JSP脚本组成，包括指令、表达式和脚本段等。

### 2.2.2 JSP指令和标准标签库（JSTL）

#### JSP指令

JSP指令用于设置与整个JSP页面相关的属性，如页面指令、包含指令等。例如：

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

#### 标准标签库（JSTL）

JSTL提供了许多标签，用于简化JSP页面中的常见任务，如循环、条件判断等。例如，使用JSTL显示请求参数：

<c:forEach items="${param}" var="entry">
    ${entry.key} = ${entry.value}<br/>
</c:forEach>

## 2.3 Servlet和JSP的高级应用

### 2.3.1 Filter和Listener的使用

过滤器（Filter）和监听器（Listener）是Servlet API中用于增强Web应用程序功能的重要组件。

#### Filter

过滤器可以拦截请求和响应，进行预处理或后处理。创建一个Filter需要实现`javax.servlet.Filter`接口。

public class MyFilter implements Filter {
    public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
        // 初始化代码
    }

    public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) 
            throws IOException, ServletException {
        // 处理请求前的代码
        chain.doFilter(request, response); // 继续处理请求
        // 处理请求后的代码
    }

    public void destroy() {
        // 清理代码
    }
}

#### Listener

监听器用于监听Web应用程序中的事件，如会话创建和销毁、属性更改等。实现一个监听器需要实现`javax.servlet.ServletContextListener`等接口。

public class MyListener implements ServletContextListener {
    public void contextInitialized(ServletContextEvent event) {
        // ServletContext被创建时调用
    }

    public void contextDestroyed(ServletContextEvent event) {
        // ServletContext被销毁时调用
    }
}

### 2.3.2 MVC模式在Servlet/JSP中的实现

模型-视图-控制器（MVC）模式是一种设计模式，用于将应用程序分为三个主要部分：模型（Model）、视图（View）和控制器（Controller）。

在Servlet/JSP中，MVC模式的实现通常遵循以下步骤：

1. **模型（Model）**：处理数据和业务逻辑。
2. **视图（View）**：展示数据（即JSP页面）。
3. **控制器（Controller）**：接收用户输入，调用模型处理业务逻辑，然后选择视图来显示处理结果。

Servlet通常作为控制器，处理请求并调用相应的服务。JSP页面则作为视图展示数据。模型通常由JavaBean或EJB等组件构成。

使用MVC模式可以提高代码的可维护性和可扩展性，让Web应用程序的结构更加清晰。

graph LR
A[用户请求] --> B[控制器Servlet]
B --> C[模型处理]
C --> D[视图展示]

以上所述内容为深入理解Servlet和JSP的基础。通过本章节的介绍，读者应该能够掌握Servlet的生命周期，了解JSP的执行流程和使用，以及掌握如何使用Filter和Listener来扩展Web应用程序的功能。同时，理解MVC模式在Servlet/JSP中的应用对于构建结构良好的Java Web应用程序至关重要。

# 3. 掌握Java Web常用框架

Java Web开发不仅限于基础的Servlet和JSP技术，更广泛地使用各种成熟和强大的框架以提高开发效率和项目的稳定性。在本章节中，我们将深入了解和掌握Java Web开发中常用的三大框架：Struts2、Hibernate和Spring。通过学习这些框架的核心概念、工作原理、高级应用以及它们之间的整合使用，开发者可以构建出结构清晰、性能优越的Web应用程序。

## 3.1 Struts2框架的核心概念和工作原理

Struts2是一个基于MVC模式的Java Web框架，它简化了JSP、Servlet和自定义标签库的使用，为开发高质量Web应用提供了一种有效途径。

### 3.1.1 Struts2的MVC实现和Action映射

Struts2将MVC模式融入到框架设计中，其中Action充当模型层（Model），负责处理业务逻辑；视图（View）由JSP页面提供，展示用户界面；控制器（Controller）则由Struts2的框架核心实现。

代码块展示了Struts2 Action类的一个简单例子，该Action类处理用户请求并返回相应的结果。

public class LoginAction implements Action {
    private String username;
    private String password;

    // getter和setter方法
    public String getUsername() {
        return username;
    }

    public void setUsername(String username) {
        this.username = username;
    }

    public String getPassword() {
        return password;
    }

    public void setPassword(String password) {
        this.password = password;
    }
    // 执行Action的execute方法
    @Override
    public String execute() {
        if ("admin".equals(username) && "admin123".equals(password)) {
            return SUCCESS; // 返回Action的 SUCCESS 常量
        }
        return ERROR; // 如果登录失败，返回 ERROR 常量
    }
}

在`struts.xml`配置文件中定义Action映射：

<struts>
    <package name="default" extends="struts-default">
        <action name="login" class="com.example.LoginAction">
            <result name="success">/success.jsp</result>
            <result name="error">/error.jsp</result>
        </action>
    </package>
</struts>

### 3.1.2 表单验证和拦截器的应用

Struts2提供了一种简单的方式来验证表单数据，开发者可以通过在Action类中声明验证规则来实现。拦截器是Struts2框架的另一个强大特性，它允许你在Action执行前后执行额外的操作，如数据验证、日志记录等。

#### 表单验证

public class UserForm {
    private String username;
    private String password;

    // 输入验证规则
    private void validate() {
        if (username == null || userna