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+MySQL（Docker）

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：

macOS下提供了dmg安装包：

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-get、yum、dnf、pacman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：

• Fedroa
• RedHat
• Ubuntu

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

安装：

sudo yum install mysql-community-server

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

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：

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：

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Gradle或Kotlin的话自行勾选即可：

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：

填上对应包名并选择位置：

创建完成后，这里笔者遇到了一个错误，找不到对应的Servlet包：

在设置中选择更新中心仓库即可：

创建后的目录如图所示：

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）：

<dependency>
    <groupId>mysqlgroupId>
    <artifactId>mysql-connector-javaartifactId>
    <version>8.0.23version>
dependency>
<dependency>
    <groupId>org.projectlombokgroupId>
    <artifactId>lombokartifactId>
    <version>1.18.16version>
    <scope>providedscope>
dependency>
<dependency>
    <groupId>com.fasterxml.jackson.coregroupId>
    <artifactId>jackson-databindartifactId>
    <version>2.12.1version>
dependency>

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：

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：

• select：executeQuery()，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：

设置Tomcat根目录：

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）：

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：

调试（运行不能进行热部署）：

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

访问路径下的test会出现：

这样后端就处理完成了，下面处理Android端。

6 Android端

6.1 新建项目

6.2 依赖/权限

依赖如下：

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

在build.gradle中加上即可，另外，再加上：

buildFeatures{
    viewBinding = true
}

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。

另外在AndroidManifest.xml中加入网络权限：

<uses-permission android:name="android.permission.INTERNET" />
<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_NETWORK_STATE" />

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"

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

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：

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<String> {
    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<String> 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<String> 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：

6.8 资源文件

两个：

• activity_main.xml
• strings.xml

分别如下，不细说了：

<androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    tools:context=".MainActivity">

    <TextView
        android:id="@+id/textViewName"
        android:layout_width="45dp"
        android:layout_height="38dp"
        android:layout_marginStart="24dp"
        android:layout_marginTop="92dp"
        android:text="@string/name"
        app:layout_constraintLeft_toLeftOf="parent"
        app:layout_constraintTop_toTopOf="parent" />

    <EditText
        android:id="@+id/editTextName"
        android:layout_width="300dp"
        android:layout_height="40dp"
        android:layout_marginStart="64dp"
        android:layout_marginTop="84dp"
        android:autofillHints=""
        android:inputType="text"
        app:layout_constraintLeft_toLeftOf="@id/textViewName"
        app:layout_constraintTop_toTopOf="parent"
        tools:ignore="LabelFor" />

    <TextView
        android:id="@+id/textViewPassword"
        android:layout_width="45dp"
        android:layout_height="36dp"
        android:layout_marginStart="24dp"
        android:layout_marginTop="72dp"
        android:text="@string/password"
        app:layout_constraintLeft_toLeftOf="parent"
        app:layout_constraintTop_toTopOf="@id/textViewName" />

    <EditText
        android:id="@+id/editTextPassword"
        android:layout_width="300dp"
        android:layout_height="40dp"
        android:layout_marginStart="64dp"
        android:layout_marginTop="72dp"
        android:autofillHints=""
        android:inputType="textPassword"
        app:layout_constraintLeft_toLeftOf="@id/textViewPassword"
        app:layout_constraintTop_toTopOf="@id/editTextName"
        tools:ignore="LabelFor" />

    <Button
        android:id="@+id/buttonSignUp"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_marginStart="56dp"
        android:layout_marginTop="32dp"
        android:onClick="signUp"
        android:text="@string/signUp"
        app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"
        app:layout_constraintTop_toBottomOf="@+id/textViewPassword"
        tools:ignore="ButtonStyle" />

    <Button
        android:id="@+id/buttonSignIn"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_marginTop="36dp"
        android:layout_marginEnd="52dp"
        android:onClick="signIn"
        android:text="@string/signIn"
        app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
        app:layout_constraintTop_toBottomOf="@+id/editTextPassword"
        tools:ignore="ButtonStyle" />
androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout>

<resources>
    <string name="app_name">AndroidDemostring>
    <string name="name">用户名string>
    <string name="password">密码string>
    <string name="signUp">注册string>
    <string name="signIn">登录string>
resources>

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：

附加test后：

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：

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：

在右侧的工具栏先选择clean，再选择编译，最后选择打包：

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：

scp（或其他工具）上传到服务器，并移动到Tomcat的webapps（为了方便说明以下假设服务器的IP为8.8.8.8）：

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：

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HOST为8.8.8.8，如果没问题的话就能正常访问了：

服务器数据库：

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：

• Github
• 码云
• GitCode