The Development Technology of Web Application

一、课程的性质和目的

课程性质：本课程是电子信息工程、电子科学与技术、通信工程、微电子科学与工程专业的一门专业选修课。Web技术是IT领域的一项关键技术，是网上信息应用的基础，是信息管理、计算机等专业的一项主要技术基础，它也是从事信息事业的技术人员和管理者需要掌握的重要技能之一。Java作为Sun公司推出的一门优秀的语言，具有面向对象、跨平台、安全、稳定、易用、多线程及可扩展等特性。Java语言不仅可以用来开发大型的应用程序，而且特别适合开发Web程序，是目前使用最广泛的Web程序设计语言。

本课程正是以掌握Java Web应用开发为目标，介绍了Web应用开发多个层面上的技术。针对Java Web初学者，按照由浅人深、通俗易懂的原则介绍了Java Web应用开发基础知识、高级技术、编程应用实例，让学生了解、掌握Java Web应用及开发的基本思想，能用它编制面向对象和网络化的程序，并且能够根据实际需求编制出一些实用的程序。

目的：

1. 了解、掌握Java Web技术的基本思想、开发工具和运行环境；

2. 了解、掌握HTTP协议和Servlet技术的相关知识；

3. 掌握JSP的运行机制、指令和动作，并能熟练使用JSP内置对象；

4. 掌握Java Web开发的两种模式及开发中的常用技巧；

5. 掌握JSP表达式语言和标准标签库；

6. 能够创建自定义JSP标签；

7. 了解、掌握Servlet过滤器和监听器的原理及应用；

8. 了解Log4J的配置，能够在实际的开发中使用及优化Log4J；

9. 了解掌握Hibernate框架及Spring框架；

10. 了解并掌握Java Web应用中几个常用的技术。

二、课程教学内容及基本要求

（一）课程教学内容及知识模块顺序

1．知识单元一: Web应用概述（1学时）

（1）知识点一：Web应用体系结构

（2）知识点二：服务器的安装

（3）知识点三：HTTP基础

（4）知识点四：动态Web文档技术

（5）知识点五：Servlet与JSP入门

教学基本要求：

了解Internet和万维网(World Wide Web)的概念和两者之间的关系。了解超文本、HTML、XML及Web工作机制。学习IP地址、域名和URL的概念和原理。了解Web相关知识，以及目前的一些新发展。了解主流的Web开发技术及其特点。了解Java Web应用的核心技术。

2． 知识单元二: Servlet技术模型（1学时）

（1）知识点一：Servlet API

（2）知识点二：Servlet的执行过程和生命周期

（3）知识点三：分析请求

（4）知识点四：发送响应

教学基本要求：

了解HTTP的请求/响应模型，掌握Servlet的基本概念，理解如何分析请求和如何发送响应。

3． 知识单元三: Servlet容器模型（1学时）

（1）知识点一：Web应用的结构和部署

（2）知识点二：部署描述文件

（3）知识点三：ServletConfig接口

（4）知识点四：ServletContext接口

（5）知识点五：Servlet的多线程问题

教学基本要求：

了解Web应用程序的目录结构，掌握部署描述文件主要元素的使用，掌握ServletConfig接口的使用，理解和掌握ServletContext接口的使用，理解Servlet多线程问题。

4．知识单元四: 会话管理（1学时）

（1）知识点一：会话管理

（2）知识点二：通过Cookie支持会话

（3）知识点三：URL重写与隐藏表单域

教学基本要求：

掌握Web应用的会话概念，重点掌握通过HttpSession实现会话管理，掌握使用Cookie跟踪会话机制，了解通过URL重写和隐藏表单域跟踪会话。

5．知识单元五: JSP技术模型（3学时）

（1）知识点一：JSP语法概述

（2）知识点二：JSP页面生命周期

（3）知识点三：理解page指令属性

（4）知识点四：JSP进阶

（5）知识点五：JSP隐含变量

（6）知识点六：理解作用域对象

教学基本要求：

了解并掌握JSP各种语法元素，掌握JSP页面的转换过程和生命周期，掌握JSP页面的page指令属性，掌握JSP的隐含对象的使用，理解各种作用域对象。

6．知识单元六: Web组件重用与JavaBeans（1学时）

（1）知识点一：静态包含

（2）知识点二：动态包含

（3）知识点三：在JSP中包含Java Applet

（4）知识点四：JavaBeans概述

（5）知识点五：在JSP中使用JavaBeans

（6）知识点六：在Servlet中使用JavaBeans

（7）知识点七：在JSP脚本中使用JavaBeans

（8）知识点八：MVC设计模式

教学基本要求：

了解并掌握静态包含和动态包含的含义，掌握include指令和jsp:include动作的使用，了解什么是JavaBeans及其序列化，重点掌握通过JSP标准动作使用JavaBeans，掌握MVC设计模式。

7．知识单元七:JDBC数据库访问（2学时）

（1）知识点一：数据库简介

（2）知识点二：Java数据库技术概述

（3）知识点三：传统的数据库连接方法

（4）知识点四：JDBC API介绍

（5）知识点五：访问数据库元数据

（6）知识点六：预处理语句

（7）知识点七：使用数据源连接数据库

（8）知识点八：DAO设计模式介绍

（9）知识点九：可调用语句

（10）知识点十：数据库事务处理

教学基本要求：

掌握传统的数据库连接方法，掌握常用JDBC API的使用，掌握通过数据源建立连接的方法，了解数据库事务的操作。

8． 知识单元八: 使用表达式语言（1学时）

（1）知识点一：理解表达式语言

（2）知识点二：使用EL运算符

（3）知识点三：使用EL访问数据

（4）知识点四：在EL中使用函数

（5）知识点五：在JSP页面中禁用EL

教学基本要求：

了解EL，掌握如何在JSP中使用EL，掌握EL的各种运算符，掌握在EL中访问作用域变量/JavaBeans属性/集合对象元素，掌握在EL中隐含对象的使用，掌握如何在EL中使用Java函数。

9．知识单元九:自定义标签的开发（1学时）

（1）知识点一：简单标签的开发

（2）知识点二：理解TLD文件

（3）知识点三：几种类型标签的开发

（4）知识点四：传统的自定义标签

教学基本要求：

了解并掌握简单自定义标签的开发，理解TLD文件，掌握常用类型标签的开发。

10． 知识单元十: JSTL与标签开发（1学时）

（1）知识点一：JSTL标准标签库

（2）知识点二：核心标签库

（3）知识点三：其他JSTL标签库

（4）知识点四：使用标签文件

教学基本要求：

掌握标准标签库的使用，重点掌握核心标签库的使用，了解标签文件的建立和使用，了解标签指令的使用。

11．知识单元十一: Web事件处理与过滤器（1学时）

（1）知识点一：Web应用的事件模型

（2）知识点二：Web应用的过滤器

教学基本要求：

掌握Web应用程序的事件处理机制，掌握过滤器的使用。

12． 知识单元十二: Web应用的安全性（1学时）

（1）知识点一：理解验证机制

（2）知识点二：安全域模型

（3）知识点三：定义安全约束

（4）知识点四：程序式的安全

教学基本要求：

了解Web安全的概念，掌握验证机制，掌握声明式的Web应用安全，掌握程序式的Web应用安全。

13． 知识单元十三: SSH框架介绍（1学时）

（1）知识点一：MVC

（2）知识点二：框架Framework

（3）知识点三：SSH架构（Struts+Hibernate+Spring）

教学基本要求：

理解SSH架构。

（二）课程的重点、难点及解决办法

重点：request、response、out、session、application对象，使用JSP脚本和指令编写JSP页面，使用JSP页面中的JSP表达式语言生成动态内容，定义过滤器和将过滤器映射至特定的Web资源，实现一个简单的过滤器，理解MVC的各个组件和开发MVC应用程序。

难点：作用域通讯对象及作用域的理解，taglib指令，访问变量的值和使用隐式对象， FilterConfig接口和过滤器链，理解MVC体系结构的各种对象。

解决方法：加强理论教学，在教学中应注意重点和难点内容。教学中要精心设计，突出重点，突破难点。理论课的课堂教学要和多媒体课件相结合，充分运用动画效果，增加教学的感性与理性学习效果。通过习题和上机实践，使学生加深对教学内容的理解。

三、实验实践环节及基本要求

1．实验实践教学环节在本课程中的作用及要求

本课程具有很强的实践性和实用性，上机实践环节对于整个课程的学习至关重要。学生通过上机实践才能更好地巩固理论知识，使理论与实际相结合，从而提高程序设计能力和计算机操作能力。

本课程实践环节主要让学生在JDK开发环境下，巩固学生所学的Java Web理论知识，培养学生的编程能力，使学生能够利用Java Web设计技术的方法完成简单的项目设计与开发，能够编写基于MVC模式的Java Web应用。

2．实验项目

（1）实验一：JDK配置与Tomcat服务器（2学时）

内容：搭建开发环境平台，练习web服务目录的设置，借助编辑器Dreamweaver进行HTML文件的编写和运行，编写和运行一个简单的Servlet。

要求：了解和掌握Servlet和JSP页面的编写和运行，比较Servlet与JSP的区别和联系，体会动态页面的含义。

（2）实验二：HTTP请求对象/ HTTP响应对象（2学时）

内容：通过查询串传递请求参数，并在Servlet中检索请求参数；通过表单传递请求参数，使用HttpServletRequest对象获得请求参数；编写一个Servlet，显示所有请求头。

要求：掌握如何获得请求参数，如何检索请求头。了解如何通过请求对象获得客户信息。重点掌握使用请求对象存储数据和请求转发。了解和掌握如何从响应对象获得输出流对象。掌握如何设置响应类型，重点掌握如何实现响应重定向。

（3）实验三：Servlet容器模型（2学时）

内容：建立一个名为bookstore的Web应用程序；使用ServletConfig检索Servlet的初始化参数；ServletContext的使用。

要求：掌握Web应用程序的DD文件web.xml的配置方法和作用。掌握如何通过ServletConfig获取Servlet的初始化参数。掌握ServletContext的概念，如何获得ServletContext对象。

（4）实验四：会话管理（2学时）

内容：使用HttpSession对象管理会话；使用Cookie跟踪会话。

要求：了解Web服务器对客户跟踪的各种方法。重点掌握使用HttpSession对象跟踪会话的方法。 掌握使用Cookie技术跟踪会话的方法。了解URL重写和隐藏表单域的方法。

（5）实验五：JSP基本语法与页面指令（2学时）

内容：编写JSP页面；errorPage属性和isErrorPage属性的使用；练习使用include指令。

要求：熟练掌握JSP的声明、表达式、小脚本和注释的使用，理解JSP页面（page）指令和动作的语法格式，理解JSP页面的生命周期。熟练掌握page指令的下面的属性：import、session、errorPage、isErrorPage、contentType、pageEncoding。理解page指令的下面的属性：language、extends、buffer、autoFlush、info。

（6）实验六：JSP隐含对象与作用域（2学时）

内容：了解隐含对象是如何定义的；练习各种隐含对象与作用域变量的使用；错误页面与异常处理。

要求：掌握全部9个隐含对象的使用；理解4种作用域对象。

（7）实验七：JSP动作（2学时）

内容：运用include指令；练习使用<jsp:include>、<jsp:forward>标准动作。

要求：理解静态包含和动态包含的概念，掌握相关指令和动作的使用。

（8）实验八：JavaBeans与JDBC学习（2学时）

内容：练习使用JSP页面中的不同动作。

要求：掌握JavaBeans的含义和创建，重点掌握在JSP页面中使用JavaBeans的标准动作，掌握使用传统的方法访问数据库。

（9）实验九：JDBC API（2学时）

内容：通过数据源访问数据库。

要求：掌握使用数据源的方法访问数据库，重点掌握在JSP页面中使用JDBC API。

（10）实验十：MVC设计模式（2学时）

内容：采用MVC设计模式，通过数据源和DAO对象访问数据库。其中JavaBeans实现模型，访问数据库，Servlet实现控制器，JSP页面实现视图。

要求：掌握使用MVC设计模式的编程方法。

（11）实验十一：表达式语言的使用（2学时）

内容：表达式语言运算符的使用；练习访问作用域变量；练习隐含对象的使用。编写对应java函数。

要求：了解表达式语言的功能，掌握表达式语言的使用。

（12）实验十二：用户自定义标签（2学时）

内容：开发一个简单的SimpleTag标签；开发一个空标签，该标签显示一个红色星号；开发带属性的标签；开发带标签体（JSP代码）的标签；开发带动态属性的标签。

要求：了解什么是自定义标签。掌握使用SimpleTag和SimpleTagSuppot开发简单标签。了解传统自定义标签的接口和类的使用。

（13）实验十三：JSTL与标签文件（2学时）

内容：JSTL的安装和测试；练习表达式相关标签的使用；练习流程控制标签的使用；URL相关标签的使用。

要求：了解什么是JSTL；掌握JSTL的核心库标签的使用；掌握标签文件的开发和使用。

（14）实验十四：Servlet事件处理（2学时）

内容：编写一个ServletContext事件监听器；编写一个HttpSession事件监听器用来记录当前在线人数；编写一个ServletRequestListener监听器。

要求：了解在哪些对象上可以产生事件，掌握ServletContext和HttpSession对象上的事件处理方法，了解在ServletRequest对象上的事件及处理方法。

（15）实验十五：Servlet过滤器的使用（2学时）

内容：编写一个过滤器审计用户对资源的访问；编写一个过滤器改变请求编码。

要求：了解过滤器的作用，掌握过滤器的开发与部署的步骤，了解过滤器链。

（16）实验十六：Web应用安全机制（2学时）

内容：练习基于表单的验证方法。

要求：了解Web安全的概念的作用，掌握验证机制，掌握声明式和程序式的Web应用安全。

四、本课程与其它课程的联系与分工

本课程的先修课程：Java程序设计基础

本课程的后修课程：Java EE企业级开发

五、对学生能力培养的要求

通过本课程的教学，使学生在掌握Java Web开发技术理论知识的基础上，具有开发简单的Web应用或网页交互程序设计的能力，为社会培养高素质的软件设计人才。

六、课程学时分配

总学时48，其中讲课16学时，上机 32学时。课程主要内容和学时分配见课程学时分配表。

程学时分配表

七、主要教学方法

采用理论讲解与多媒体演示相结合的教学方法，充分重视实践性教学环节，注重理论与实验相结合。在实践环节中加强上机编程操作，巩固学生所学的Java Web理论知识，培养学生的编程能力，使学生能够利用Java Web设计技术的方法完成简单的项目设计与开发，能够编写基于MVC模式的Java Web应用。

八、建议教材和教学参考书目

1．教材

[1]《Java Web编程技术（第2版）》，沈泽刚，秦玉平，清华大学出版社，2014年

2．主要参考书

[1]《Java Web程序设计》，郭克华，清华大学出版社，2011年

[2]《Java Web开发教程——入门与提高篇（JSP+Servlet）》，李绪成，闫海珍，清华大学出版社，2009年

[3]《Java Web开发教程（第2版）》，孙霞，清华大学出版社，2012年

[4]《Java Web开发教程》，李侃，清华大学出版社，2012年

[5]《Java Web开发基础——从Servlet到JSP》，王斐，清华大学出版社，2014年

九、课程考核

本课程采用闭卷考试方式，总评成绩由平时成绩和期末成绩组成，无期中考试。平时成绩占总评的40%，期末成绩占总评的60%。平时成绩从作业、上课出勤率、上机等几方面进行考核。

十、说明

无

    执笔人：卞璐审核人：赵航教学院长（主任）：王芳