应用基础实践二(Web技术+数据库+移动应用开发)实验报告

写在前面

献给 Iochi Marī。

第一章 问题描述

(一)实验目的

通过指导学生上机实践,让学生学会综合运用所学过的《计算机程序设计基础》、《数据结构》、《算法》、《Java语言与系统设计》、《数据库》、《Web技术》、《移动应用开发》等课程的基础知识,从而能够熟练掌握开发市面上比较流行的移动应用开发的基本技能,设计和开发出具有一定规模的Android客户端应用+JSP(PHP)服务器端编程+MySQL数据库的典型移动互联网应用。

(二)问题描述

通过使用Android、JSP(或PHP)和MySQL进行编程,开发一款完整的微博应用。学生需要实践Android开发技能,构建微博客户端;使用JSP或PHP开发微博Web服务器;将MySQL作为Web服务器的后台数据库。具体要求包括:

  1. 可以发表微博、查看微博及微博列表等功能。
  2. 可以发表评论功能。
  3. 可以实现用户客户端登录功能。

(三)实验环境

前端:Android Studio Ladybug | 2024.2.1 Patch 3

后端:IntelliJ IDEA 2024.1.1 (Ultimate Edition)

数据库:MySQL

Windows 11 10.0.22631 版本 22631

java version 22.0.1 2024-04-16

第二章 需求分析

(一)功能需求

  1. 微博发布功能:用户能够通过客户端发布新的微博。
  2. 微博查看功能 :用户可以查看自己和其他用户发布的微博。
  3. 微博列表显示:显示微博列表,包括微博的标题、发布时间等信息。
  4. 评论功能:用户可以对微博进行评论。
  5. 用户登录功能:实现用户在客户端的登录功能,保障用户隐私和账户安全。
  6. 点赞功能:用户可以对微博进行点赞操作,以实现对内容的喜好和互动。
  7. 今日热榜功能:用户可以查看每天点赞数量最高的微博。

(二)界面需求

  1. 登录界面 :提供用户登录的界面,包括用户名、密码输入框以及登录按钮。
  2. 微博发表界面:用户可以在客户端输入文本、上传图片等内容,通过一个直观的界面完成微博的发表。
  3. 微博列表界面:展示用户及关注用户的微博列表,以时间线的形式呈现。
  4. 微博详情界面:当用户点击某一条微博,跳转至微博的详细内容,包括评论、点赞等操作。
  5. 点赞按钮和状态显示:在微博列表和详情界面中,显示点赞按钮,并实时更新点赞状态。
  6. 个人中心界面:用户可以查看自己的微博、个人信息等
  7. 今日热榜界面:用户可以查看每天点赞数量最高的微博。

(三)技术需求

  1. 前端:Android应用开发,使用MVVM架构。
  2. 后端:Spring Boot框架,支持REST API。
  3. 数据库:MySQL存储用户、微博及评论数据。

第三章 概要设计

(一)设计思想

本实验采用分层设计思想,围绕微博应用的核心功能,结合前后端分离架构,以提高代码的模块化程度和系统的可维护性。具体实现上,前端和后端分别采用当前主流的技术栈(Android + Jetpack Compose + MVVM;Spring Boot + REST API),通过标准化的接口进行通信,确保系统的扩展性和可移植性。

为了提升系统的性能和用户体验,数据库设计充分考虑了数据量增长后的查询效率,前端则通过分页加载与懒加载策略优化界面响应速度。系统安全性方面,采用多重措施(如密码加密存储、HTTPS通信、权限控制等),保障用户数据的安全和隐私。

前端采用MVVM(Model-View-ViewModel)架构,将数据、业务逻辑和视图分层处理:Model 层:负责定义数据结构,如用户信息、微博内容、评论数据等,并调用后端接口进行数据交互;View 层:通过Jetpack Compose构建用户界面,使用响应式设计实现界面动态更新;ViewModel 层:负责管理界面的状态和业务逻辑,通过LiveData等组件实现数据驱动的UI更新,确保代码清晰、易于维护。

后端采用经典的MVC(Model-View-Controller)模式:Model 层:定义与数据库表对应的实体类,如用户、微博、评论等,并通过ORM框架(如JPA)与数据库交互;View 层:以RESTful API形式为前端提供数据服务,包括用户管理、微博管理、评论管理和点赞管理等接口;Controller 层:将用户的请求分发到具体的Service层处理逻辑,并返回处理结果。

(二)概要设计

系统分为三层结构:前端、后端和数据库,各层的职责如下:

  • 前端:负责用户界面的展示与操作,通过API与后端交互。
  • 后端:处理业务逻辑和数据管理,并通过ORM与数据库通信。
  • 数据库:存储微博应用的核心数据,并提供高效的增删改查能力。
1.微博客户端功能

(1)用户注册与登录:实现用户在客户端的注册与登录功能,确保安全性和用户身份验证;
(2)发表微博:提供用户在客户端上发布微博的功能,包括文字、图片等多种形式的微博内容;
(3)查看微博:允许用户在客户端上查看自己和其他用户发布的微博;
(4)发表评论:允许用户在客户端上对微博进行评论;
(5)点赞功能:实现用户对微博的点赞功能,保持点赞状态同步。
(6)微博列表:实现展示微博列表,支持按时间、热度等方式排序。
(7)账号认证:通过安全的登录机制,确保用户的账号信息安全;
(8)登录状态维护:保持用户登录状态的持久性,使用户在客户端上的操作得以持续。

2.微博Web服务器功能

(1)用户管理:管理用户的注册信息,包括用户账号、密码等;
(2)微博管理:处理用户在客户端上发布、删除微博的请求,保持微博数据的一致性;
(3)评论点赞管理:处理用户对微博的评论与点赞,包括发布评论、微博点赞等功能。
(4)图片下载管理:处理用户对微博图片、头像的请求

3.Web服务器后台数据库功能(MySQL)

(1)用户信息存储:在数据库中存储用户的账号信息,确保用户注册和登录的正常进行;
(2)微博数据存储:将用户发布的微博内容存储在数据库中,支持对微博的增删改查操作;
(3)评论数据存储:存储用户对微博的评论信息,包括评论内容、评论者等;
(4)点赞数据存储:存储用户对微博的点赞信息,包括点赞数量、点赞者等。

4.用户客户端登录功能

(1)账号认证:通过安全的登录机制,确保用户的账号信息安全;
(2)登录状态维护:保持用户登录状态的持久性,使用户在客户端上的操作得以持续。

(三)架构图

image.png

第四章 详细设计

(一)前端设计

  1. entity 包
    职责:定义业务模型,与应用中的核心数据结构对应。
    包含类:
  • Blog:博客实体类,存储博客相关数据。
  • Comment:评论实体类,存储用户评论信息。
  • User:用户实体类,存储用户相关信息。
  1. ui 包
    职责:处理用户界面相关的逻辑。
    子包结构:
    Activity:包含所有 Activity 类,负责管理应用的各个页面和用户交互。
  • AddBlogActivity:添加博客页面。
  • DetailsActivity:博客详情页面。
  • LoginActivity:登录页面。
  • ProfileActivity:用户个人资料页面。
  • RegisterActivity:注册页面。
  • SearchActivity:搜索页面。
  • WelcomeActivity:欢迎页面。
  • WhatshotActivity:热点推荐页面。
    Adapter:包含适配器类,用于适配数据和视图。
  • BlogAdapter:博客列表适配器。
  • CommentAdapter:评论列表适配器。
    Fragment:包含 Fragment 类,支持模块化 UI。
  • HomeFragment:主页模块。
  • WhatshotFragment:热点推荐模块。
  1. utils 包
    职责:提供工具类以支持项目通用功能。
    包含类:
    Network 包:处理网络通信相关的逻辑。
  • BlogRepository:博客数据仓库,负责博客数据的增删改查。
  • CommentRepository:评论数据仓库,负责评论数据的管理。
  • FileDownloader:文件下载工具类。
  • HttpGetRequest:GET网络请求工具类。
  • HttpPostRequest:POST网络请求工具类。
  • UserRepository:用户数据仓库,管理用户数据。
    ImageUtils:图片处理工具类。
  1. 资源目录
    职责:存放应用的资源文件,包括图片、布局文件和字符串等。
    子目录说明:
  • drawable:存放应用的图片资源。
  • layout:存放应用的 XML 布局文件。
  • values 和 values-night:存放应用的字符串、主题和颜色定义。
  • xml:存放 XML 配置文件。

(二)后端设计

  1. Controller 层
    职责:处理客户端的请求,并调用相应的 Service 层方法,返回处理结果。
    包含类:
  • BlogController:处理博客相关操作(如创建、获取博客)。
  • CommentController:处理评论相关操作(如添加、获取评论)。
  • LikeController:处理点赞功能(如点赞/取消点赞操作)
  • UserController:处理用户管理功能(如用户注册、登录)。
  1. DAO 层
    职责:提供数据访问接口,定义操作数据库的方法。
    包含子包及类:
  • impl 包:包含具体 DAO 接口的实现。
  • BlogDao:博客数据操作类。
  • CommentDao:评论数据操作类。
  • LikeDao:点赞数据操作类。
  • UserDao:用户数据操作类。
  1. Entity 层
    职责:定义业务实体类,与数据库表结构一一对应。
    包含类:
  • Blog:博客实体。
  • BlogResponse:用于返回博客数据的响应模型。
  • Comment:评论实体。
  • User:用户实体。
  1. Service 层
    职责:实现业务逻辑,调用 DAO 层完成数据操作。
    包含子包及类:BlogService:博客相关业务逻辑。
  • CommentService:评论相关业务逻辑。
  • FileUploadService:文件上传处理逻辑。
  • LikeService:点赞相关业务逻辑。
  • UserService:用户相关业务逻辑。

(三)数据库设计

  1. 用户表(Users):存储用户基本信息,包括用户名、密码哈希、性别、自我介绍。
  2. 微博表(Blogs):存储微博内容、发布者ID、发布时间、是否有微博图片、点赞数量。
  3. 评论表(Comments):记录微博的评论信息,包括评论者ID、微博ID、评论内容、评论发布时间。
  4. 点赞表(Likes):存储微博的点赞记录,包括点赞者ID和微博ID。

第五章 程序模块功能

(一)前端设计

  • 主界面模块:实现微博列表展示和跳转。
  • 详情模块:显示微博详细内容及评论互动。
  • 发布模块:支持文本及图片微博的创建。
    程序采用Android实现,主要包含以下模块:
  1. 入口模块:
    类名:MainActivity
    功能:作为应用程序的启动入口,初始化应用程序的主要界面,通常包含微博列表或其他核心功能。
    使用 Android 的 startActivity() 和 Intent 启动不同的 Activity。

  2. 用户界面层(UI Layer):
    模块功能:负责处理用户交互,展示数据,并调用业务逻辑层提供的服务。
    主要类:

  • AddBlogActivity:提供一个界面让用户创建新的博客帖子。
  • DetailsActivity:显示单个博客帖子的详细信息,包括评论区
  • LoginActivity:提供用户登录界面。
  • ProfileActivity:展示用户的个人资料。
  1. 业务逻辑层(Service Layer):
    模块功能:定义并实现应用程序的核心业务逻辑。
    主要接口及其实现:
  • 接口:BlogService:定义了与博客相关的业务逻辑方法,如创建博客、获取博客列表等。
  • 接口:CommentService:定义了与评论相关的业务逻辑方法,如添加评论、获取评论列表等。
  • 接口:LikeService:定义了与点赞相关的业务逻辑方法,如点赞/取消点赞操作。
  • 接口:UserService:定义了与用户管理相关的业务逻辑方法,如用户注册、登录等。
  1. 数据访问层(Data Access Layer):
    模块功能:负责与持久化存储(如数据库或远程服务器)进行交互。
    主要类:
  • UserRepository:封装了对用户实体的数据访问逻辑。
  • BlogRepository:封装了对博客实体的数据访问逻辑。
  • CommentRepository:封装了对评论实体的数据访问逻辑。
  • LikeRepository:封装了对点赞记录的数据访问逻辑。
  1. 实体层(Entity Layer):
    模块功能:表示应用程序中的域对象。
    主要类:
  • Blog:代表博客帖子的实体。
  • Comment:代表评论的实体。
  • User:代表用户的实体。
  1. 工具类(Utility Classes):
    模块功能:提供辅助功能,例如网络请求、文件下载、图片加载等。
    主要类:
  • HttpPostRequest:用于执行 HTTP POST 请求。
  • FileDownloader:用于从服务器下载文件。
  • ImageUtils:提供图像处理的功能,比如将 URI 转换为 File 对象。
  • LikeUtils:提供点赞相关功能,如检查是否已点赞、翻转点赞状态等。
  1. 网络通信层(Network Communication Layer):
    模块功能:处理所有与服务器之间的通信,使用 OkHttp 进行网络请求。
    主要类:
  • API Service Interface:定义 API 接口,映射到服务器端点。
  • Retrofit/OkHttp Client:配置客户端设置,如基础 URL、拦截器等。

(二)后端设计

程序采用 Spring Boot 框架实现,主要包含以下模块:

  1. 入口模块:
    类名:DemoApplication
    功能:程序的启动入口。
    使用 SpringApplication.run 启动 Spring Boot 应用。

  2. 控制器层:
    模块功能:负责处理 HTTP 请求,调用服务层提供的业务逻辑。
    主要类:

  • BlogController:处理博客相关操作(如创建、获取博客)。
  • CommentController:处理评论相关操作(如添加、获取评论)。
  • LikeController:处理点赞功能(如点赞/取消点赞操作)
  • UserController:处理用户管理功能(如用户注册、登录)。
  • 服务层:
    模块功能:定义和实现核心业务逻辑。
    主要类:
  • 接口:BlogService
  • 实现:BlogServiceImpl
  1. 数据访问层:
    模块功能:封装对数据库的操作。
    主要类:
  • impl 包:包含具体 DAO 接口的实现。
  • BlogDao:博客数据操作类。
  • CommentDao:评论数据操作类。
  • LikeDao:点赞数据操作类。
  • UserDao:用户数据操作类。
  1. 实体层:
    模块功能:定义数据库表结构和实体类。
    主要类:
  • Blog:博客实体类,存储博客相关数据。
  • Comment:评论实体类,存储用户评论信息。
  • User:用户实体类,存储用户相关信息。

(三)包图

后端:
image.png image.png
前端:
image.png image.png image.png

(四)关键功能设计

1.用户登录过程

欢迎界面 (WelcomeActivity),首先显示一个倒计时提示。

  • 倒计时结束后,WelcomeActivity 会检查用户是否已登录:
  • 如果已登录,跳转到主界面 (MainActivity)。
  • 如果未登录,跳转到登录界面 (LoginActivity)。
  • 用户还可以在倒计时过程中点击跳过按钮,立即跳转到相应的页面。
复制
public class WelcomeActivity extends AppCompatActivity {
private CountDownTimer countDownTimer;
private boolean isSkipped = false;
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_welcome);
countDownTimer = new CountDownTimer(3000, 1000) {
@Override
public void onTick(long millisUntilFinished) {
skipButton.setText("跳过 " + (int) Math.ceil(millisUntilFinished / 1000.0));
}
@Override
public void onFinish() {
if (!isSkipped) {
navigateToMain();
}
}
}.start();
skipButton.setOnClickListener(v -> {
isSkipped = true;
countDownTimer.cancel();
navigateToMain();
});
}
private void navigateToMain() {
Intent intent;
if (UserRepository.isLoggedIn(this)) {
intent = new Intent(WelcomeActivity.this, MainActivity.class);
} else {
intent = new Intent(WelcomeActivity.this, LoginActivity.class);
}
startActivity(intent);
finish();
}
}

登录界面 (LoginActivity):

  • 在登录界面,用户需要输入用户名和密码,并点击登录按钮。
  • 系统会验证输入的用户名和密码是否为空。如果为空,会显示错误提示。
  • 如果用户名和密码有效,系统会发起登录请求。
  • 根据登录请求的结果,禁用输入框和按钮,等待登录验证完成。
  • 如果登录成功,跳转到主界面 (MainActivity);如果登录失败,显示错误信息。
public class LoginActivity extends AppCompatActivity {
private EditText et_username, et_password;
private Button btn_login;
private ProgressBar progressBar;
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_login);
btn_login.setOnClickListener(v -> {
String username = et_username.getText().toString().trim();
String password = et_password.getText().toString().trim();
if (username.isEmpty() || password.isEmpty()) {
Toast.makeText(LoginActivity.this, "用户名、密码不能为空", Toast.LENGTH_SHORT).show();
return;
}
showLoadingState(true);
UserRepository.login(LoginActivity.this, "server_url", username, password, new UserRepository.LoginCallback() {
@Override
public void onLoginSuccess() {
Toast.makeText(LoginActivity.this, "登录成功", Toast.LENGTH_SHORT).show();
startActivity(new Intent(LoginActivity.this, MainActivity.class));
finish();
}
@Override
public void onLoginFailure(String error) {
Toast.makeText(LoginActivity.this, error, Toast.LENGTH_SHORT).show();
}
});
showLoadingState(false);
});
}
}

时序图:

bd55af51e0f7fd7061fe31dffada3269.png

流程图:

image.png
2.密码存储方案

为确保用户密码的安全性,不允许以明文形式存储密码。在密码验证过程中,系统仅对哈希值进行验证,以增加密码的保密性和防范明文密码泄露的风险。此安全措施有助于提高系统的整体安全性,确保用户敏感信息得到有效的保护。
以下为部分关键代码展示:

@Override
public User login(String username, String password) {
String passwordHashValue = DigestUtils.md5DigestAsHex(password.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
try {
String sql = "select * from t_users where userName=? and userPasswordHashValue=?";
return this.jdbcTemplate.queryForObject(sql, (resultSet, i) -> {
User user = new User();
user.setUserId(resultSet.getInt("userId"));
user.setUsername(resultSet.getString("userName"));
user.setUserSex(resultSet.getInt("userSex"));
user.setUserSelfIntroduction(resultSet.getString("userSelfIntroduction"));
return user;
}, username,passwordHashValue);
} catch (Exception e) {
throw new InvalidPasswordException(e.getMessage());
}
}
3.数据传输方案

使用了 OkHttp 库中的异步请求方法来发送 HTTP GET 和 POST 请求,实现了在后台线程中发送 HTTP GET 和 POST 请求,避免了主线程阻塞。通过回调函数处理响应结果,确保了 UI 的流畅性和应用的响应性。此外,使用 synchronized 关键字确保了在特定场景下的线程安全性。

public class HttpGetRequest {
public static synchronized void sendOkHttpGetRequest(String address,okhttp3.Callback callback){
OkHttpClient client = new OkHttpClient();
Request request = new Request.Builder()
.get()
.url(address)
.build();
client.newCall(request).enqueue(callback);
}
}public class HttpPostRequest {
private static final MediaType JSON = MediaType.parse("application/json; charset=utf-8");
public static synchronized void okhttpPost(String url, RequestBody requestBody, okhttp3.Callback callback) {
OkHttpClient client = new OkHttpClient();
Request request = new Request.Builder()
.url(url)
.post(requestBody)
.build();
client.newCall(request).enqueue(callback);
}
}
4.分页请求设置

在项目中,数据分页的应用主要体现在评论加载和网页加载的场景中。数据分页的需求源于大量数据的分批加载,以提升系统性能和用户体验。在评论加载中,当微博或其他内容存在大量评论时,采用分页加载的方式可以避免一次性加载所有评论,从而减轻服务器和客户端的负担,实现快速展示。同样,在网页加载过程中,采用数据分页可以有效减少页面加载时间,降低带宽消耗,提高用户浏览网页的效率。

数据分页的实现通常基于后端系统提供的API,通过设置合适的参数,如页码和每页数据数量,来请求指定范围的数据。前端系统则根据用户的操作触发相应的请求,将数据分批加载到页面上,实现逐步展示的效果。在评论加载和网页加载过程中,数据分页的应用有效地平衡了系统性能和用户体验之间的关系,使系统能够高效处理大量数据,同时确保用户能够流畅地浏览和交互。

以下为部分关键代码展示:

public static List<Blog> fetchBlogData(Context context, String url, int page) {
if (page == 1) {
synchronized (lock) {
isDataLoaded = false;
fetchAllBlog(context, url);
while (!isDataLoaded) {
try {
lock.wait(); // 等待数据加载完成
} catch (InterruptedException e) {
Thread.currentThread().interrupt();
Log.e("blog repository", "线程被中断", e);
}
}
}
}
List<Blog> blogList = new ArrayList<>();
synchronized (nowBlogList) {
for (int i = (page - 1) * maxPageSize; i < Math.min(nowBlogList.size(), page * maxPageSize); i++) {
blogList.add(nowBlogList.get(i));
}
}
Log.d("blog repository", "分页博客数据数量:" + blogList.size());
return blogList;
}

时序图:

image.png

流程图:

image.png
5.多线程同步的图片请求与下载

在移动应用中,用户头像通常是从远程服务器下载的。如果直接在主线程(UI线程)进行文件下载或网络请求,会导致应用在下载过程中卡顿或无响应,这对用户体验是非常不利的。因此,必须将耗时操作放到后台线程中执行,并且确保UI的更新(如显示头像)在主线程中进行。应当避免在UI线程中进行耗时操作:通过在后台线程中处理文件下载任务,避免了UI线程阻塞,保持了应用的流畅性。确保UI线程更新:下载完成后,使用 Handler 将图片加载操作切换到主线程进行,保证图片能够正确显示。

File directory = getExternalFilesDir(Environment.DIRECTORY_PICTURES);
Handler handler = new Handler(Looper.getMainLooper());
new Thread(() -> {
try {
// 下载文件
FileDownloader.downloadFile(
ProfileActivity.this,
getString(R.string.server_url),
directory,
UserRepository.loggedInUser.toFileName(),
"avatars");
// 检查文件是否下载成功
File file = new File(directory, UserRepository.loggedInUser.toFileName());
if (file.exists() && file.length() > 0) {
Log.d("Glide", "文件下载成功: " + file.getAbsolutePath());
// 通知主线程加载图片
handler.post(() -> Glide.with(this)
.load(new File(directory, UserRepository.loggedInUser.toFileName())) // 用户头像 URL
.placeholder(R.drawable.null_avatar) // 占位图
.error(R.drawable.null_avatar) // 错误图
.into(siv_avatar));
} else {
Log.e("Glide", "文件下载失败或文件大小为 0: " + file.getAbsolutePath());
}
} catch (Exception e) {
Log.e("Glide", "文件下载或加载出错", e);
}
}).start();

时序图

image.png

流程图:

image.png
6.图片上传事件的响应

当图片通过post请求上传到服务器后,Spring Boot 可能没有立刻意识到该文件已经被添加到目录中,导致请求时无法找到该文件。Spring Boot 的静态资源处理机制可能会缓存文件列表,在服务器首次启动时,它会加载这些文件。如果动态地上传文件而不重启服务器,可能就无法及时识别这些文件。可以在文件上传后,触发 Spring 的 ApplicationListener 或使用 @PostConstruct 来确保文件上传操作与静态资源的加载同步。这样可以确保文件上传后立即可供请求。

发布事件:当文件上传操作发生时,FileUploadServiceImpl 类会通过 publishFileUploadEvent 方法发布一个包含文件名的 FileUploadEvent 事件。

监听事件:FileUploadListener 类通过 @EventListener 注解监听 FileUploadEvent,当该事件发生时,监听器中的 onFileUpload 方法被调用,处理事件中的文件名数据。

@Service
public class FileUploadServiceImpl implements FileUploadService {
private final ApplicationEventPublisher eventPublisher;
public FileUploadServiceImpl(ApplicationEventPublisher eventPublisher) {
this.eventPublisher = eventPublisher;
}
// 发布文件上传事件
public void publishFileUploadEvent(String fileName) {
FileUploadEvent event = new FileUploadEvent(this, fileName);
eventPublisher.publishEvent(event);
}
}
@Component
public class FileUploadListener {
@EventListener
public void onFileUpload(FileUploadEvent event) {
String fileName = event.getFileName();
System.out.println("File uploaded: " + fileName);
}
}
public class FileUploadEvent extends ApplicationEvent {
private final String fileName;
public FileUploadEvent(Object source, String fileName) {
super(source);
this.fileName = fileName;
}
public String getFileName() {
return fileName;
}
}

第六章 程序调试

(一)调试方法

在前端程序的调试过程中,首先使用Logca输出关键变量的值,例如在文件下载的过程中。通过在文件下载操作前后输出日志,可以验证下载链接、目标文件路径、文件大小等是否符合预期。具体来说,在文件下载前,记录目标路径和下载URL;下载后,检查文件是否存在、文件大小是否正常等。

通过设置断点,逐步跟踪程序的执行流程,特别是关注多线程环境下的线程切换和 UI 更新的过程。设置断点的位置包括文件下载的代码段和 UI 更新的部分,通过调试工具的逐步执行功能,可以查看主线程和后台线程是否按预期切换,以及 UI 是否在下载完成后正确更新。例如,可以在下载完成后设置断点,确认是否执行了主线程的 UI 更新操作。

使用 try-catch 语句捕获可能发生的异常,并输出详细的堆栈信息,以帮助进一步定位问题。如果文件下载失败或者发生网络异常,通过捕获异常可以及时发现并记录问题。

(二)遇到的主要问题

1. SpringBoot项目编译报错
  • 问题描述:在项目开发过程中,由于 JDK 版本、SpringBoot 框架版本以及所使用的第三方依赖版本不兼容,导致编译失败。常见问题包括类或方法的缺失、版本冲突等。
  • 解决方案:根据 Spring 官方提供的兼容性文档,确认所用的 JDK 版本与 SpringBoot 版本是否匹配,删除本地缓存文件(如 .m2/repository)后重新下载依赖,确保没有旧版本干扰。
2. 使用JSONObject原生java类解析JSON太麻烦
  • 问题描述:在解析复杂的 JSON 数据时,原生的 JSONObject 类需要手动逐层获取字段,代码繁琐且易出错。
  • 解决方案:引入 Gson 库,使用 Gson 的封装方法处理复杂的嵌套结构,显著减少代码量并提高可读性。
3. 图片的下载与图片的加载没有同步,导致加载失败
  • 问题描述:在开发中,图片的下载操作与加载操作未按预期顺序进行,导致图片还未下载完成就尝试加载,结果显示失败。
  • 解决方案:使用多线程:将图片下载操作放在子线程中执行,避免阻塞主线程。使用线程同步工具CountDownLatch保证主线程在下载完成后加载图片。使用内置了缓存和异步下载机制的Glide 加载库。
4. 图片上传到服务器后,因服务器缓存导致暂时无法请求
  • 问题描述:在图片上传后立即请求,但由于服务器的静态资源缓存未刷新,导致返回的仍是旧数据。
  • 解决方案:配置服务器缓存策略,减少缓存时间,利用 ApplicationListener 监听文件上传事件,动态更新资源路径或刷新缓存。
5. 图片请求后因缓存过小下载失败
  • 问题描述:在解析复杂的 JSON 数据时,原生的 JSONObject 类需要手动逐层获取字段,代码繁琐且易出错。
  • 解决方案:配置 OkHttp 的缓存,检查服务器和客户端的网络配置,确保连接超时时间和数据读取超时时间足够。

第七章 程序测试

(一)⽤⼾登录测试

image.png image.png

测试结果:

  • 未输入用户名:
image.png
  • 未输入密码:
image.png
  • 未输入已注册的用户名:
image.png
  • 输入已注册的用户名和不正确的密码:
image.png
  • 输入已注册的用户名和正确的密码:
image.png

(二)微博发表和评论测试

image.png image.png

测试结果:

  • 未输入微博:
image.png
  • 未输入评论
image.png
  • 输入微博并点击发送:
image.png
  • 输入评论内容并点击发送:
image.png

第七章 心得体会

(一)课程知识理解

通过努⼒完成本次项⽬,加深了我对《计算机程序设计基础》、《数据结构》、《算法》、《Java语言与系统设计》、《数据库》、《Web技术》、《移动应用开发》等课程所学知识的理解,真正做到了理论与实践相结合。

(二)工程思维

考虑到整个项⽬是有⼀定⼯程量的,本次项⽬仅内核部分的代码编写就接近千⾏,花费了⼤概两周的 时间。考虑到⼯程量之⼤,如果事先没有按照模块化⽅法进⾏总体分析,⽽是⼀开始就深⼊到模块的 具体实现细节的话,代码的编写将变得⼗分凌乱,因此我先是通过项⽬组讨论明确了本次项⽬的⽬标,然后再根据这⼀⽬标进⾏项⽬的总体设计,最后再考虑每个模块内的具体实现,这样能够保证从总体上把握项⽬的基本架构,便于后续每⼀天的持续推进。 因为本次项⽬的代码量相较于以往所写过的⼀些课设更⼤,因此代码编写的时候尽量贴近⼯程规范, ⽐如变量、函数的命名尽可能规范、尽量降低各模块的耦合度等等。

(三)代码能⼒

为了完成本次项⽬,我写了⼤量的代码并进⾏了⼤量的调试。在以往的⼀些课设 中,代码调式往往只是在软件上进⾏,⽽本次项⽬中进⾏调试需要测试各接⼝是否有误,在实际的使⽤过程中去发现代码存在的问题,每调试⼀次⽐以往都更加繁琐。编写代码和调试的过程或许有点痛苦,但收获是绝对丰富的,每次调好⼀个bug,都有⼗分愉悦的感觉。都有离实现完整的课设更⼀步的 感觉。因此本次课设所带来的代码能⼒的提升是全⽅⾯的,不仅在于代码编写上,还在于代码调试,静态调试的能⼒逐渐提⾼,能够根据每次bug的特点,不断地输出中间变量进⾏观察,不断地锁定bug 的范围,最后找到原因修复bug。

(四)查阅官⽅⽂档能⼒

为了完成状态检测与分析这⼀模块,需要使⽤到MVC模型,⽽我在MVC模型的应⽤⽅⾯,可以说是从零开始,采取的⽅法就是边学习相关理论边完成项⽬,⽽快速⼊⻔的⽅法就是不断地根据需求查看官⽅⽂档,⼀开始还⽤的不太熟练,但因为查看的多了,也就慢慢熟练了。官⽅⽂档往往写的⼗分详细,有些还附有实例说明。查阅官⽅⽂档能⼒的提⾼对以后应该会有⼀定的帮助。

(五)软件测试

在软件测试中,我通过先绘制各模块功能流程图,再运⽤路径覆盖的思想设计测试 ⽤例,这样就⾮常⾼效地完成了测试,找出了很多⾁眼⽆法判断的bug。这也让我意识到,作为⼯程的设计者,如果考虑不周全,轻则降低⽤⼾体验感,重则可能导致系统崩溃,甚⾄造成较⼤的经济损失。

(六)坚持不懈的意志

我之所以能完成该课设,除了技术性因素外,⾮技术性因素也起到了较⼤的影响,⾯对较⼤的⼯程源码,⼼态显得⾮常重要。刚开始时我会因为任务量⼤,或者遇到从未⻅过的知识和代码写法⽽感到沮丧,甚⾄产⽣畏惧的⼼理。但是⼀路坚持下来,我逐渐发现在模块化设计的思想下,程序设计和代码编写也显得没那么困难了,遇到问题时也能⼗分冷静地阅读官⽅⽂档了,意志⼒的提升也为后续的学术研究提供了稳固的精神基础。

(七)全栈开发经验

通过整个实验,深刻体会了全栈开发的流程,从前端客户端到后端服务器,再到数据库的设计与应用,全面了解了移动应用的架构。通过处理实际场景中的问题,我加深了对技术栈各组件之间协作原理的认识,例如数据库性能调优、API 接口的设计规范,以及前后端分离架构的具体实现。这些实践经验不仅巩固了我的技术基础,也让我对系统整体设计有了全局的视角。

在未来的开发工作中,我希望能够以此次实验为起点,继续优化开发流程,不断探索更高效的开发模式。同时,我也将更加注重用户需求的挖掘和反馈的收集,力求在每一个细节上做到精益求精,以进一步提升应用的整体质量和用户的满意度。最终,我希望通过不断努力,开发出更多具有创新性、实用性和高品质的应用,为用户创造更大的价值。

附录 代码清单

由于完整源代码总大小高达400 kb,单个文件内无法全部包含,详见 Github 项目:
https://github.com/Luckyblock233/MomoBlog

image.png image.png

(一)前端

  1. entity 包
    职责:定义业务模型,与应用中的核心数据结构对应。
    包含类:
  • Blog:博客实体类,存储博客相关数据。
  • Comment:评论实体类,存储用户评论信息。
  • User:用户实体类,存储用户相关信息。
  1. ui 包
    职责:处理用户界面相关的逻辑。
    子包结构:
    Activity:包含所有 Activity 类,负责管理应用的各个页面和用户交互。
  • AddBlogActivity:添加博客页面。
  • DetailsActivity:博客详情页面。
  • LoginActivity:登录页面。
  • ProfileActivity:用户个人资料页面。
  • RegisterActivity:注册页面。
  • SearchActivity:搜索页面。
  • WelcomeActivity:欢迎页面。
  • WhatshotActivity:热点推荐页面。
    Adapter:包含适配器类,用于适配数据和视图。
  • BlogAdapter:博客列表适配器。
  • CommentAdapter:评论列表适配器。
    Fragment:包含 Fragment 类,支持模块化 UI。
  • HomeFragment:主页模块。
  • WhatshotFragment:热点推荐模块。
  1. utils 包
    职责:提供工具类以支持项目通用功能。
    包含类:
    Network 包:处理网络通信相关的逻辑。
  • BlogRepository:博客数据仓库,负责博客数据的增删改查。
  • CommentRepository:评论数据仓库,负责评论数据的管理。
  • FileDownloader:文件下载工具类。
  • HttpGetRequest:GET网络请求工具类。
  • HttpPostRequest:POST网络请求工具类。
  • UserRepository:用户数据仓库,管理用户数据。
    ImageUtils:图片处理工具类。
    LikeUtils:点赞操作工具类。
  1. 其他核心类
    MainActivity:应用的主界面,通常是应用启动后的第一个页面。
  2. 资源目录
    职责:存放应用的资源文件,包括图片、布局文件和字符串等。
    子目录说明:
  • drawable:存放应用的图片资源。
  • font:存放自定义字体文件。
  • layout:存放应用的 XML 布局文件。
  • menu:存放菜单资源。
  • mipmap-*dpi:存放不同分辨率的启动图标。
  • values 和 values-night:存放应用的字符串、主题和颜色定义。
  • xml:存放 XML 配置文件。
  1. 配置文件
    AndroidManifest.xml:
    描述应用的基本信息(如包名、Activity 声明、权限等)。

(二)后端

  1. Controller 层
    路径:src/main/java/com/example/demo/controller
    职责:处理客户端的请求,并调用相应的 Service 层方法,返回处理结果。
    包含类:
  • BlogController:处理博客相关操作(如创建、获取博客)。
  • CommentController:处理评论相关操作(如添加、获取评论)。
  • LikeController:处理点赞功能(如点赞/取消点赞操作)
  • UserController:处理用户管理功能(如用户注册、登录)。
  1. DAO 层
    路径:src/main/java/com/example/demo/dao
    职责:提供数据访问接口,定义操作数据库的方法。
    包含子包及类:
  • impl 包:包含具体 DAO 接口的实现。
  • BlogDao:博客数据操作类。
  • CommentDao:评论数据操作类。
  • LikeDao:点赞数据操作类。
  • UserDao:用户数据操作类。
  1. Entity 层
    路径:src/main/java/com/example/demo/entity
    职责:定义业务实体类,与数据库表结构一一对应。
    包含类:
  • Blog:博客实体。
  • BlogResponse:用于返回博客数据的响应模型。
  • Comment:评论实体。
  • User:用户实体。
  1. Service 层
    路径:src/main/java/com/example/demo/service
    职责:实现业务逻辑,调用 DAO 层完成数据操作。
    包含子包及类:
  • impl 包:Service 接口的实现。
  • BlogService:博客相关业务逻辑。
  • CommentService:评论相关业务逻辑。
  • FileUploadService:文件上传处理逻辑。
  • LikeService:点赞相关业务逻辑。
  • UserService:用户相关业务逻辑。
  1. 其他辅助包
    event 包:事件相关处理模块(未列出具体类)。
    exception 包:异常处理模块,用于自定义和统一管理项目中的异常。
    listener 包:监听器模块,用于监听和处理应用中定义的事件。
    values 包:常量定义。
    ConstMessages:定义全局的常量信息或消息字符串。
  2. 资源目录
    路径:src/main/resources
    职责:存放静态资源、模板文件及配置文件。
    子目录:
  • static.upload:存放上传的文件。
  • templates:存放动态页面模板(可能用于前后端分离或渲染服务)。
  1. 入口类
    路径:src/main/java/com/example/demo
    类名:DemoApplication
    职责:项目的启动类,负责初始化 Spring Boot 应用。

附录 参考文献

  1. maven公共仓库,https://mvnrepository.com/
  2. Java(®) Platform, Standard Edition & Java Development Kit Version 14 API Specification,https://docs.oracle.com/en/java/javase/14/docs/api/index.html
  3. Android R.java类的⼿动⽣成,https://blog.csdn.net/ccpat/article/details/50738811
  4. Android-x86虚拟机安装配置全攻https://www.cnblogs.com/gao241/archive/2013/03/11/2953669.html
  5. ⾯向应⽤开发者的⽂档,https://developer.android.google.cn/docs?hl=zh-cn
  6. Uri Permission,https://www.jianshu.com/p/35902ffb3e6c
  7. Android 11 外部存储权限适配指南及⽅案,https://www.jianshu.com/p/e94cea26e213
  8. AsyncQueryHandler详解及使⽤_woaishitu的博客-CSDN博客_asyncqueryhandler,
    https://blog.csdn.net/weixin_42193691/article/details/82469627
  9. onActivityResult详细理解_努⼒的秋波的博客-CSDN博客_onactivityresult,
    https://blog.csdn.net/weixin_44377507/article/details/11042487
  10. 安装Android Studio遇到Unable to access Android SDK add-on list的错误 https://blog.csdn.net/weixin_44786530/article/details/136661770
  11. Android Studio的安装,史上最详细(超多图)!! https://blog.csdn.net/qq_41976613/article/details/91432304
  12. 【已解决】switch语句报错Constant expression required https://blog.csdn.net/mjh1667002013/article/details/134763804
  13. MySQL安装教程(详细版)https://blog.csdn.net/m0_71422677/article/details/136007088
  14. 安卓移动开发基础入门 https://blog.csdn.net/qq_61115762/article/details/136493720?spm=1001.2014.3001.5502
  15. SpringBoot配置数据源DataSource https://blog.csdn.net/qq_20916555/article/details/80852144
  16. 程序包org.springframework.jdbc.core不存在https://blog.csdn.net/xiaoai5324/article/details/115190961
  17. Spring学习之JdbcTemplate(详细介绍JdbcTemplate的应用)https://blog.csdn.net/qq_39746820/article/details/124496957
  18. 【已解决】Spring常见错误:类文件具有错误的版本 61.0, 应为 52.0 https://blog.csdn.net/CNpeaceful/article/details/134613482
  19. SpringBoot引入jdbcTemplate时报错Field jdbcTemplate in com.x required a bean of type...could not be found https://blog.csdn.net/Hu1510592894/article/details/88854843
  20. SpringBoot 无法注入 JDBCTemplate https://segmentfault.com/q/1010000004950486
  21. 翻车现场: 项目运行时报错找不到类: org/springframework/jdbc/core/support/JdbcDaoSupport https://blog.csdn.net/qq_43705131/article/details/112221384
  22. SpringBoot项目编译报错 “类文件具有错误的版本 61.0, 应为 52.0” https://blog.csdn.net/qq_45982171/article/details/128342646
  23. java.lang.NoClassDefFoundError: org/springframework/aot/AotDetector解决方法 https://blog.csdn.net/weixin_43990604/article/details/132253318
  24. Androis Studio中使用真机调试步骤 https://blog.csdn.net/hou09tian/article/details/119569614
  25. 【解决】异常EmptyResultDataAccessException: Incorrect result size: expected 1, actual 0 https://blog.csdn.net/kepler_Ep/article/details/106588257
  26. OkHttp官方教程解析-彻底入门OkHttp使用 https://blog.csdn.net/mynameishuangshuai/article/details/51303446
  27. Android OkHttp完全解析 是时候来了解OkHttp了 https://blog.csdn.net/lmj623565791/article/details/47911083.
  28. 基于Android + Web+ MySQL设计和开发微博应用 https://blog.csdn.net/m0_50226268/article/details/122487226
  29. 通过recycleview进行上拉加载和下拉刷新,okhttp网络请求数据加载分页 https://blog.csdn.net/qq_36022808/article/details/99618260
  30. SwipeRefreshLayout+Recyclerview实现下拉刷新和上拉自动加载 https://www.jianshu.com/p/96f14f6a5bb4
  31. okhttp3上传图片 https://blog.csdn.net/itobot/article/details/85568570
  32. 使用 okhttp3库发送 get、post(json参数传递,form表单提交) java代码实现 https://blog.csdn.net/lly576403061/article/details/131492556
  33. okhttp3用application/json请求 https://blog.csdn.net/a77979744/article/details/114919201
  34. json的几种标准格式 https://blog.csdn.net/weixin_48185778/article/details/109822965
  35. Glide基本使用以及加载https图片(配合OkHttp实现) https://blog.csdn.net/android_cai_niao/article/details/108227525
  36. SQL AUTO INCREMENT(自动递增) 字段 https://blog.csdn.net/xiaolute/article/details/90173445
  37. MD5 加密算法介绍 https://blog.csdn.net/thlzjfefe/article/details/123449760
  38. 什么是Dao层、Entity层、Service层、Servlet层、Utils层? https://blog.csdn.net/Restarting2019/article/details/122296373
  39. Spring中@Autowired 注解作用是什么?具体怎么使用? https://blog.csdn.net/MaNong125/article/details/122628775
  40. 前后端登录时密码的加密 https://www.cnblogs.com/jmllc/p/17809081.html
  41. spring boot 接收 post请求的多个参数 springboot接收http https://blog.51cto.com/u_16213668/6967958
  42. Android Studio 中R标红,出现“Cannot resolve symbol ‘R’”错误!!! https://blog.csdn.net/i_love_program__19/article/details/80134936
  43. Java实现MD5加密的三种方式 https://blog.csdn.net/qq_43842093/article/details/131024627
  44. 解决AndroidStudio报错:Cannot resolve symbol ‘R‘ https://blog.csdn.net/weixin_47678542/article/details/123152973
  45. Android Studio中下载并导入Gson https://blog.csdn.net/as_your_heart/article/details/125071455
  46. GSON + Okhttp3解析Json数据(以天气为例子解析) https://blog.csdn.net/qq_41142037/article/details/105122145
  47. Spring Boot静态资源访问和配置全解析(看不懂你打我) https://blog.csdn.net/u010358168/article/details/81205116
  48. Android如何在Android Studio的模拟器里导入图片到系统相册并可以在哪里查看的到 https://blog.csdn.net/RuseB_/article/details/120352134
  49. Attempt to invoke virtual method 'android.content.Context.getResources()' on a null object reference https://stackoverflow.com/questions/39293294/attempt-to-invoke-virtual-method-android-content-context-getresources-on-a-n
  50. java - NoSuchFileException when creating a file using nio - Stack Overflow.html https://stackoverflow.com/questions/30735735/nosuchfileexception-when-creating-a-file-using-nio
  51. Android Studio使用系统自带图标_android studio自带图标-CSDN博客. https://blog.csdn.net/taoerchun/article/details/90216904
  52. 100 Continue - HTTP https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/HTTP/Status/100
  53. sql like 通配符引发的问题 https://blog.csdn.net/m0_37731701/article/details/119967891
  54. android icon生成ic_launcher_foreground android icon适配 https://blog.51cto.com/u_16099325/6400876
  55. Servlet - 3.1下@MultipartConfig注解方式上传文件 https://blog.csdn.net/mytt_10566/article/details/71077154
  56. 使用IDEA自动生成UML类图和时序图_idea uml generator怎么用-CSDN博客 https://blog.csdn.net/qq_43269093/article/details/110168656
  57. android 出键盘时页面上移-CSDN博客 https://blog.csdn.net/weixin_35411487/article/details/141116026
  58. 如何在Android中实现键盘弹出时界面自动上移? https://www.kdun.com/ask/1287022.html
  59. JAVA创建文件(包括空文件) https://blog.csdn.net/zhuxianxin0118/article/details/109485014
  60. Java List排序4种写法-CSDN博客 https://blog.csdn.net/yexiaomodemo/article/details/130063971
  61. Android edittext 属性inputtype详解 - 简书 https://www.jianshu.com/p/4e238eb1deb2
  62. Android:添加自定义字体并设置为默认字体 https://blog.csdn.net/DevCyberX/article/details/132369790
  63. Android返回上一页面的方式_android 返回上一页面-CSDN博客 https://blog.csdn.net/CodingNotes/article/details/77697815
  64. android 如何修改主题颜色 https://blog.51cto.com/u_16175509/10671731
  65. Android中拍照(相册中选择)并上传图片功能(包括动态获取权限)_android 选择可以拍照上传图 或选择相册图-CSDN博客 https://blog.csdn.net/kaolagirl/article/details/118113530
  66. Android 拍照以及相册中选择(适配高版本)————上传头像并裁剪 https://blog.csdn.net/chen_md/article/details/130401689
  67. spring boot 实现根据用户名查找用户功能 https://blog.csdn.net/Lushengshi/article/details/129927139
  68. 几种常用的dao层方法(用户列表,根据用户名和密码登录查询等) https://blog.csdn.net/wy123456__/article/details/116244550
  69. 使用 NavigationUI 将界面组件连接到 NavController _ Android Developers https://developer.android.google.cn/guide/navigation/integrations/ui?hl=cs
  70. Android导航组件Navigation从入门到精通 https://blog.csdn.net/yingaizhu/article/details/105972720
  71. Android开发欢迎页点击跳过倒计时进入主页 https://blog.csdn.net/juer2017/article/details/79069970
  72. Android 欢迎界面停留3秒的实现_安卓app下载停留在页面-CSDN博客 https://blog.csdn.net/huplion/article/details/52612098
  73. 【Android】实现底部选项卡切换页面效果_选项卡切换 android开发-CSDN博客 https://blog.csdn.net/qq_39500052/article/details/122768391
  74. Android底部导航栏的实现---------6种方法+底部大按钮跳转(最全集合)_android 搭建底部导航-CSDN博客. https://blog.csdn.net/chengmuzhe2690/article/details/89406085
  75. 关于BottomNavigationView的使用姿势都在这里了_bottomnavigationview用法-CSDN博 https://blog.csdn.net/BigBoySunshine/article/details/105774561
  76. 推荐:AutoscaleEditText - 自动缩放的Android文本输入框-CSDN博客 https://blog.csdn.net/gitblog_00100/article/details/138558597
  77. Android TextView Autosizing 字号自动调整大小,字号自适应 https://www.cnblogs.com/yyhimmy/p/12583593.html
  78. 【Java 进阶篇】使用 JDBC 更新数据详解_jdbc驱动程序更新-CSDN博客 https://blog.csdn.net/qq_21484461/article/details/133501263
  79. 在数据库中根据某个值递增更新(update)某个字段 https://www.cnblogs.com/HYL1003597280/p/12658686.html
  80. JSON转换问题最全详解(json转List,json转对象,json转JSONObject)_json转object-CSDN博客 https://blog.csdn.net/JavaSupeMan/article/details/123919039
  81. @RequestBody的使用-CSDN博客 https://blog.csdn.net/justry_deng/article/details/80972817
  82. Windows下如何查看某个端口被谁占用 | 菜鸟教程 runoob.com https://www.runoob.com/w3cnote/windows-finds-port-usage.html

写在最后

如果您觉得您没有在老师的追问下证明这坨确实出自己本人之手的能力——那么不建议直接使用这份代码。使用该代码产生的一切后果博主概不负责。

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