该项目以三个功能块（Javaweb（智能家居数据显示）、管理员UI（家居设备管理）、Ardurino（家居本居））和两个传输块（Mysql、Mqtt）实现。笔者在此项目中主要负责编辑JavaWeb前后端语句以及实现JavaWeb功能块与Mysql的数据传输接收。笔者在下文将以整个项目分为三个阶段展开，主要谈谈在各个阶段中遇到的问题和解决的方案。

发开工具：IDEA

（二）开始阶段

笔者所在团队分为三个小组，分别对应实现三个功能块的内容，以下针对JavaWeb功能块提出一些问题。

问题1：如何创建一个可以连接数据库的JavaWeb项目？

在安装完IDEA后，我们新建一个Web模块项目。之后，我们需要添加mysql-connector-java-8.0.25.jar在项目lib中，再编辑Tomcat本地服务器（笔者使用的是8.0.70版本，如果版本过低好像会对项目产生影响）以方便测试项目。

问题2：如何向前端传输想要的信息？

搭建Servlet服务端，在web.xml文件中进行映射匹配。


<servlet>
    <servlet-name>loginServlet</servlet-name>
    <servlet-class>jspservlet.servlet.LoginServlet</servlet-class>
</servlet>
<servlet-mapping>
    <servlet-name>loginServlet</servlet-name>
    <url-pattern>/login</url-pattern>
</servlet-mapping>

问题3：如何读取数据库中想要得到的数据？

必须先建立类与其产生连接，之后在服务端后台利用sql语句对数据库进行查询。


package jspservlet.db;
 
import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
 
public class DBConnect {  
	    private final String DBDRIVER = "com.mysql.cj.jdbc.Driver" ;   
	    private final String DBURL =  "jdbc:mysql://localhost:3306/smarthome2?useSSL=false&serverTimezone=UTC" ;
	    private final String DBUSER = "本地账号" ;
	    private final String DBPASSWORD = "密码" ;
 
	    private Connection conn = null ;   
	  
	    public DBConnect()   {
	        try{   
	            Class.forName(DBDRIVER) ;   
	            this.conn = DriverManager.getConnection(DBURL,DBUSER,DBPASSWORD) ;  
	        }catch (Exception e){ 
	        	System.out.println(e.getMessage());  
	        	}   
	    }   
	  
	      
	    public Connection getConnection(){   
	        return this.conn ;   
	    }   
	  
	 
	    public void close(){   
	        try{   
	            this.conn.close() ;   
	        }catch (Exception e){ }          
	    }   
}


String sql = "需要的sql语句";
PreparedStatement pstmt = null ;
DBConnect dbc = null;
try{    
    dbc = new DBConnect() ;   
    pstmt = dbc.getConnection().prepareStatement(sql) ;//运行sql语句
    ResultSet rs = pstmt.executeQuery();
    while(rs.next()){
            	
         rs.getString("根据自己的填写"));//得到select语句对应的内容
    }   
    rs.close() ; 
    pstmt.close() ;   
    }
catch (SQLException e){   
        System.out.println(e.getMessage());   
    }
finally{ 
        dbc.close() ;   
    }

问题4：如何将后端的信息发送给前端页面？

在服务端读取到数据库的信息后，完善服务器的doGet方法（页面打开时会自动执行）——利用session.setAttribute或request.setAttribute的方法提供一个类似键值对的信息，之后再重定向以显示指定的某个jsp页面。在该jsp中，可以使用<% %>隐藏域去接收服务器的响应，再以<%= %>的形式打印在jsp的任何位置（可以实现在循环中呈现多个设备，即html语句嵌套在域中）。


后端语句----------------------------------------------------------------------------
public void doGet(HttpServletRequest req,HttpServletResponse res) {
 
		LightDAO dao=new LightDAOImpl();//创建后台实现类，为实现数据查询功能
		HttpSession session=req.getSession();
		ArrayList<Light> linfo=new ArrayList<Light>();
		ArrayList<String> ltype=new ArrayList<>();
		try {
			session.setAttribute("随便取个名字", 想传的内容);
            linfo=dao.allLightid();//后端实现的方法（自己写去）
			ltype=dao.allLightType();
			session.setAttribute("linfo", linfo);
			session.setAttribute("ltype",ltype);
			res.sendRedirect("./light.jsp");//将响应交给前端页面
 
		}
		catch(Exception e){
			e.printStackTrace();
		}
	}
 
前端语句----------------------------------------------------------------------------
    <% ArrayList<Light> l = (ArrayList<Light>)session.getAttribute("linfo"); %>
	<% int i=0;%>
	<% while (i<l.size()){ %>
	<% Light k=l.get(i); %>
	<% String cl=k.getType(); %>
	<% for (j=0;j<type.size();j++){ %>
	<% String t=type.get(j); %>
	<% if (cl.equals(t)){ %>
		<div class= "col-lg-4 col-md-6 col-sm-12 single_project cat<%=j+1%>">
			<div class="grid_item">
				<div class="deneb_img">
					<img src=<%= l.get(i).getImg() %> class="img-fluid" alt="">
				</div>
				<div class="deneb_info">
					<h4><a href="./inf?action=light&id=<%=k.getId() %>"><%= l.get(i).getType() %></a></h4>
					<p id="zz">brightness:<%= l.get(i).getState() %></p>
				</div>
			</div>
		</div>
   <% }}i++;} %>

问题5：前端如何向服务端发送带有行为特征的信息？

这个问题主要是因为想要查询某个具体设备（在Mysql中的id唯一）的响应信息，所以该请求必须携带带有特征的信息，让服务器进行响应。实现方法是使用<a href=""?id=xxx&...>这种形式的超链接请求语句，然后再服务端利用req.getParameter("id")的形式获取id（当然可以取别的名字）后的内容。

<a href="./inf?action=light&id=<%=k.getId() %>"><%= l.get(i).getType() %></a>


String judge=req.getParameter("action");
			
	if (judge!=null) {
			if (judge.equals("changeon")) {
					
			}
			if (judge.equals("changeoff")) {
					
			}
			if (judge.equals("delete")) {
					
			}
	}

（三）整合阶段

在笔者JavaWeb功能块与本地Mysql连接可以单独实现之后，笔者开始与另外两个功能块的内容进行对接：首先就是与管理员功能块统一数据库的内容形式（如何利用ip共用同一数据库在后面会讲到），然后就是了解了硬件功能块的运作形式（Arduino单开线程发送和接收信息），最后组员提供了利用WIFI模块实现云端服务器通讯（MQTT传输块）的方法。以下是在讨论时提出的几个问题和相应的解决方式。

问题1：如何在不同的IP地址共用同一个数据库？

在提供数据库的设备上以管理员身份打开Mysql控制台，输入use mysql连接用户表，利用create函数创建一个新的用于连接的用户（记得用flush privileges是操作有效），最后利用grant函数给用户授权，@后的内容可以用‘%’，即任何IP都可以连接。

之后将运行JavaWeb的设备中connect的语句中的localhost替换为提供数据库设备的无线互联网v4IP地址并更改下方用户名和密码的字符串。（运行项目可能会有一个数据库无法连接的报错，在IP地址后加上&allowPublicKeyRetrieval=true可以实现联通。）

注意：在测试之前先用cmd ping下对应的IP，如果ping不进可能要关掉防火墙！！

问题2：如何实现MQTT云端与管理员和硬件功能块之间的互通？

在讨论这个问题之前需要先弄清楚各个功能块之间的逻辑关系，JavaWeb只需要读取Mysql中的内容，管理员需要不断接收云端上发布的内容并将内容写进共用的Mysql中，硬件需要不断向云端发送各个智能家居的传感器当前的数据，可见管理员后台和硬件方面是两条不同的线程，以云端为连接的桥梁。

所以只需要解决桥梁的搭建问题就能实现互通——

在硬件方面，利用WIFI模块和Arduino的语句可以开辟一条线程向MQTT服务器发送带有topic标签的内容（订阅MQTT后可以在网页上实时看到发送过来的数据噢^^），发送的消息会被存在一个broker（类似地址的感觉，互联网这块知识不怎么了解）里。管理员通过MQTT官网提供的资源包在新建Maven架构项目里添加依赖项，然后官方提供的java连接的API，再开辟一条保持连接服务器的新线程（注意要将broker改成自己的），就可以定时获取MQTT云端上的数据啦！

效果图：

重新连接的问题可能是运行太快导致的，可以用sleep减慢速度。

预备方案：

利用蓝牙模块的蓝牙配对与主机产生关联，相当于管理员直接与硬件进行沟通，不经过云端。（存在问题：蓝牙距离较短，大概只有10米远）

做法：

家居启动后，蓝牙会进入持续配对的状态（红灯闪烁），打开管理员设备蓝牙与家居进行配对，之后利用java的bluetooth类在后台发送和接收语句（原理和云端连接相同）。

实物效果图（这里还是用手机连的）：发送指令BlueLight_5后的结果

（四）完善阶段

在以上阶段有序进行完之后，笔者想到Mysql数据库实时更新会对JavaWeb的前端会产生一定的影响（数据无法统一）。

问题1：如何实现jsp页面局部的实时刷新？

笔者上网查阅很多的资料（其实是踩了很多坑）之后，钻研出了一个属实有点生硬的方法：

想到js语言可以在后台不断反复运行，那么就可以利用js语句向服务器定时发送请求并接收响应，果然在网上发现了js下的ajax功能，该功能与jsp+servlet原理类似，但是是在js环境下运行，不需要时刻手动点击刷新页面产生事件令页面发生反应。最后只需要在成功收到一次响应的语句后修改一次当前jsp页面标签内的内容，再将整个过程放到一个时刻运行的循环里就可以实现实时刷新啦！wuhu~~！

目前还在修改这部分的代码，所以没法提供源码，见谅。

（五）结语

如果大家在做这个项目的时候遇到什么新的问题，或者对某些问题有更好的更快捷的做法，可以在文章下方评论或者直接私信笔者，文章还会持续更新，谢谢大家！

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