第1章 Java Web开发概述
Java Web是用Java技术来解决相关Web领域的技术总和。本章首先介绍了Java语言的历史和现状，然后对Web开发的基础知识进行了简单介绍，最后介绍了Java Web开发环境的搭建过程，为后面的学习做好准备。
1.1 背景知识简介
Java是Sun公司（已被甲骨文公司收购）于1995年正式推出的面向对象的程序设计语言，它具有简单、面向对象、跨平台、健壮和安全、可移植性、支持网络编程，以及支持多线程等许多优良特性，特别适用于Internet应用程序的开发。
1991年，Sun公司成立了由James Gosling领导的Green Project研发小组，其目的是研发一种分布式系统结构，使其能够在各种家用消费电子产品上运行。最终，Green项目组开发出了一种新的编程语言——Oak（Java的前身）。1994年，随着Internet的快速发展，Sun公司看到了Oak在计算机网络上的广阔应用前景，于是对Oak做了进一步的改进，1995年5月，Oak以Java的名称正式发布。目前，Java已成为网络编程的首选语言。
Sun公司于1996年1月23日发布了JDK 1.0。1998年12月4日，Sun发布了Java历史上最重要的一个JDK版本——JDK 1.2。这个版本标志着Java已经进入Java 2时代，这个时期也是Java飞速发展的时期。目前Java 2平台有3个版本。
1.Java SE
Java SE（Java Platform，Standard Edition）称为Java平台标准版，主要用于开发Java桌面应用程序和低端的服务器应用程序，也可以开发Java Applet程序。
2.Java EE
Java EE（Java Platform，Enterprise Edition）称为Java平台企业版，主要用于构建企业级的服务应用。Java EE是在Java SE的基础上构建的，增加了附加类库，可以支持目录管理、交易管理和企业级消息处理等功能。
3.Java ME
Java ME（Java Platform，Micro Edition）称为Java平台微型版，主要用于嵌入式的消费产品中，如移动电话、掌上电脑或其他无线设备等。
1.2 Web开发基础知识
随着网络技术的不断发展，各种网络程序开发体系结构应运而生，其中基于客户端/服务器的C/S结构和基于浏览器/服务器的B/S结构成为两大主流。Java Web开发是基于B/S结构的Java应用程序开发。
1.2.1 Web程序运行原理
在B/S结构中，用户通过浏览器向Web服务器端发送请求，由Web服务器处理用户的请求并将处理结果返回客户端。Web程序的工作流程如图1-1所示，具体操作步骤如下。
1）用户通过浏览器向Web服务器发送请求（步骤a），Web服务器接收到该请求后，根据请求的文件名在Web服务器中查找对应的文件（步骤b），并根据文件的扩展名（如.html或.jsp）来判断当前所请求的是静态页面还是动态页面。
2）当请求页面为静态页面时，则直接将静态页面返回（步骤c），并将该页面作为响应发送给客户端浏览器（步骤e）。
3）当请求页面为动态页面时，Web服务器首先执行页面中的代码部分；如果动态页面中存在数据库操作代码，Web服务器还要负责完成与数据库服务器的信息交互（步骤d），之后再将动态页面解释为静态页面（步骤c）；最后Web服务器将该静态页面作为响应发送给客户端浏览器（步骤e）。
图1-1 Web程序的工作流程
1.2.2 Web服务器介绍
市场上有很多种Web服务器，UNIX和Linux平台下常用的Web服务器有Apache的Tomcat、IBM公司的WebSpherer和BEA公司的WebLogic等，而Windows NT/2000/2003平台下最常用的服务器则是微软公司的IIS（Internet Information Server）。
下面介绍几种常用的Web服务器。
1.Apache Tomcat
Tomcat是Apache软件基金会（Apache Software Foundation）的Jakarta项目中的一个核心项目，由Apache、Sun公司和其他一些公司及个人共同开发而成。由于有了Sun公司的参与和支持，最新的Servlet和JSP规范总是能在Tomcat中得到体现。因为Tomcat技术先进，性能稳定，而且是免费的，因而深受Java爱好者的喜爱并得到了部分软件开发商的认可，成为目前比较流行的Web应用服务器。
2.IBM WebSphere
WebSphere应用服务器是一种功能完善、开放的Web应用程序服务器，是IBM电子商务计划的核心部分，是基于Java和Servlet的Web应用程序运行环境，为Web站点提供了所需的一切服务，包括项目管理、连接数据库、Java Servlet代码生成器、HTML编辑器和网站发布等，为开发Servlet和JavaBean提供了多种向导。WebSphere适应Web应用程序服务器的需要，范围从简单到高级直到企业级。
3.BEA WebLogic
WebLogic最早由WebLogic Inc.开发，后并入BEA公司，最终BEA公司又并入甲骨文公司。WebLogic是一个Web应用服务器，确切地说是一个基于Java EE架构的中间件，是用于开发、集成、部署与管理大型分布式Web应用、网络应用和数据库应用的Java应用服务器。由于WebLogic具有全面的功能、对开放标准的遵从性、多层架构，并支持基于组件的开发，基于Internet的企业都选择它来开发和部署最佳的应用。
4.Microsoft IIS
Microsoft的Web服务器产品为Internet Information Server（IIS），IIS是允许在公共Intranet或Internet上发布信息的Web服务器。IIS提供了一个图形界面的管理工具，称为Internet服务管理器，可用于监视配置和控制Internet服务。
IIS是一种Web服务组件，其中包括Web服务器、FTP服务器、NNTP服务器和SMTP服务器，分别用于网页浏览、文件传输、新闻服务和邮件发送等方面，使得在网络（包括因特网和局域网）上发布信息成了一件很容易的事情。
1.2.3 Web开发流程
在Web应用程序的开发中，有两种主流的开发体系结构：C/S架构和B/S架构。
所谓C/S架构，又称Client/Server或客户端/服务器模式。服务器端通常采用高性能的PC、工作站或小型机，并采用大型数据库系统，如Oracle、Sybase、Informix或SQL Server；客户端则需要安装专用的客户端软件。在这种架构方式中，客户端应用程序负责用户业务逻辑的处理，服务器端仅对重要的过程和数据库进行处理和存储，如图1-2所示。
图1-2 C/S架构
所谓B/S架构，又称Browser/Server或浏览器/服务器模式。在这种架构方式中，客户端只需要有通用的浏览器软件，将开发的Web应用程序部署在Web服务器中即可，通过浏览器向Web服务器发送请求，就可以访问服务器端提供的所有服务，如图1-3所示。B/S 架构已经成为当今应用软件的首选体系结构。
图1-3 B/S架构
无论采用哪种体系结构，Web开发通常都遵循一个基本的流程：需求分析阶段、设计阶段、开发阶段、测试阶段、运行与维护阶段，如图1-4所示。
首先，通过对用户的调研，结合分析市场现状及发展趋势完成项目的需求分析。然后，根据需求分析结果进行系统的分析和设计，确定系统的规模和目标，规划开发方案，并完成数据库设计。在开发阶段中，由于Web标准是结构和表现相分离的，所以设计师和程序员可以并行开发，后期再完成整个网站的整合。在整个Web项目开发完成后，需要设计测试案例，测试项目功能的实现情况。最后，将整个Web项目部署到Web服务器上，运行并维护。
图1-4 Web开发流程
1.3 Java Web开发平台的搭建
开发Java Web应用程序需要运行环境和开发工具，因此，搭建一个方便、快捷、高效的开发平台就显得尤为重要。目前，比较常用的开发平台和工具包括JDK、Tomcat和MyE-clipse等。其中，JDK是Java语言的开发环境，Tomcat是Web服务器，MyEclipse是开发Java EE的集成开发环境。
本书以Windows 64位操作系统为例，采用JDK 1.7＋Tom-cat 6.0＋MyEclipse 6.6作为开发与运行环境。读者可根据自己系统的要求下载相应的版本。
1.3.1 Java环境变量配置
JDK（Java Development Kit）是Java语言的软件开发工具包，是整个Java的核心，它提供了编译和运行Java程序所需的各种工具和资源，包括Java编译器、Java运行时环境（Java Runtime Environment，JRE），以及常用的Java类库等。由于Java Web使用Java语言作为开发语言，因此，要想开发与运行Java Web应用程序，就必须有JDK的开发环境。本书中采用的是JDK 1.7版本，读者可到甲骨文公司的官方网站进行下载，网址为http：//www.oracle.com/ technetwork/cn/java/javase/downloads/jdk7-downloads-1880260.html。
1.JDK的安装
下载后的文件名称为jdk-7u79-windows-x64.exe，双击该文件即可开始安装。具体安装步骤如下。
1）双击jdk-7u79-windows-x64.exe文件，在弹出的对话框中单击“下一步”按钮。
2）在弹出的“定制安装”对话框中，设置JDK的安装路径并选择安装组件。单击“更改”按钮，将安装路径更改为D：/Java/jdk1.7.079，其他采用默认设置，如图1-5所示，单击“下一步”按钮，开始安装。
3）在安装的过程中，将会弹出设置JRE安装路径的对话框。单击“更改”按钮，将安装路径更改为D：/Java/jre7，如图1-6所示，单击“下一步”按钮，继续安装JRE。
图1-5 设置JDK的安装路径
图1-6 设置JRE的安装路径
4）在弹出的安装完成对话框中，单击“关闭”按钮，即可完成JDK的安装。
2.JDK的配置与测试
JDK安装完成后，需要设置环境变量并测试JDK配置是否成功。具体操作步骤如下。
1）在桌面上右击“计算机”图标，在弹出的快捷菜单中选择“属性”命令，弹出“系统”对话框，选择“高级系统设置”选择卡。在弹出的“系统属性”对话框中选择“高级”选项卡，然后单击“环境变量”按钮，弹出“环境变量”对话框。
2）单击“系统变量”选项组中的“新建”按钮，弹出“新建系统变量”对话框。在“变量名”文本框中输入JAVA_HOME，在“变量值”文本框中输入JDK的安装路径D：\ Java\jdk1.7.0_79，如图1-7所示。单击“确定”按钮，完成系统变量JAVA_HOME的创建。
3）在系统变量列表框中查看是否存在PATH变量（注意：不区分大小写）。如果不存在，则新建系统变量PATH；若存在，则选中该变量，单击“编辑”按钮，弹出“编辑系统变量”对话框。在“变量值”文本框中原有变量值的最前面增加变量值“％JAVA HOME％\bin；”，如图1-8所示。单击“确定”按钮，完成系统变量PATH的编辑。
图1-7 新建JAVA HOME变量
图1-8 编辑PATH变量
4）用同样的方法新建系统变量CLASSPATH，设置变量值为“.；％JAVA_HOME％\lib\ dt.jar；％JAVA_HOME％\lib\tools.jar”，如图1-9所示。单击“确定”按钮，完成系统变量的创建。
5）环境变量设置完成后，还要测试JDK是否配置成功。
单击“开始”按钮，选择“运行”命令，在弹出的“运行”对话框中输入cmd命令，单击“确定”按钮，进入DOS命令窗口。在命令提示符后输入javac命令，按下＜Enter＞键，如果系统输出javac命令的使用帮助信息，如图1-10所示，则表明JDK配置成功。
图1-9 新建CLASSPATH变量
图1-10 JDK配置成功界面
1.3.2 集成开发环境MyEclipse的下载和配置
MyEclipse是基于Eclipse开发的功能强大的企业级集成开发环境，主要用于Java、Java EE和移动应用的开发，支持代码编写、调试、测试及发布等功能，提供了对UML、Ajax、Web、Web Services、J2EE、JSP、XML、Struts、JSF、Java Persistence、EJB、扩展数据库，以及各种应用服务器的集成支持。
1.下载MyEclipse
MyEclipse的官方网站地址是http：//www.myeclipseide.com/，可根据需要购买或者下载试用版的MyEclipse。本书使用的是MyEclipse 6.6版本。下载后的文件名称为MyEclipse_ 6.6.0_E3.3.2_Installer.exe，双击该文件即可开始安装。具体安装步骤如下。
1）双击MyEclipse_6.6.0_E3.3.2_Installer.exe文件，在弹出的对话框中单击Next按钮，如图1-11所示。
2）在弹出的“许可协议”对话框中，选择I accept the terms of the license agreement（接受许可协议）单选按钮，如图1-12所示。单击Next按钮，进入选择安装路径对话框，单击Change按钮，将安装路径更改为D：\MyEclipse 6.6，如图1-13所示，也可以使用默认路径。
图1-11 MyEclipse安装启动界面图1-12安装许可协议6
图1-12 安装许可协议6
3）设置完安装路径后，单击Next按钮，将显示准备安装的提示界面，单击Install按钮，开始进行安装。安装完成后，将弹出如图1-14所示的对话框，提示安装已完成。单击Finish按钮，即可完成MyEclipse的安装。
图1-13 选择安装路径
图1-14 安装完成
2.配置MyEclipse
MyEclipse安装完成后，单击“开始”按钮，选择“所有程序”→MyEclipse 6.6→MyE-clipse 6.6命令，启动MyEclipse。启动时，首先会提示选择工作空间，如图1-15所示。如果要改变工作空间默认值，可以单击Browse按钮，在弹出的对话框中选择路径。设置完成后，单击OK按钮，进入MyEclipse主界面。
如果是第一次启动MyEclipse，会显示欢迎界面，如图1-16所示，关闭Welcome页面将进入工作窗口，如图1-17所示。
图1-15 选择工作空间
图1-16 MyEclipse主界面
图1-17 MyEclipse工作窗口
1.3.3 Tomcat服务器配置
Tomcat服务器是一个免费开源的Web应用服务器，属于轻量级应用服务器，通常应用于中小型系统和并发访问用户不是很多的场合，是开发和调试Java Web应用程序的首选。
1.安装Tomcat
本书使用的是Tomcat 6.0版本，读者可自行到Tomcat官方网站下载，网址为http：// tomcat.apache.org/download-60.cgi。下载页面上有两种类型的下载文件：.zip压缩文件和.exe安装程序，对于初学者，建议下载Tomcat安装程序，即32-bit/64-bit Windows Serv-ice Installer文件。下载后的文件名称为apache-tomcat-6.0.44.exe，双击该文件即可开始安装。具体安装步骤如下。
1）双击apache-tomcat-6.0.44.exe文件，在弹出的对话框中单击Next按钮，如图1-18所示。
2）在弹出的“许可协议”对话框中，单击I Agree按钮，弹出“选择组件”对话框，可选择安装的组件，如图1-19所示，这里保持默认设置，单击Next按钮。
图1-18 Tomcat安装启动界面
图1-19 选择组件
3）在弹出的“基本配置”对话框中，可设置HTTP协议端口号、管理员登录的用户名和密码。Tomcat服务器默认的HTTP/1.1端口号是8080，如果当前机器上的8080端口已被占用或已被禁用，可以设置为其他端口，如9080等。设置完成后，单击Next按钮，如图1-20所示。
4）在弹出的“选择Java虚拟机”对话框中，选择JRE的安装路径，一般情况下，安装程序会自动找到Java虚拟机安装路径，如图1-21所示，设置完成后单击Next按钮。
图1-20 基本配置
图1-21 选择Java虚拟机
5）这时将弹出“选择安装路径”对话框，设置安装路径为D：\Tomcat 6.0，如图1-22所示，然后单击Install按钮，开始进行安装。安装完成后，会弹出如图1-23所示的对话框，单击Finish按钮，完成Tomcat的安装。
图1-22 选择安装路径
图1-23 安装完成
2.配置Tomcat
Tomcat安装完成后，单击“开始”按钮，选择“所有程序”→Apache Tomcat 6.0→Configure Tomcat命令，将弹出Tomcat属性对话框，如图1-24所示。单击Start按钮，将启动Tomcat服务。单击Stop按钮，将关闭Tomcat服务。如果需要自动启动Tomcat，可将Star-tup type（启动类型）设置为Automatic。
启动Tomcat服务器后，在浏览器地址栏中输入http：//localhost：8080/或http：// 127.0.0.1：8080/，如果出现的是如图1-25所示的测试界面，则表示Tomcat已安装成功并正常启动。
图1-24 Tomcat属性对话框
图1-25 Tomcat测试界面
1.3.4 部署项目
虽然MyEclipse 6已经内置了一个简易的Tomcat，但在实际开发过程中，最常用到的还是用单独安装的Tomcat作为服务器进行Web应用程序的开发。
下面将介绍如何在MyEclipse中配置Tomcat服务器，具体操作步骤如下。
1）打开MyEclipse，在菜单中选择windows→preferences命令，在弹出的Preferences对话框左侧列表框中依次展开MyEclipse Enterprise Workbench→Servers→Tomcat结点，选择Tomcat 6.x选项，设置右侧区域中的Tomcat server为Enable，然后单击Tomcat home directory文本框右侧的Browse按钮，选择Tomcat的安装路径。一般情况下，后面的两个文本框将会自动填充内容，如图1-26所示。
图1-26 Preferences对话框
2）展开左侧列表框中的Tomcat 6.x结点，并选择JDK选项，设置为自己安装的JDK，如图1-27所示。如果在Tomcat JDK name下拉列表框中没有想要使用的JDK，则可以单击其右侧的Add按钮，弹出Tomcat＞Add JVM对话框，单击Browse按钮，选择JDK的安装路径，其余文本框将自动填充，如图1-28所示。单击OK按钮，返回Preferences对话框，单击该对话框中的OK按钮，完成Tomcat服务器的配置。
图1-27 配置JDK
图1-28 选择JDK安装路径
3）在MyEclipse主界面的工具栏上，单击服务器按钮右侧的下拉按钮，可以看到已经配置好的Tomcat 6.x，如图1-29所示，选择Start选项，启动服务。如果在Console视图中出现如图1-30所示的提示信息，则表明服务器运行成功。至此，在MyEclipse中配置Tom-cat服务器成功。
图1-29 启动服务
图1-30 Console视图
1.3.5 创建第一个Java Web项目
本节通过一个简单的实例说明Java Web项目的创建及执行过程。
1.创建Java Web项目
以创建Hello项目为例，具体操作步骤如下。
1）在MyEclipse菜单中选择File→New→Web Project命令，弹出New Web Project对话框，在Project Name文本框中输入Hello，并在J2EE Specification Level选项组中选择Java EE 5.0单选按钮，如图1-31所示，单击Finish按钮，完成Hello项目的创建。
2）在MyEclipse左侧的Package Explorer视图中会显示出刚刚创建的Hello项目，如图1-32所示。
图1-31 New Web Project对话框
图1-32 Package Explorer视图
2.创建JSP页面
1）在图1-32的Hello项目中，右击WebRoot选项，在弹出的快捷菜单中依次选择New→Other命令，在弹出的New对话框中依次展开MyEclipse→Web结点，选中结点下的JSP（Basic templates）选项，然后单击Next按钮。
2)弹出New JavaServer Page对话框，在File name文本框中输入Hello. jsp，然后单击Finish按钮，如图1-33所示。
图1-33 New JavaServer Page对话框
3)文件创建完成后，MyEclipse会在编辑窗口中自动以默认的JSP代码编辑器打开文件Hello. jsp，修改页面代码如下。
4)编辑完成后，保存JSP页面。
3．测试Web应用程序
1)将项目发布到Tomcat中。单击工具栏中的部署按钮
，弹出Project Deployments对话框，在Project下拉列表框中选择要发布的项目Hello。
2)然后单击右侧的Add按钮，弹出New Deployment对话框，在Server下拉列表框中选择Tomcat 6．x选项，如图1-34所示，单击Finish按钮，返回Project Deployments对话框。设置完成后的该对话框如图1-35所示，再单击OK按钮，即可完成项目的发布。
3)确认Tomcat服务器已经成功启动，然后打开浏览器，在地址栏中输入http：//local-host:8080/Hello/Hello.jsp进行访问，运行结果如图1-36所示。
图1-34 New Deployment对话框
图1-35 Project Deployments对话框
图1-36 运行结果
本章小结
本章主要对Java Web开发中的一些基本知识进行了简单介绍，重点介绍了如何搭建Java Web的开发环境，包括JDK、Tomcat及MyEclipse的安装，以及如何在MyEclipse中部署Tomcat。最后，通过创建一个简单的Java Web应用程序，使读者能够快速掌握如何使用开发工具来创建Java Web应用程序。
实践与练习
一、选择题
1.面向对象的三大特性不包括（ ）。
A.封装 B.继承 C.多态 D.消息通信
2.Tomcat的默认端口是（ ）。
A.80 B.8088 C.8000 D.8080
3.搭建Java Web运行环境时，若Web服务器选用Tomcat，以下说法正确的是（ ）。
A.先安装Tomcat，再安装JDK
B.先安装JDK，再安装Tomcat
C.无需安装JDK，只安装Tomcat
D.JDK和Tomcat的安装顺序没影响
4.以下哪个不是UNIX和Linux平台下常用的Web服务器？（ ）
A.Apache Tomcat B.IBM WebSpherer C.BEA WebLogic D.Microsoft IIS
5.Tomcat是一个（ ）容器。
A.EJB B.JSP/Servlet C.Applet D.Swing组件
二、简答题
1.简述Web应用程序的运行原理。
2.简述Web开发流程。
3.JDK安装完成后，需要配置哪些环境变量？
实验指导
题目1 搭建Java Web开发环境
1.任务描述
掌握Java Web开发环境的安装与配置。
2.任务要求
1）安装JDK 1.7，并配置环境变量。
2）安装Tomcat，并测试。
3）安装MyEclipse，并配置Tomcat。
3.操作步骤提示
1）安装完JDK后，需要配置环境变量：JAVA HOME、PATH、CLASSPATH。
2）安装完Tomcat后，需要在浏览器中输入http：//localhost：8080来测试Tomcat是否安装成功。运行结果参见本书中的图1-25。
题目2 创建第一个Java Web程序
1.任务描述
在页面中输出1＋2＋3＋…＋50的结果。
2.任务要求
使用for循环计算1～50的和，并在页面上输出结果。
3.知识点提示
本任务主要用到以下几个知识点。
1）可以在HTML页面文件中加入Java代码块，Java代码块要放在﹤％...％﹥标记符号中。
2）使用﹤％＝...％﹥输出表达式的值，如输出变量sum的值，可使用﹤％＝sum％﹥。
4.操作步骤提示
1）创建Java Web项目。
2）创建JSP页面。
3）完成Java代码块。
4）将项目发布到Tomcat中。
5）在浏览器中测试程序的运行情况。运行结果如图1-37所示。
图1-37 SX 2运行结果