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Java全栈资料：新手入门与初级教程

标签：

Java

本文提供了全面的Java全栈资料，涵盖了从Java基础入门到Web开发、后端技术、前端技术以及全栈项目实战的详细教程。文章还推荐了在线教程、开发工具和社区资源，帮助读者系统地学习和掌握Java全栈开发技能。通过这些资料，新手和初级开发者可以快速入门并提升Java全栈开发能力。

Java基础入门

Java简介

Java是一种广泛使用的编程语言，由Sun Microsystems（现为Oracle公司）开发。它具有平台无关性，可以编写一次、到处运行，这使得它在跨平台环境中非常流行。Java被广泛应用于各种领域，包括桌面应用、移动应用、Web开发、企业级应用等。

Java语言的设计目标之一是提高开发效率，简化程序结构。它的语法结构简单，易于学习和使用。Java语言也提供丰富的类库，帮助开发者快速开发各种应用程序。

安装Java开发环境

为了编写Java程序，需要先安装Java开发环境。这里以JDK（Java Development Kit）为例，介绍如何安装。

进入Oracle官方网站，下载最新版本的JDK安装包。
运行下载的安装文件，按照提示步骤进行安装。
安装完成后，需要设置环境变量。具体操作如下：
- 打开系统环境变量设置。
- 新增环境变量JAVA_HOME，值为JDK的安装路径。
- 在环境变量PATH中追加%JAVA_HOME%\bin。

# 设置环境变量示例
set JAVA_HOME=C:\Program Files\Java\jdk-17
set PATH=%JAVA_HOME%\bin;%PATH%

编写第一个Java程序

编写一个简单的Java程序来输出“Hello, World！”。

打开文本编辑器，创建一个新文件，命名为HelloWorld.java。
编写以下代码：

public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello, World!");
    }
}

使用命令行编译和运行程序：

# 编译程序
javac HelloWorld.java

# 运行程序
java HelloWorld

Java基本语法

Java的基本语法包括变量声明、数据类型、控制结构等。

变量与类型

变量是程序中存储数据的容器。Java中声明变量时需要指定数据类型。

int age = 30; // 整型变量
double height = 1.75; // 双精度浮点型变量
boolean isStudent = true; // 布尔型变量
String name = "张三"; // 字符串型变量

控制结构

Java中的控制结构包括条件判断和循环。

// 条件判断
int score = 85;
if (score >= 90) {
    System.out.println("优秀");
} else if (score >= 70) {
    System.out.println("良好");
} else {
    System.out.println("一般");
}

// 循环
for (int i = 0; i < 5; i++) {
    System.out.println("这是第" + i + "次循环");
}

int j = 0;
while (j < 5) {
    System.out.println("这是第" + j + "次循环");
    j++;
}

Java Web开发

什么是Web开发

Web开发是指在Web环境中开发和维护网站或Web应用的过程。通常包括前端开发和后端开发，前端主要负责用户界面，后端主要负责数据处理和业务逻辑。

设置开发环境

为了开发Web应用，需要安装一些开发工具和库。

安装Java环境（如JDK）。
安装Tomcat服务器。
安装集成开发环境（IDE），如IntelliJ IDEA或Eclipse。

使用Servlet和JSP

Servlet是Java Web开发中的一个重要组成部分，用于处理HTTP请求和响应。JSP（JavaServer Pages）则是将HTML和Java代码混合在一起，简化Web页面开发。

创建Servlet

创建一个新的Java类，继承HttpServlet。
重写doGet或doPost方法。
配置web.xml文件，注册Servlet。

import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;

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

<!-- 在web.xml中配置Servlet -->
<servlet>
    <servlet-name>HelloServlet</servlet-name>
    <servlet-class>com.example.HelloServlet</servlet-class>
</servlet>
<servlet-mapping>
    <servlet-name>HelloServlet</servlet-name>
    <url-pattern>/hello</url-pattern>
</servlet-mapping>

创建JSP页面

创建一个新的JSP文件，如index.jsp。
使用内置对象和标签来处理请求和响应。

<%@ page language="java" contentType="text/html; charset=UTF-8" pageEncoding="UTF-8"%>
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <title>My JSP Page</title>
</head>
<body>
    <h1>Hello, JSP!</h1>
    <%
        String name = "张三";
        out.println("你好，" + name);
    %>
</body>
</html>

设计简单的Web应用

设计一个简单的Web应用，包括用户注册和登录功能。

创建数据库表users来存储用户信息。
使用Servlet处理注册和登录请求。
使用JSP页面展示注册和登录表单。

-- 创建用户表
CREATE TABLE users (
    id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    username VARCHAR(50) NOT NULL,
    password VARCHAR(50) NOT NULL
);

import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;
import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.ResultSet;

public class RegistrationServlet extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        String username = request.getParameter("username");
        String password = request.getParameter("password");

        try {
            // 连接数据库
            Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");
            Connection conn = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/mydb", "root", "password");
            // 插入数据
            String sql = "INSERT INTO users (username, password) VALUES (?, ?)";
            PreparedStatement stmt = conn.prepareStatement(sql);
            stmt.setString(1, username);
            stmt.setString(2, password);
            stmt.executeUpdate();
            stmt.close();
            conn.close();
            response.sendRedirect("login.jsp");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

<!-- 注册页面 -->
<form action="RegistrationServlet" method="post">
    <label>用户名: <input type="text" name="username" /></label>
    <label>密码: <input type="password" name="password" /></label>
    <input type="submit" value="注册" />
</form>

<!-- 登录页面 -->
<form action="LoginServlet" method="post">
    <label>用户名: <input type="text" name="username" /></label>
    <label>密码: <input type="password" name="password" /></label>
    <input type="submit" value="登录" />
</form>

Java后端技术

Java后端框架介绍（如Spring Boot）

Spring Boot是一个基于Spring框架的简易开发框架，简化了Java Web应用的开发流程。

创建Spring Boot应用。
配置数据库连接。
创建控制器（Controller）来处理HTTP请求。

创建Spring Boot应用

使用Spring Initializr创建一个新的Spring Boot项目。

<!-- pom.xml -->
<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-data-jpa</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>com.h2database</groupId>
        <artifactId>h2</artifactId>
    </dependency>
</dependencies>

配置数据库连接

在application.properties文件中配置数据库连接。

spring.datasource.url=jdbc:h2:mem:testdb
spring.datasource.driverClassName=org.h2.Driver
spring.datasource.username=root
spring.datasource.password=password
spring.h2.console.enabled=true
spring.jpa.database-platform=org.hibernate.dialect.H2Dialect

创建控制器

使用Spring注解创建一个简单的控制器来处理HTTP请求。

import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
public class HelloController {
    @GetMapping("/hello")
    public String hello() {
        return "Hello, Spring Boot!";
    }
}

数据库连接与操作

使用Spring Data JPA来简化数据库操作。

创建实体类

import javax.persistence.Entity;
import javax.persistence.GeneratedValue;
import javax.persistence.GenerationType;
import javax.persistence.Id;

@Entity
public class User {
    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
    private Long id;
    private String username;
    private String password;

    // Getter and Setter
}

创建服务类

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate;
import org.springframework.jdbc.core.RowMapper;
import org.springframework.stereotype.Service;

import java.util.List;

@Service
public class UserService {
    @Autowired
    private JdbcTemplate jdbcTemplate;

    public List<User> getUsers() {
        String sql = "SELECT * FROM users";
        return jdbcTemplate.query(sql, new RowMapper<User>() {
            @Override
            public User mapRow(ResultSet rs, int rowNum) throws SQLException {
                User user = new User();
                user.setId(rs.getLong("id"));
                user.setUsername(rs.getString("username"));
                user.setPassword(rs.getString("password"));
                return user;
            }
        });
    }
}

使用服务类处理请求

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
public class UserController {
    @Autowired
    private UserService userService;

    @GetMapping("/api/users")
    public List<User> getUsers() {
        return userService.getUsers();
    }
}

RESTful API设计与实现

使用Spring Boot创建RESTful API。

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

import java.util.List;

@RestController
public class UserController {
    @Autowired
    private JdbcTemplate jdbcTemplate;

    @GetMapping("/api/users")
    public List<User> getUsers() {
        String sql = "SELECT * FROM users";
        return jdbcTemplate.query(sql, new RowMapper<User>() {
            @Override
            public User mapRow(ResultSet rs, int rowNum) throws SQLException {
                User user = new User();
                user.setId(rs.getLong("id"));
                user.setUsername(rs.getString("username"));
                user.setPassword(rs.getString("password"));
                return user;
            }
        });
    }
}

Java前端技术

JavaScript基础知识

JavaScript是一种广泛使用的脚本语言，用于在客户端浏览器中实现交互效果。

基本语法

// 变量声明
let name = "张三";
const age = 30;

// 函数定义
function sayHello() {
    console.log("Hello, World!");
}

// 对象
let person = {
    name: "张三",
    age: 30,
    sayHello: function() {
        console.log("Hello, " + this.name);
    }
};

// 数组
let numbers = [1, 2, 3, 4, 5];

DOM操作

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <title>DOM操作示例</title>
</head>
<body>
    <h1 id="header">Hello, World!</h1>
    <script>
        let header = document.getElementById("header");
        header.textContent = "你好，世界!";
    </script>
</body>
</html>

使用HTML和CSS

HTML用于构建网页结构，CSS用于样式设计。

HTML示例

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <title>HTML示例</title>
</head>
<body>
    <h1>欢迎来到我的网站</h1>
    <p>欢迎访问我的网站。</p>
    <ul>
        <li>项目A</li>
        <li>项目B</li>
        <li>项目C</li>
    </ul>
</body>
</html>

CSS示例

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <title>CSS示例</title>
    <style>
        body {
            background-color: #f0f0f0;
        }
        h1 {
            color: #333;
            font-size: 24px;
        }
        ul {
            list-style: none;
            padding: 0;
        }
        li {
            background-color: #ddd;
            margin-bottom: 10px;
            padding: 10px;
        }
    </style>
</head>
<body>
    <h1>欢迎来到我的网站</h1>
    <p>欢迎访问我的网站。</p>
    <ul>
        <li>项目A</li>
        <li>项目B</li>
        <li>项目C</li>
    </ul>
</body>
</html>

前端框架介绍（如Vue.js）

Vue.js是一个渐进式前端框架，用于构建用户界面。

安装Vue.js

<!-- 在HTML中引入Vue.js -->
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <title>Vue.js示例</title>
    <script class="lazyload" src="data:image/png;base64,iVBORw0KGgoAAAANSUhEUgAAAAEAAAABCAYAAAAfFcSJAAAAAXNSR0IArs4c6QAAAARnQU1BAACxjwv8YQUAAAAJcEhZcwAADsQAAA7EAZUrDhsAAAANSURBVBhXYzh8+PB/AAffA0nNPuCLAAAAAElFTkSuQmCC" data-original="https://cdn.jsdelivr.net/npm/vue@2"></script>
</head>
<body>
    <div id="app">{{ message }}</div>
    <script>
        new Vue({
            el: "#app",
            data: {
                message: "Hello, Vue.js!"
            }
        });
    </script>
</body>
</html>

创建Vue组件

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <title>Vue.js组件示例</title>
    <script class="lazyload" src="data:image/png;base64,iVBORw0KGgoAAAANSUhEUgAAAAEAAAABCAYAAAAfFcSJAAAAAXNSR0IArs4c6QAAAARnQU1BAACxjwv8YQUAAAAJcEhZcwAADsQAAA7EAZUrDhsAAAANSURBVBhXYzh8+PB/AAffA0nNPuCLAAAAAElFTkSuQmCC" data-original="https://cdn.jsdelivr.net/npm/vue@2"></script>
</head>
<body>
    <div id="app">
        <my-component></my-component>
    </div>
    <script>
        Vue.component("my-component", {
            template: "<p>Hello, 组件!</p>"
        });
        new Vue({
            el: "#app"
        });
    </script>
</body>
</html>

更复杂的Vue示例

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <title>Vue.js复杂组件示例</title>
    <script class="lazyload" src="data:image/png;base64,iVBORw0KGgoAAAANSUhEUgAAAAEAAAABCAYAAAAfFcSJAAAAAXNSR0IArs4c6QAAAARnQU1BAACxjwv8YQUAAAAJcEhZcwAADsQAAA7EAZUrDhsAAAANSURBVBhXYzh8+PB/AAffA0nNPuCLAAAAAElFTkSuQmCC" data-original="https://cdn.jsdelivr.net/npm/vue@2"></script>
</head>
<body>
    <div id="app">
        <form @submit.prevent="addTodo">
            <input v-model="newTodo" placeholder="输入新的待办事项">
            <button type="submit">添加</button>
        </form>
        <ul>
            <li v-for="todo in todos" :key="todo.id">
                {{ todo.title }} - {{ todo.completed }}
            </li>
        </ul>
    </div>
    <script>
        new Vue({
            el: "#app",
            data: {
                todos: [],
                newTodo: ""
            },
            methods: {
                addTodo: function() {
                    this.todos.push({
                        id: this.todos.length + 1,
                        title: this.newTodo,
                        completed: false
                    });
                    this.newTodo = "";
                }
            }
        });
    </script>
</body>
</html>

Java全栈项目实战

从需求到设计

设计一个简单的全栈项目，例如一个待办事项应用。

分析需求。
设计数据库表结构。
设计API接口。
设计前端页面。

实现前后端分离

前后端分离是指前端和后端开发独立进行，前端负责用户界面，后端负责业务逻辑和数据处理。

创建后端API

使用Spring Boot创建后端API。

import org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate;
import org.springframework.web.bind.annotation.*;

import java.util.List;

@RestController
public class TodoController {
    @Autowired
    private JdbcTemplate jdbcTemplate;

    @GetMapping("/api/todos")
    public List<Todo> getTodos() {
        String sql = "SELECT * FROM todos";
        return jdbcTemplate.query(sql, new RowMapper<Todo>() {
            @Override
            public Todo mapRow(ResultSet rs, int rowNum) throws SQLException {
                Todo todo = new Todo();
                todo.setId(rs.getLong("id"));
                todo.setTitle(rs.getString("title"));
                todo.setCompleted(rs.getBoolean("completed"));
                return todo;
            }
        });
    }

    @PostMapping("/api/todos")
    public void addTodo(@RequestBody Todo todo) {
        String sql = "INSERT INTO todos (title, completed) VALUES (?, ?)";
        jdbcTemplate.update(sql, todo.getTitle(), todo.isCompleted());
    }

    @PutMapping("/api/todos/{id}")
    public void updateTodo(@PathVariable Long id, @RequestBody Todo todo) {
        String sql = "UPDATE todos SET title = ?, completed = ? WHERE id = ?";
        jdbcTemplate.update(sql, todo.getTitle(), todo.isCompleted(), id);
    }

    @DeleteMapping("/api/todos/{id}")
    public void deleteTodo(@PathVariable Long id) {
        String sql = "DELETE FROM todos WHERE id = ?";
        jdbcTemplate.update(sql, id);
    }
}

创建前端页面

使用Vue.js创建前端页面来调用后端API。

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <title>Todo App</title>
    <script class="lazyload" src="data:image/png;base64,iVBORw0KGgoAAAANSUhEUgAAAAEAAAABCAYAAAAfFcSJAAAAAXNSR0IArs4c6QAAAARnQU1BAACxjwv8YQUAAAAJcEhZcwAADsQAAA7EAZUrDhsAAAANSURBVBhXYzh8+PB/AAffA0nNPuCLAAAAAElFTkSuQmCC" data-original="https://cdn.jsdelivr.net/npm/vue@2"></script>
    <script class="lazyload" src="data:image/png;base64,iVBORw0KGgoAAAANSUhEUgAAAAEAAAABCAYAAAAfFcSJAAAAAXNSR0IArs4c6QAAAARnQU1BAACxjwv8YQUAAAAJcEhZcwAADsQAAA7EAZUrDhsAAAANSURBVBhXYzh8+PB/AAffA0nNPuCLAAAAAElFTkSuQmCC" data-original="https://unpkg.com/axios/dist/axios.min.js"></script>
</head>
<body>
    <div id="app">
        <ul>
            <li v-for="todo in todos" :key="todo.id">
                {{ todo.title }} - {{ todo.completed }}
            </li>
        </ul>
        <form @submit.prevent="addTodo">
            <input v-model="newTodo" placeholder="输入新的待办事项">
            <button type="submit">添加</button>
        </form>
    </div>
    <script>
        new Vue({
            el: "#app",
            data: {
                todos: [],
                newTodo: ""
            },
            methods: {
                fetchTodos: function() {
                    axios.get("/api/todos").then(response => {
                        this.todos = response.data;
                    });
                },
                addTodo: function() {
                    axios.post("/api/todos", { title: this.newTodo, completed: false }).then(response => {
                        this.newTodo = "";
                        this.fetchTodos();
                    });
                },
                updateTodo: function(todo) {
                    axios.put("/api/todos/" + todo.id, {
                        title: todo.title,
                        completed: todo.completed
                    }).then(response => {
                        this.fetchTodos();
                    });
                },
                deleteTodo: function(todo) {
                    axios.delete("/api/todos/" + todo.id).then(response => {
                        this.fetchTodos();
                    });
                }
            },
            created: function() {
                this.fetchTodos();
            }
        });
    </script>
</body>
</html>

部署与测试

部署应用到服务器，测试应用功能是否正常。

打包后端应用。
部署后端应用到服务器。
部署前端应用到服务器。
测试应用。

打包后端应用

# 打包Spring Boot应用
mvn clean package

部署应用

使用Docker部署应用。

# Dockerfile
FROM openjdk:11-jre-slim
COPY target/myapp.jar /app/myapp.jar
EXPOSE 8080
ENTRYPOINT ["java", "-jar", "/app/myapp.jar"]

# 构建并启动Docker容器
docker build -t myapp .
docker run -p 8080:8080 myapp

测试应用

使用Postman或浏览器测试API接口。

# 使用curl测试API
curl -X GET "http://localhost:8080/api/todos"
curl -X POST "http://localhost:8080/api/todos" -H "Content-Type: application/json" -d '{"title": "学习Java", "completed": false}'

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