Android+Java Web+MySQL实现登录注册

1 前言&概述

这篇文章是基于此处文章的更新,更新了一些技术栈,更加贴近实际需要,以及修复了若干的错误。

这是一个前端Android+后端Java/Kotlin通过Servelt进行后台数据库(MySQL)交互的详细步骤以及源码实现,技术栈:

  • Android基础
  • 原生JDBC+原生Servlet
  • Tomcat+MySQLDocker

当然现在的很多Java后端开发都使用了Spring Boot而不是原生的Servlet,所以使用Spring Boot实现的可以笔者的另一篇文章

尽管基于Spring Boot实现非常的简便,但是使用原生的Servlet更能理解底层的原理。另外本篇文章是偏基础向的教程,很多步骤都会比较详细而且附上了图,好了废话不说,正文开始。

2 环境

  • Android Studio 4.1.2
  • IntelliJ IDEA 2020.3
  • MySQL 8.0.23
  • Tomcat 10.0
  • Docker 20.10.1
  • 服务器CentOS 8.1.1911

3 环境准备

3.1 IDE准备

官网安装Android Studio+IDEA,这部分就省略了。

3.2 MySQL

3.2.1 安装概述

这里的MySQL若无特殊说明指的是MySQL Community

首先,在Windows下,MySQL提供了exe安装包:

在这里插入图片描述

macOS下提供了dmg安装包:

在这里插入图片描述

可以戳这里下载。

Linux下一般来说MySQL安装有如下方式:

  • 软件包安装(apt/apt-getyumdnfpacman等)
  • 下载压缩包安装
  • 源码编译安装
  • Docker安装

其中相对省事的安装方式为Docker安装以及软件包安装,其次是压缩包方式安装,特别不建议源码安装(当然如果喜欢挑战的话可以参考笔者的一篇编译安装8.0.19以及编译安装8.0.20)。

3.2.2 安装开始

这里笔者本地测试选择的是使用Docker安装,步骤可以查看这里

另外对于服务器,也可以使用Docker安装,如果使用软件包安装的话,这里以笔者的CentOS8为例,其他系统的参考如下:

3.2.2.1 下载并安装

添加仓库:

sudo yum install https://repo.mysql.com/mysql80-community-release-el8-1.noarch.rpm

禁用默认MySQL模块(CentOS8中会包含一个默认的MySQL模块,不禁用的话没办法使用上面添加的仓库安装):

sudo yum module disable mysql

在这里插入图片描述

安装:

sudo yum install mysql-community-server

在这里插入图片描述

3.2.2.2 启动服务并查看初始化密码

启动服务:

systemctl start mysqld

查看临时密码:

sudo grep 'temporary password' /var/log/mysqld.log

在这里插入图片描述

输入临时密码登录:

mysql -u root -p

修改密码:

alter user 'root'@'localhost' identified by 'PASSWORD'

3.2.2.3 创建外部访问用户

不建议在Java中直接访问root用户,一般是新建一个对应权限的用户并进行访问,这里就为了方便就省略了。

3.3 Tomcat

3.3.1 本地Tomcat

Tomcat安装不难,直接从官网下载即可:

在这里插入图片描述

解压:

tar -zxvf apache-tomcat-10.0.0.tar.gz

进入bin目录运行startup.sh

cd apache-tomcat-10.0.0/bin
./startup.sh

本地访问localhost:8080

在这里插入图片描述

这样就算成功了。对于Windows的读者,可以戳这里下载,解压步骤类似,解压后运行startup.bat即可访问localhost:8080

3.3.2 服务器Tomcat

服务器的话可以直接使用wget安装:

wget https://downloads.apache.org/tomcat/tomcat-10/v10.0.0/bin/apache-tomcat-10.0.0.tar.gz

但是这样速度很慢,建议下载到本地再使用scp上传:

scp apache-tomcat-10.0.0.tar.gz [email protected]:/

一样按照上面的方法解压后运行startup.sh,访问公网IP:8080即可观察是否成功。

4 建库建表

4.1 用户表

这里使用到的MySQL脚本如下:

CREATE DATABASE userinfo;
USE userinfo;
CREATE TABLE user
(
    id          INT     NOT NULL    PRIMARY KEY   AUTO_INCREMENT,
    name        CHAR(30)    NULL,
    password    CHAR(30)    NULL
)

4.2 导入

mysql -u root -p < user.sql

5 后端部分

因为是比较基础向的教程,所以先从创建项目开始吧。

5.1 创建项目+导库

选择对应Java Enterprise,默认是选中了其中的Web application,构建工具默认Maven,测试工具JUnit,如果需要GradleKotlin的话自行勾选即可:

在这里插入图片描述

2020.3版本的IDEA相比起以前,更加人性化的添加了选择库的功能,默认是选中了Servlet,需要其他库的话自行选择即可。

另外一个要注意的是JavaEE已经更名为JakartaEE,因此版本这里可以选择JakartaEE

在这里插入图片描述

填上对应包名并选择位置:

在这里插入图片描述

创建完成后,这里笔者遇到了一个错误,找不到对应的Servlet包:

在这里插入图片描述

在设置中选择更新中心仓库即可:

在这里插入图片描述

创建后的目录如图所示:

在这里插入图片描述

接着添加依赖,用到的依赖包括:

  • MySQL
  • Jackson
  • Lombok

添加到pom.xml中即可(注意版本,MySQL不同版本可以查看这里):


    mysql
    mysql-connector-java
    8.0.23


    org.projectlombok
    lombok
    1.18.16
    provided


    com.fasterxml.jackson.core
    jackson-databind
    2.12.1

这样第一步就完成了。

5.2 结构

项目结构如下:

  • 持久层操作:Dao
  • 实体类:User
  • 响应体:ResponseBody
  • Servlet层:SignIn/SignUp/Test
  • 工具类:DBUtils
  • 启动类:不需要,因为在Web服务器中运行

先创建好文件以及目录:

在这里插入图片描述

5.3 DBUtils

原生JDBC获取连接工具类:

package com.example.javawebdemo.utils;

import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.SQLException;

public class DBUtils {
    private static Connection connection = null;

    public static Connection getConnection() {
        try {
            Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");
            final String url = "jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/userinfo";
            final String username = "root";
            final String password = "123456";
            connection = DriverManager.getConnection(url, username, password);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            return null;
        }
        return connection;
    }

    public static void closeConnection() {
        if (connection != null) {
            try {
                connection.close();
            } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

重点在这四行:

Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");
String url = "jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/userinfo";
String username = "root";
String password = "123456";

根据个人需要修改,注意MySQL8注册驱动与旧版的区别,旧版的是:

Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");

5.4 User

三字段+@Getter

package com.example.javawebdemo.entity;

import lombok.Getter;

@Getter
public class User {
    private final String name;
    private final String password;

    public User(String name, String password) {
        this.name = name;
        this.password = password;
    }
}

5.5 Dao

数据库操作层:

package com.example.javawebdemo.dao;

import com.example.javawebdemo.entity.User;
import com.example.javawebdemo.utils.DBUtils;

import java.sql.Connection;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException;

public class Dao {
    public boolean select(User user) {
        final Connection connection = DBUtils.getConnection();
        final String sql = "select * from user where name = ? and password = ?";
        try {
            final PreparedStatement preparedStatement = connection.prepareStatement(sql);
            preparedStatement.setString(1, user.getName());
            preparedStatement.setString(2, user.getPassword());
            ResultSet resultSet = preparedStatement.executeQuery();
            return resultSet.next();
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
            return false;
        } finally {
            DBUtils.closeConnection();
        }
    }

    public boolean insert(User user) {
        final Connection connection = DBUtils.getConnection();
        final String sql = "insert into user(name,password) values(?,?)";
        try {
            final PreparedStatement preparedStatement = connection.prepareStatement(sql);
            preparedStatement.setString(1, user.getName());
            preparedStatement.setString(2, user.getPassword());
            preparedStatement.executeUpdate();
            return preparedStatement.getUpdateCount() != 0;
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
            return false;
        } finally {
            DBUtils.closeConnection();
        }
    }
}

两个操作:

  • 查询:存在该用户返回true,否则false
  • 插入:添加用户

注意插入操作中使用executeUpdate()进行插入,同时使用getUpdateCount() != 0判断插入的结果,而不能直接使用

return preparedStatement.execute();

一般来说:

  • selectexecuteQuery()executeQuery()返回ResultSet,表示结果集,保存了select语句的执行结果,配合next()使用
  • delete/insert/update:使用executeUpdate()executeUpdate()返回的是一个整数,表示受影响的行数,即delete/insert/update修改的行数,对于drop/create操作返回0
  • create/drop:使用execute()execute()的返回值是这样的,如果第一个结果是ResultSet对象,则返回true,如果第一个结果是更新计数或者没有结果则返回false

所以在这个例子中

return preparedStatement.execute();

肯定返回false,不能直接判断是否插入成功。

5.6 响应体

添加一个响应体类方便设置返回码以及数据:

package com.example.javawebdemo.response;

import lombok.Getter;
import lombok.Setter;

@Setter
@Getter
public class ResponseBody{
    private Object data;
    private int code;
}

5.7 Servlet

  • SingIn类用于处理登录,调用JDBC查看数据库是否有对应的用户
  • SignUp类用于处理注册,把User添加到数据库中
  • Test为测试Servlet,返回固定字符串

先上SignIn.java

package com.example.javawebdemo.servlet;

import com.example.javawebdemo.dao.Dao;
import com.example.javawebdemo.entity.User;
import com.example.javawebdemo.response.ResponseBody;
import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
import jakarta.servlet.annotation.WebServlet;
import jakarta.servlet.http.HttpServlet;
import jakarta.servlet.http.HttpServletRequest;
import jakarta.servlet.http.HttpServletResponse;

import java.io.IOException;

@WebServlet("/sign/in")
public class SignIn extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws IOException {
        req.setCharacterEncoding("utf-8");
        resp.setCharacterEncoding("utf-8");
        resp.setContentType("application/json;charset=utf-8");

        String name = req.getParameter("name");
        String password = req.getParameter("password");

        Dao dao = new Dao();
        User user = new User(name,password);
        ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
        ResponseBody body = new ResponseBody();

        if (dao.select(user)) {
            body.setCode(200);
            body.setData("success");
        } else {
            body.setCode(404);
            body.setData("failed");
        }
        mapper.writeValue(resp.getWriter(), body);
    }
}

注意点:

  • @WebServlet:定义Servlet(不加这个注解也是可以的但是需要在web.xml中手工定义Servlet),默认的属性为value,表示Servlet路径
  • 编码:HttpServletRequest/HttpServletResponse均设置UTF8(虽然在这个例子中并不是必要的因为没有中文字符)
  • 获取参数:request.getParameter,从请求中获取参数,传入的参数是键值
  • 写响应体:利用Jackson,将response.getWriter以及响应体传入,接着交给mapper.writeValue进行写响应体

下面是SignUp.java,大部分代码类似:

package com.example.javawebdemo.servlet;

import com.example.javawebdemo.dao.Dao;
import com.example.javawebdemo.entity.User;
import com.example.javawebdemo.response.ResponseBody;
import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
import jakarta.servlet.annotation.WebServlet;
import jakarta.servlet.http.HttpServlet;
import jakarta.servlet.http.HttpServletRequest;
import jakarta.servlet.http.HttpServletResponse;

import java.io.IOException;

@WebServlet("/sign/up")
public class SignUp extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws IOException {
        req.setCharacterEncoding("utf-8");
        resp.setCharacterEncoding("utf-8");
        resp.setContentType("application/json;charset=utf-8");

        String name = req.getParameter("name");
        String password = req.getParameter("password");
        Dao dao = new Dao();
        User user = new User(name,password);
        ResponseBody body = new ResponseBody();
        ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
        if (dao.insert(user)) {
            body.setCode(200);
            body.setData("success");
        } else {
            body.setCode(500);
            body.setData("failed");
        }
        mapper.writeValue(resp.getWriter(), body);
    }
}

测试Servlet

package com.example.javawebdemo.servlet;

import jakarta.servlet.annotation.WebServlet;
import jakarta.servlet.http.HttpServlet;
import jakarta.servlet.http.HttpServletRequest;
import jakarta.servlet.http.HttpServletResponse;

import java.io.IOException;

@WebServlet("/test")
public class Test extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws IOException {
        resp.getWriter().print("Hello, Java Web");
    }
}

5.8 运行

需要借助Tomcat运行,选择运行配置中的Tomcat Server

在这里插入图片描述

设置Tomcat根目录:

在这里插入图片描述

接着在Deployment选择+后,选择第二个带exploded的(当然第一个也不是不可以,不过第一个一般是发布到远程版本,是以WAR形式的,而第二个是直接将所有文件以当前目录形式复制到webapps下,并且在调试模式下支持热部署):

在这里插入图片描述

另外可以把这个路径修改为一个比较简单的路径,方便操作:

在这里插入图片描述

调试(运行不能进行热部署):

在这里插入图片描述

访问localhost:8080/demoIDEA应该会自动打开)会出现如下页面:

在这里插入图片描述

访问路径下的test会出现:

在这里插入图片描述

这样后端就处理完成了,下面处理Android端。

6 Android

6.1 新建项目

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

6.2 依赖/权限

依赖如下:

implementation group: 'com.fasterxml.jackson.core', name: 'jackson-databind', version: '2.12.1'

build.gradle中加上即可,另外,再加上:

buildFeatures{
    viewBinding = true
}

在这里插入图片描述

viewBinding就是视图绑定功能,以前是通过findViewById获取对应的组件,后面就有了Butter Knife,到现在Butter Knife过期了,推荐使用view binding

在这里插入图片描述

另外在AndroidManifest.xml中加入网络权限:


还需要添加HTTP的支持,因为这是一个示例Demo就不上HTTPS了,但是目前Android的版本默认不支持,因此需要在添加:

android:usesCleartextTraffic="true"

在这里插入图片描述

6.3 项目结构

四个文件:

  • MainActivity:核心Activity
  • NetworkSettings:请求URL,常量
  • NetworkThread:网络请求线程
  • ResponseBody:请求体

在这里插入图片描述

6.4 ResponseBody

package com.example.androiddemo;

public class ResponseBody {
    private int code;
    private Object data;

    public int getCode() {
        return code;
    }

    public Object getData() {
        return data;
    }
}

响应体,一个返回码字段+一个数据字段。

6.5 NetworkSettings

package com.example.androiddemo;

public class NetworkSettings {
    private static final String HOST = "192.168.43.35";
    private static final String PORT = "8080";
    public static final String SIGN_IN = "http://"+ HOST +":"+PORT + "/demo/sign/in";
    public static final String SIGN_UP = "http://"+ HOST +":"+PORT + "/demo/sign/up";
}

请求URL常量,HOST请修改为自己的内网IP注意不能使用localhost/127.0.0.1

可以使用ip addr/ifconfig/ipconfig等查看自己的内网IP

在这里插入图片描述

6.6 NetworkThread

package com.example.androiddemo;

import java.io.IOException;
import java.net.HttpURLConnection;
import java.net.URL;
import java.net.URLEncoder;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.util.concurrent.Callable;

public class NetworkThread implements Callable {
    private final String name;
    private final String password;
    private final String url;

    public NetworkThread(String name, String password, String url) {
        this.name = name;
        this.password = password;
        this.url = url;
    }

    @Override
    public String call(){
        try {
            //开启连接
            HttpURLConnection connection = (HttpURLConnection) new URL(url).openConnection();
            //拼接数据
            String data = "name="+ URLEncoder.encode(name, StandardCharsets.UTF_8.toString())+"&password="+URLEncoder.encode(password,StandardCharsets.UTF_8.toString());
            //设置请求方法
            connection.setRequestMethod("POST");
            //允许输入输出
            connection.setDoInput(true);
            connection.setDoOutput(true);
            //写数据(也就是发送数据)
            connection.getOutputStream().write(data.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
            byte [] bytes = new byte[1024];
            //获取返回的数据
            int len = connection.getInputStream().read(bytes);
            return new String(bytes,0,len,StandardCharsets.UTF_8);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
            return "";
        }
    }
}

发送网络请求的线程类,由于是异步操作的线程,实现了Callable接口,表示返回的是String类型的数据,主线程可通过get()阻塞获取返回值。

6.7 MainActivity

package com.example.androiddemo;

import android.os.Bundle;
import android.view.View;
import android.widget.Toast;

import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;

import com.example.androiddemo.databinding.ActivityMainBinding;
import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;

import java.util.concurrent.FutureTask;

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    private ActivityMainBinding binding;
    private final ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        binding = ActivityMainBinding.inflate(getLayoutInflater());
        setContentView(binding.getRoot());
    }

    public void signIn(View view){
        String name = binding.editTextName.getText().toString();
        String password = binding.editTextPassword.getText().toString();
        FutureTask signInTask = new FutureTask<>(new NetworkThread(name,password,NetworkSettings.SIGN_IN));
        Thread thread = new Thread(signInTask);
        thread.start();
        try{
            //get获取线程返回值,通过ObjectMapper反序列化为ResponseBody
            ResponseBody body = mapper.readValue(signInTask.get(),ResponseBody.class);
            //根据返回码确定提示信息
            Toast.makeText(getApplicationContext(),body.getCode() == 200 ? "登录成功" : "登录失败",Toast.LENGTH_SHORT).show();
        }catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public void signUp(View view){
        String name = binding.editTextName.getText().toString();
        String password = binding.editTextPassword.getText().toString();
        FutureTask signUpTask = new FutureTask<>(new NetworkThread(name,password,NetworkSettings.SIGN_UP));
        Thread thread = new Thread(signUpTask);
        thread.start();
        try{
            ResponseBody body = mapper.readValue(signUpTask.get(),ResponseBody.class);
            Toast.makeText(getApplicationContext(),body.getCode() == 200 ? "注册成功" : "注册失败",Toast.LENGTH_SHORT).show();
        }catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

说一下viewBinding,在onCreate中:

super.onCreate(savedInstanceState);
binding = ActivityMainBinding.inflate(getLayoutInflater());
setContentView(binding.getRoot());

通过ActivityMainBinding的静态方法获取binding,注意ActivityMainBinding这个类的类名不是固定的,比如Android官方的文档中就是:

在这里插入图片描述

6.8 资源文件

两个:

  • activity_main.xml
  • strings.xml

分别如下,不细说了:




    

    

    

    

    

    AndroidDemo
    用户名
    密码
    注册
    登录

7 测试

7.1 本地测试

首先运行Java Web端,应该会自动打开如下界面:

在这里插入图片描述

附加test后:

在这里插入图片描述

运行Android端,先输入一个不存在的用户名或密码,提示登录失败,再进行注册,然后登录成功:

同时查看后端数据库如下:

在这里插入图片描述

7.2 部署测试

首先确保本地数据库的用户名与密码与服务器的用户名与密码一致。同时存在对应的表以及库

部署Java Web端之前先在pom.xml中加入一个

在这里插入图片描述

在右侧的工具栏先选择clean,再选择编译,最后选择打包:

在这里插入图片描述

之所以这样做是因为如果更新了文件,打包不会把文件更新再打包进去,因此需要先清除原来的字节码文件,再编译最后打包。

完成后会出现一个demo.war位于target下:

在这里插入图片描述

scp(或其他工具)上传到服务器,并移动到Tomcatwebapps(为了方便说明以下假设服务器的IP8.8.8.8):

scp demo.war 8.8.8.8/xxx
# 通过ssh连接服务器后
cp demo.war /usr/local/tomcat/webapps

启动Tomcat

cd /usr/local/tomcat/bin
./startup.sh

启动后就可以看见在webapps下多了一个demo的文件夹:

在这里插入图片描述

访问8.8.8.8/demo看到本地测试的页面就可以了。接着修改Android端的NetworkSettings中的HOST8.8.8.8,如果没问题的话就能正常访问了:

服务器数据库:

在这里插入图片描述

8 注意事项

注意事项比较琐碎而且有点多,因此另开了一篇博客,戳这里

如果还有其他问题欢迎留言。

9 源码

提供了Java+Kotlin两种语言实现:

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