一、Java Web 开发初印象
在互联网技术飞速发展的当下，Java Web 开发已成为构建各类网络应用的中流砥柱。简单来说，Java Web 开发就是利用 Java 语言及其相关技术，开发出能够在 Web 服务器上运行，并通过浏览器等客户端进行访问的应用程序。这些应用程序可以是功能丰富的网站、交互性强的 Web 应用，也可以是复杂的企业级信息系统 ，广泛应用于电商、金融、教育、医疗等各个领域。
当我们在淘宝上尽情购物、在支付宝中便捷理财、在慕课网里潜心学习，又或是在医院信息系统中查询就诊记录时，背后都离不开 Java Web 开发技术的有力支撑。它就像一位幕后英雄，默默地为我们的数字化生活提供着稳定、高效的服务，保障着各类应用的流畅运行，让我们能够轻松享受互联网带来的便利。
二、搭建开发环境：万事俱备
（一）必备工具大集合
在开始 Java Web 开发之旅前，我们需要准备一系列的开发工具，它们就像是工匠手中的精良工具，助力我们打造出优质的 Web 应用。
首先是 Java 开发工具包（JDK），它是 Java 开发的基础，如同建筑高楼的基石。JDK 包含了 Java 编译器（javac），能将我们编写的 Java 源代码编译成 Java 字节码，这就像是把建筑图纸转化为实际的建筑结构；还包含 Java 运行时环境（JRE），提供了 Java 虚拟机（JVM）以及 Java 核心类库，用于运行 Java 程序，好比为建筑提供了稳定的运行环境 。
集成开发环境（IDE）则为我们提供了一个一站式的开发平台，大大提高了开发效率。其中，IntelliJ IDEA 以其智能的代码分析、强大的代码自动完成和重构功能而备受青睐。它就像一位贴心的智能助手，在我们编码时，能根据上下文智能提示代码，帮助我们快速完成编写，还能方便地对代码进行优化和调整。Eclipse 也是一款广泛使用的开源 IDE，基于插件的架构使其功能可以轻松扩展 ，拥有丰富的插件市场，能满足不同开发者的多样化需求，如同一个可定制的工具箱，开发者可以根据项目需要添加各种插件工具。
Web 服务器是 Java Web 应用运行的载体，Tomcat 是其中的佼佼者。它是一个开源的轻量级 Web 应用服务器，支持 Servlet 和 JSP 技术，能够接收客户端的 HTTP 请求，并返回相应的响应。想象一下，它就像是一个忙碌的快递中转站，负责接收和分发来自客户端的请求包裹，并将处理好的结果包裹送回给客户端。
数据库用于存储和管理应用程序的数据，MySQL 作为一款开源的关系型数据库管理系统，凭借其体积小、速度快、成本低等优势，在 Web 开发中被广泛应用。它以表格的形式组织数据，通过结构化查询语言（SQL）进行数据的增删改查操作，就像一个有序的大型仓库，方便我们对数据进行高效的存储和管理。
（二）一步步完成环境配置
接下来，我们就来详细配置这些开发工具，让它们能够协同工作。
以 Windows 系统为例，JDK 的环境配置步骤如下：首先，从 Oracle 官方网站下载适合你操作系统的 JDK 安装包，下载完成后进行安装，记住安装路径。接着进行环境变量的配置，鼠标右击 “此电脑”，选择 “属性”，在弹出的窗口中点击 “高级系统设置”，然后在 “高级” 标签页下点击 “环境变量” 按钮。在系统变量中，新建一个变量名为 “JAVA_HOME” 的环境变量，变量值为 JDK 的安装路径，比如 “C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_291”。再找到 “Path” 环境变量，点击 “编辑”，在弹出的窗口中添加 “% JAVA_HOME%\bin” 和 “% JAVA_HOME%\jre\bin”，这一步是为了让系统能够找到 JDK 的可执行文件路径，方便在任何目录下都能执行 Java 相关的命令。最后，新建一个变量名为 “CLASSPATH” 的环境变量，变量值为 “.;% JAVA_HOME%\lib;% JAVA_HOME%\lib\tools.jar” ，其中 “.” 表示当前目录，这是为了让 Java 程序能够找到所需的类库文件。配置完成后，按下 “Windows+R” 组合键，在运行对话框中输入 “cmd”，打开命令提示符窗口，输入 “java -version”，如果能正确显示 Java 的版本信息，就说明 JDK 环境配置成功了。
Tomcat 的配置也并不复杂。先从 Apache Tomcat 官网下载 Tomcat 安装包，解压到你想要安装的目录，比如 “D:\tomcat\apache-tomcat-9.0.56”。然后配置环境变量，同样在系统变量中新建一个变量名为 “CATALINA_HOME” 的环境变量，变量值为 Tomcat 的解压路径。接着编辑 “Path” 环境变量，添加 “% CATALINA_HOME%\bin”。配置完成后，打开命令提示符窗口，进入 Tomcat 的 “bin” 目录，输入 “startup.bat”，如果 Tomcat 启动成功，会出现一个命令行窗口，显示 Tomcat 的启动信息。此时，打开浏览器，在地址栏输入 “http://localhost:8080/”，如果能看到 Tomcat 的欢迎页面，就说明 Tomcat 配置成功了。如果遇到端口号被占用的情况，可以修改 Tomcat 的端口号，在 Tomcat 的安装目录下找到 “conf” 文件夹，打开 “server.xml” 文件，找到 “Connector” 标签，修改其中的 “port” 属性值，比如将 “8080” 改为 “8081”。
MySQL 的安装和配置步骤如下：从 MySQL 官方网站下载适用于你操作系统的安装程序，下载完成后，双击运行安装程序。在安装过程中，按照安装向导的提示逐步进行操作，比如选择安装类型、安装路径等。安装完成后，需要配置 MySQL 的环境变量，在系统变量中新建一个变量名为 “MYSQL_HOME” 的环境变量，变量值为 MySQL 的安装路径。然后编辑 “Path” 环境变量，添加 “% MYSQL_HOME%\bin”。接着，以管理员身份运行命令提示符窗口，输入 “mysql -u root -p”，然后输入安装时设置的 root 密码，即可登录 MySQL。如果是首次安装，root 用户默认没有密码，为了提高安全性，需要设置 root 用户的密码，可以在命令提示符窗口中输入 “mysqladmin -u root password 新密码” 来进行设置。还可以创建新用户和数据库，比如在 MySQL 命令行中输入 “CREATE USER 'newuser'@'localhost' IDENTIFIED BY 'password';” 来创建一个新用户，再输入 “GRANT ALL PRIVILEGES ON . TO 'newuser'@'localhost';” 来赋予该用户对所有数据库的所有权限，最后输入 “FLUSH PRIVILEGES;” 使设置生效。
三、核心技术与原理剖析
（一）Servlet：请求处理的幕后英雄
Servlet 是 Java Web 开发中的核心技术之一，它是用 Java 编写的服务器端程序，主要功能是交互式地浏览和修改数据，生成动态 Web 内容 。从狭义上讲，它是 Java 语言实现的一个接口；而广义上，是指任何实现了这个 Servlet 接口的类 ，一般我们所说的 Servlet 指的是后者。Servlet 运行于支持 Java 的应用服务器中，如 Tomcat，虽然它理论上可以响应任何类型的请求，但在绝大多数情况下，主要用于扩展基于 HTTP 协议的 Web 服务器。
Servlet 的工作原理基于 “请求 - 响应” 模型。当客户端发送一个 HTTP 请求到服务器时，服务器会启动并调用相应的 Servlet。Servlet 会根据客户端请求生成相应的内容，然后将其传给服务器，最后服务器将响应返回给客户端。例如，当你在浏览器中输入一个网址并回车，浏览器就会向服务器发送一个 HTTP 请求，服务器接收到请求后，会找到对应的 Servlet 来处理这个请求。如果是一个查询用户信息的请求，Servlet 就会从数据库中获取用户信息，然后将这些信息组织成 HTML 格式的响应内容，再通过服务器返回给浏览器，浏览器接收到响应后，就会将其渲染成网页展示给你。
下面通过一个简单的代码示例来展示如何创建和使用 Servlet 处理 HTTP 请求。首先，创建一个 Java 类，让它继承自HttpServlet类，并重写doGet或doPost方法，这两个方法分别用于处理 HTTP 的 GET 和 POST 请求。
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.annotation.WebServlet;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;
@WebServlet("/hello")
public class HelloServlet extends HttpServlet {
@Override
protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
// 设置响应内容类型为HTML
response.setContentType("text/html");
// 获取输出流，用于向客户端发送响应
PrintWriter out = response.getWriter();
// 写入HTML内容到响应中
out.println("<html><body>");
out.println("<h1>Hello, Java Web!</h1>");
out.println("</body></html>");
}
}
在上述代码中，@WebServlet("/hello")注解用于指定这个 Servlet 的访问路径为/hello。当客户端发送一个 GET 请求到/hello路径时，doGet方法就会被调用，它会向客户端返回一个包含 “Hello, Java Web!” 的 HTML 页面。
（二）JSP：动态网页生成的魔法棒
JSP（Java Server Pages）是另一个重要的 Java Web 开发技术，它的主要目的是简化 Servlet 编写过程中的 HTML 代码嵌入问题。JSP 页面本质上是运行在服务器端的模板，它允许开发者将 Java 代码直接嵌入到 HTML 中，使得编写视图层更加直观 ，非常适合用来展示数据。当服务器接收到一个后缀是 jsp 的请求时，将该请求交给 JSP 引擎去处理，每一个 JSP 页面第一次被访问的时候，JSP 引擎会将它翻译成一个 Servlet 文件，再由 Web 容器调用 Servlet 完成响应。所以说，JSP 的实质仍然是 Servlet 。
在 JSP 中，可以通过多种方式嵌入 Java 代码。例如，使用<% Java代码 %>这种形式可以执行 Java 逻辑代码。比如在一个 JSP 页面中，我们可以这样嵌入 Java 代码来输出当前时间：
<%@ page contentType="text/html; charset=UTF-8" %>
<html>
<head>
<title>当前时间</title>
</head>
<body>
<%
java.util.Date now = new java.util.Date();
out.println("当前时间是：" + now);
%>
</body>
</html>
还可以使用<%! 声明; %>来声明变量或方法，这些声明的变量或方法会成为生成的 Servlet 类的成员。例如：
<%@ page contentType="text/html; charset=UTF-8" %>
<html>
<head>
<title>变量声明示例</title>
</head>
<body>
<%!
int count = 0;
public int increment() {
return ++count;
}
%>
<%
out.println("当前计数：" + increment());
%>
</body>
</html>
另外，<%= 表达式 %>用于把 Java 对象直接输出到 HTML 页面中，它等价于<% out.print(表达式); %>。例如：
<%@ page contentType="text/html; charset=UTF-8" %>
<html>
<head>
<title>表达式示例</title>
</head>
<body>
<%
String message = "欢迎来到JSP世界";
%>
<%= message %>
</body>
</html>
JSP 与 Servlet 在应用场景上有所不同。Servlet 主要用于处理客户端请求、生成响应，尤其是动态内容的生成，通常用于控制逻辑，比如接收表单数据、调用业务逻辑等。而 JSP 更适合做视图，用于显示数据给用户 ，它可以方便地编写包含大量静态 HTML 内容的页面，并且通过嵌入 Java 代码来动态展示数据。在实际应用中，通常会将 Servlet 和 JSP 结合使用，形成 MVC（Model - View - Controller）架构，Servlet 作为控制器，负责处理请求和调用模型；而 JSP 则作为视图，负责展示数据 。
（三）MVC 模式：代码结构的优化之道
MVC（Model - View - Controller）模式是一种广泛应用于软件工程，尤其是 Web 开发领域的设计模式 。在 Java Web 开发中，采用 MVC 模式可以有效分离业务逻辑、数据处理与用户界面展示，提升代码组织性、重用性和可维护性 。
MVC 模式由三个部分组成：模型（Model）、视图（View）和控制器（Controller） 。模型负责处理应用程序的数据和业务逻辑，它从数据库或其他数据源获取数据，对数据进行处理和验证，然后将数据传递给控制器层，还可以定义数据访问方法，用于从数据库中检索或更新数据。例如，在一个电商系统中，商品的添加、删除、修改等业务逻辑就属于模型层。视图是用户看到的部分，负责显示模型的数据，通常是由 HTML、CSS 和 JavaScript 等前端技术实现，它可以将模型的数据以各种形式展示给用户，如表格、列表、表单等，在视图中不包含任何业务逻辑，只负责数据的展示。比如电商系统中商品展示页面、购物车页面等都属于视图层。控制器是模型和视图之间的桥梁，负责接收用户的请求，处理业务逻辑，并将结果传递给视图 。当用户在电商系统中点击 “购买” 按钮时，控制器会接收到这个请求，调用模型层的业务逻辑来处理购买操作，然后根据处理结果选择合适的视图（如订单确认页面）来展示给用户。
以 Spring MVC 框架为例，它是一个基于 MVC 模式的 Java Web 框架，提供了丰富的组件和工具，帮助开发者更高效地实现 MVC 架构。在 Spring MVC 中，控制器是通过@Controller注解标记的 Java 类以及方法来实现的。例如：
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.ui.Model;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
@Controller
@RequestMapping("/users")
public class UserController {
@Autowired
private UserService userService;
@GetMapping("/{id}")
public String getUserInfo(@PathVariable("id") Long id, Model model) {
User user = userService.getUserById(id);
model.addAttribute("user", user);
return "user/view";// 视图名称，对应一个Thymeleaf或JSP模板
}
}
在上述代码中，UserController类被@Controller注解标记为一个控制器，@RequestMapping("/users")指定了这个控制器处理的请求路径前缀为/users。getUserInfo方法处理/users/{id}路径的 GET 请求，它从UserService中获取用户信息，然后将用户信息添加到Model中，最后返回视图名称user/view，Spring MVC 会根据这个视图名称找到对应的视图模板（如user/view.jsp或user/view.html，具体取决于使用的模板引擎），并将Model中的数据渲染到视图中展示给用户。
MVC 模式通过将应用程序的不同方面进行分离，使得数据、视图和控制逻辑相互独立，从而提高了代码的可维护性、可重用性和可扩展性 。当需要修改业务逻辑时，只需要在模型层进行修改，不会影响到视图和控制器；当需要修改用户界面时，只需要在视图层进行修改，不会影响到模型和控制器；当需要添加新的功能时，也可以很方便地在相应的层进行扩展 。在一个大型的电商系统中，随着业务的不断发展，可能需要不断添加新的商品类型、促销活动等业务逻辑，使用 MVC 模式就可以很方便地在模型层进行扩展，而不会影响到已有的视图和控制器，同时也方便了代码的维护和团队协作开发。
四、热门框架深度探索
（一）Spring Boot：快速开发的利器
在 Java Web 开发领域，Spring Boot 无疑是一款极具影响力的框架，它以其独特的优势和强大的功能，为开发者带来了高效、便捷的开发体验，成为众多项目的首选框架。
Spring Boot 最大的特点之一就是 “约定优于配置”。它摒弃了传统 Spring 框架中繁琐的 XML 配置，采用基于 Java 的配置方式，通过一系列的自动配置机制，让开发者可以专注于业务逻辑的实现，而无需花费大量时间在复杂的配置上。例如，在一个传统的 Spring 项目中，配置数据库连接可能需要在 XML 文件中编写大量的配置代码，包括数据源的配置、连接池的配置等；而在 Spring Boot 项目中，只需要在application.properties或application.yml文件中简单配置数据库的相关信息，如数据库地址、用户名、密码等，Spring Boot 就会自动根据这些配置创建数据源和连接池，大大简化了配置过程。
Spring Boot 还内置了多种服务器，如 Tomcat、Jetty 和 Undertow 等，这使得应用程序可以直接打包成可执行的 JAR 文件，通过java -jar命令即可运行，无需依赖外部的服务器。以一个简单的 Web 项目为例，在使用 Spring Boot 之前，我们可能需要将项目打包成 WAR 文件，然后部署到外部的 Tomcat 服务器中才能运行；而使用 Spring Boot 后，我们可以直接将项目打包成 JAR 文件，内置的 Tomcat 服务器会在运行时自动启动，项目可以直接运行，这极大地简化了项目的部署过程，提高了开发和部署的效率 。
下面我们通过一个具体的示例来展示如何使用 Spring Boot 创建项目。首先，我们可以使用 Spring Initializr 来快速生成 Spring Boot 项目的基础结构。打开浏览器，访问https://start.spring.io/，在这个网站上，我们可以进行如下配置：选择项目类型为 Maven Project，语言为 Java，打包方式为 Jar，Java 版本根据实际情况选择（这里假设选择 1.8），在依赖项中勾选 Spring Web，然后点击 “Generate” 按钮，即可下载一个包含基本项目结构的压缩包。
解压下载的压缩包，使用 IDE（如 IntelliJ IDEA）打开项目。项目结构如下：
src/
├── main/
│ ├── java/
│ │ └── com/
│ │ └── example/
│ │ └── demo/
│ │ ├── DemoApplication.java
│ │ └── controller/
│ │ └── HelloController.java
│ └── resources/
│ ├── application.properties
│ └── static/
│ └── templates/
└── test/
└── java/
└── com/
└── example/
└── demo/
└── DemoApplicationTests.java
其中，DemoApplication.java是 Spring Boot 项目的启动类，它包含一个main方法，用于启动 Spring Boot 应用。@SpringBootApplication注解是 Spring Boot 的核心注解，它包含了@Configuration、@EnableAutoConfiguration和@ComponentScan等多个注解，用于开启自动配置、组件扫描等功能。
package com.example.demo;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
@SpringBootApplication
public class DemoApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(DemoApplication.class, args);
}
}
HelloController.java是一个控制器类，用于处理 HTTP 请求。@RestController注解表示这是一个 RESTful 风格的控制器，它包含了@Controller和@ResponseBody两个注解，@Controller用于标识这是一个控制器类，@ResponseBody用于将方法的返回值直接作为 HTTP 响应体返回给客户端。@GetMapping("/helloworld")注解表示该方法处理 HTTP 的 GET 请求，请求路径为/helloworld。
package com.example.demo.controller;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
@RestController
public class HelloController {
@GetMapping("/helloworld")
public String Hello() {
return "Hello, Spring Boot!";
}
}
在resources目录下的application.properties文件中，可以进行一些全局的配置，如端口号、数据库连接信息等。例如，如果我们想修改项目的端口号，可以在application.properties文件中添加如下配置：
server.port=8081
完成上述代码编写和配置后，我们可以直接运行DemoApplication类的main方法来启动项目。启动成功后，打开浏览器，访问http://localhost:8081/helloworld，即可看到页面上显示 “Hello, Spring Boot!”，这表明我们的 Spring Boot 项目已经成功创建并运行。
（二）其他框架风采展示
除了 Spring Boot，Java Web 开发中还有许多其他优秀的框架，它们各自有着独特的特点和适用场景，为开发者提供了丰富的选择。
Struts 是一个基于 MVC 模式的 Java Web 框架，它有着丰富的标签库，大大提高了开发效率。在 JSP 页面中，我们可以使用 Struts 的标签来简化页面的开发，比如<s:form>标签可以方便地创建表单，<s:submit>标签可以创建提交按钮，并且这些标签可以与后台的 Action 进行无缝集成。Struts 还提供了强大的拦截器机制，通过配置拦截器，我们可以在 Action 执行前后进行一些通用的操作，如日志记录、权限验证等。Struts 适用于那些对页面展示和交互性要求较高，且业务逻辑相对复杂的项目，比如一些大型的企业级应用系统。
Hibernate 是一个开源的对象关系映射（ORM）框架，它对 JDBC 进行了深度封装，开发者可以使用面向对象的方式来操作数据库，而无需编写大量的 SQL 语句。通过配置 Hibernate 的映射文件，我们可以将 Java 对象与数据库表进行映射，然后使用 Hibernate 提供的 API 来进行数据的增删改查操作。Hibernate 的优点是可移植性好，当项目需要更换数据库时，只需要修改少量的配置即可。它适用于那些对数据库操作要求较高，且业务逻辑相对稳定的项目，比如一些后台管理系统。
MyBatis 也是一个优秀的 ORM 框架，它专注于 SQL 本身，程序员需要自己编写 SQL 语句，这使得 SQL 的修改和优化更加方便。MyBatis 的 SQL 语句写在 XML 文件中，这样可以将 SQL 与程序代码分离，便于统一管理和维护。它还提供了强大的动态 SQL 功能，通过使用<if>、<choose>、<where>等标签，我们可以根据不同的条件生成不同的 SQL 语句。MyBatis 适用于那些对 SQL 性能要求较高，且需求变化较多的项目，比如互联网应用、大数据系统等。
五、实战项目：学以致用
（一）项目需求分析
以学生信息管理系统为例，我们来深入了解 Java Web 开发在实际项目中的应用。学生信息管理系统是学校管理学生信息的重要工具，其功能需求涵盖多个方面。
首先是学生信息的增删改查功能。在信息录入方面，管理员需要能够准确地将学生的基本信息，如姓名、学号、年龄、性别、专业、班级等录入系统，同时系统应具备数据校验功能，防止录入错误数据，比如学号必须是唯一的，年龄应在合理范围内等。信息查询功能要求系统支持多种查询方式，学生可以通过学号查询自己的详细信息，教师可以根据班级查询所有学生的信息，管理员则可以按照各种条件进行灵活查询，如查询某个专业的所有学生信息。修改功能允许管理员或授权教师在学生信息发生变化时，如学生转专业、联系方式变更等，对学生信息进行及时更新。删除功能则用于处理学生毕业、退学等情况，从系统中删除相应的学生信息，但在删除时需要进行确认和记录，以保证数据的可追溯性。
用户登录功能也是系统的关键部分。不同用户角色，如学生、教师、管理员，拥有不同的登录账号和密码。系统需要对用户输入的账号和密码进行验证，确保其准确性和合法性。登录成功后，根据用户角色的不同，为其提供相应的操作权限和功能界面。学生登录后，只能查看自己的个人信息和成绩，进行选课等操作；教师登录后，可以查看所教班级学生的信息和成绩，录入学生成绩等；管理员则拥有最高权限，可以进行所有学生信息的管理、用户账号管理等操作。
（二）架构设计与技术选型
在架构设计方面，我们采用经典的三层架构，包括前端、后端和数据库。前端负责与用户进行交互，提供直观的用户界面，使用 HTML、CSS 和 JavaScript 技术。HTML 用于构建页面的结构，定义页面的各个元素，如标题、段落、表格等；CSS 用于美化页面的样式，包括字体、颜色、布局等，使页面更加美观和易于操作；JavaScript 则用于实现页面的动态交互功能，如验证用户输入、异步加载数据、实现页面跳转等。例如，在学生信息查询页面，通过 JavaScript 代码可以实现当用户输入查询条件后，无需刷新页面即可异步获取并显示查询结果，提高用户体验。
后端主要负责业务逻辑的处理和数据的交互，采用 Spring Boot 框架。Spring Boot 提供了强大的依赖管理和自动配置功能，能够快速搭建项目框架，减少开发工作量。同时，结合 Spring MVC 实现 MVC 模式，将业务逻辑、数据处理和视图展示进行分离，提高代码的可维护性和可扩展性。例如，在处理学生信息查询请求时，控制器层接收前端传来的查询参数，调用业务逻辑层的方法从数据库中获取数据，然后将数据返回给前端展示。
数据库选用 MySQL，它是一款开源的关系型数据库管理系统，具有稳定可靠、性能高效、易于使用等优点。MySQL 能够很好地存储和管理学生信息，通过 SQL 语句进行数据的增删改查操作。我们可以创建学生表（student），包含学号（student_id）、姓名（student_name）、年龄（age）、性别（gender）、专业（major）、班级（class）等字段，用于存储学生的基本信息；创建成绩表（score），包含学号（student_id）、课程号（course_id）、成绩（score）等字段，用于存储学生的成绩信息。通过合理设计数据库表结构和关系，确保数据的完整性和一致性。
（三）详细开发过程
数据库表设计是项目开发的重要基础。除了上述提到的学生表和成绩表，还可以创建用户表（user），包含用户 ID（user_id）、用户名（username）、密码（password）、用户角色（role）等字段，用于管理系统用户的登录信息和角色权限。在创建表时，需要根据实际需求设置字段的数据类型、主键、外键等约束条件。例如，学生表中的学号字段设置为主键，确保学号的唯一性；成绩表中的学号字段作为外键，关联学生表中的学号字段，建立学生与成绩之间的关联关系。
后端代码编写主要基于 Spring Boot 框架。首先创建 Spring Boot 项目，配置好相关依赖，如 Spring Web、MySQL Driver 等。在项目中，创建控制器类（Controller），用于处理前端传来的 HTTP 请求。以学生信息查询功能为例，创建 StudentController 类，使用@RestController注解标记为 RESTful 风格的控制器，使用@RequestMapping注解指定请求路径。在类中定义查询方法，如getStudentById方法，使用@GetMapping注解处理 GET 请求，接收前端传来的学号参数，调用业务逻辑层的方法从数据库中查询对应的学生信息，并将结果返回给前端。
package com.example.studentmanagementsystem.controller;
import com.example.studentmanagementsystem.entity.Student;
import com.example.studentmanagementsystem.service.StudentService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
@RestController
@RequestMapping("/students")
public class StudentController {
@Autowired
private StudentService studentService;
@GetMapping("/{id}")
public Student getStudentById(@PathVariable("id") Long id) {
return studentService.getStudentById(id);
}
}
业务逻辑层（Service）负责处理具体的业务逻辑。创建 StudentService 类，定义业务方法，如getStudentById方法，在方法中调用数据访问层（Repository）的方法从数据库中查询学生信息。数据访问层使用 Spring Data JPA，它是 Spring 框架提供的用于简化数据库访问的工具，通过定义接口并继承JpaRepository，可以自动生成常用的数据访问方法。
package com.example.studentmanagementsystem.service;
import com.example.studentmanagementsystem.entity.Student;
import com.example.studentmanagementsystem.repository.StudentRepository;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;
@Service
public class StudentService {
@Autowired
private StudentRepository studentRepository;
public Student getStudentById(Long id) {
return studentRepository.findById(id).orElse(null);
}
}
前端页面开发使用 HTML、CSS 和 JavaScript。创建 HTML 页面，如 studentInfo.html，使用 HTML 标签构建页面结构，展示学生信息查询的表单和结果展示区域。使用 CSS 样式表对页面进行美化，使其具有良好的视觉效果。通过 JavaScript 代码实现与后端的交互，使用fetch API 或 Axios 库发送 HTTP 请求，获取后端返回的数据，并将数据展示在页面上。例如，当用户在查询表单中输入学号并点击查询按钮时，JavaScript 代码发送 GET 请求到后端的/students/{id}路径，获取学生信息后，将其填充到页面的相应位置。
（四）项目部署上线
项目开发完成后，需要部署到 Tomcat 服务器上，使其能够对外提供服务。首先，将项目打包成 WAR 文件。在 Maven 项目中，可以在项目根目录下执行mvn clean package命令，Maven 会自动将项目编译、测试，并打包成 WAR 文件，生成的 WAR 文件位于target目录下。
然后，将 WAR 文件部署到 Tomcat 服务器。有多种部署方式，一种常见的方式是将 WAR 文件直接复制到 Tomcat 的webapps目录下。Tomcat 在启动时会自动解压 WAR 文件，并将其部署为一个 Web 应用。例如，将studentmanagementsystem.war文件复制到 Tomcat 的webapps目录下，启动 Tomcat 后，在浏览器中访问http://localhost:8080/studentmanagementsystem，即可访问学生信息管理系统。
部署完成后，需要进行项目的测试和优化。测试包括功能测试、性能测试、安全测试等。功能测试主要验证系统的各项功能是否正常运行，如学生信息的增删改查、用户登录等功能是否符合预期。性能测试则关注系统的响应时间、吞吐量等性能指标，通过使用工具如 JMeter 模拟大量并发用户请求，测试系统在高负载情况下的性能表现。安全测试用于检测系统是否存在安全漏洞，如 SQL 注入、跨站脚本攻击（XSS）等，通过使用工具如 OWASP ZAP 进行安全扫描，及时发现并修复安全问题。
根据测试结果，对项目进行优化。如果发现系统响应时间过长，可以优化数据库查询语句，添加索引，提高数据查询效率；如果发现安全漏洞，及时采取措施进行修复，如对用户输入进行严格的过滤和验证，防止 SQL 注入和 XSS 攻击。通过不断的测试和优化，确保学生信息管理系统能够稳定、高效、安全地运行，为学校的学生信息管理工作提供有力支持。
六、总结与展望
通过以上的学习，相信大家对 Java Web 开发已经有了较为全面和深入的了解。从基础的开发环境搭建，到核心技术 Servlet、JSP 的原理与应用，再到热门框架 Spring Boot 等的使用，以及最后的实战项目开发，每一个环节都凝聚着 Java Web 开发的精髓。
在学习过程中，大家不仅掌握了 Java Web 开发的具体技术，更重要的是理解了其中的编程思想和设计模式，如 MVC 模式等，这些将为今后的开发工作打下坚实的基础。同时，通过实际项目的开发，学会了如何将所学知识应用到实际场景中，解决实际问题，提高了自己的动手能力和项目经验。
然而，技术的发展是永无止境的，Java Web 开发领域也在不断地演进和创新。随着云计算、大数据、人工智能等新兴技术的快速发展，Java Web 开发也将与之深度融合。未来，Java Web 开发可能会更加注重微服务架构的应用，通过将大型应用拆分成多个小型服务，实现更灵活的部署和扩展；在云计算方面，Java Web 应用将更加便捷地部署在云端，利用云平台的弹性计算、存储等资源，降低运维成本，提高应用的可用性和可靠性；大数据与 Java Web 开发的结合，将使我们能够更好地处理和分析海量数据，为业务决策提供更有力的数据支持；人工智能技术则可能会为 Java Web 应用带来更智能的交互体验和自动化的业务流程。
希望大家在今后的学习和工作中，能够继续保持对技术的热情和好奇心，不断学习和探索 Java Web 开发的新领域和新技术。积极关注行业动态，参与开源项目，与同行交流经验，共同进步。相信在不久的将来，大家都能在 Java Web 开发领域取得优异的成绩，为互联网技术的发展贡献自己的力量。