基于AI的Web技术项目实战

AI 赋能开发 结合文心大模型与Java，紧跟科技前沿，提升开发效率。

内容翔实 覆盖前端到后端技术，由浅入深，系统讲解Web 开发全流程。

案例驱动 配套丰富案例，通过项目实践，掌握AI 与Java 融合应用。

前 言

当前的人工智能（Artificial Intelligence，AI）技术正处于迅速发展的时期，越来越多的企业和开发者开始利用AI技术来提升工作效率和开发效率。而Java编程语言作为一种广泛应用于软件开发领域的高级编程语言，其面向对象、跨平台的特点使之成为AI技术的重要应用对象之一。因此，本书以当前比较热门的文心一言大语言模型为案例，结合Java编程语言，探索如何利用AI技术辅助项目的设计和构建。通过对本书的学习，读者将会掌握Java基础语法、面向对象程序设计以及Java综合应用程序的开发，同时也能够了解如何使用AI技术来提升工作效率，实现高效开发。

本书共分为10章，第1章介绍了文心一言大语言模型及Java Web应用程序，讲解了AI技术在Web开发中的应用。第2章涵盖HTML、CSS、JavaScript等前端技术和Node.js、Python、Java等后端语言，帮助读者建立完整的Web开发知识体系。第3章着重讲解项目规划，涵盖项目需求分析、项目计划制订和项目资源分配等内容，为后续开发奠定坚实的基础。第4章聚焦系统架构设计、数据库设计和安全性设计等内容，帮助读者掌握构建高效、可靠系统的核心技能。第5章详细介绍了编码实现，包括Java Web项目的功能开发，同时结合AI技术实现智能化应用。第6章涵盖服务器配置、代码部署和运维方法等内容，并引入Docker、Kubernetes等现代化技术，提升系统运维效率。第7章展示了前端项目开发的实际应用，强化前端开发技能。第8章讲解了API设计、数据存储和身份验证，列举了博客、论坛等后端应用实例。第9章通过ToDo应用、聊天应用等全栈项目案例，让读者能够掌握前后端集成及项目部署的完整流程。第10章综合应用总结开源框架与文心一言API的集成方法，展望AI技术在未来Web开发中的应用潜力。

通过本书的学习，读者将不仅仅学习到Java的基础知识和高级技巧，更将了解如何运用文心一言来提高工作效率和项目开发质量。

无论是计算机专业的学生，还是专业的Web开发人员，或是对Web技术和AI技术感兴趣的爱好者，都可使用本书学习或参考。让我们一起踏上探索Java和文心一言结合应用的旅程，开启智能化编程的新纪元，探索Web开发的无限可能！

本书由李攀、孙晓叶、孙旭光任主编，刘颖、鹿玉红、陈福明、尹慧超任副主编。李攀负责全书技术框架设计与AI融合逻辑，主笔第1章与第10章；孙晓叶构建前端教学体系并规范交互设计，主笔第2章与第7章；孙旭光主导项目全周期方法论，主笔第3章与第4章；刘颖审核Java Web功能逻辑与AI技术集成方案，参与第5章与第9章编写，确保前后端联调与AI功能对接；鹿玉红主笔第6章；陈福明构建API安全体系，主笔第8章；尹慧超主笔第 9章；研究生孟佳兵和李军参与本书的程序调试和校对工作。

由于编者水平有限，加之时间仓促，难免存在错漏之处，请广大读者批评指正。

编 者

2024年10月

前言

第1章 Web概述 1
1.1 文心一言简介 1
1.1.1 文心一言的历史和背景 1
1.1.2 文心一言的工作原理 1
1.1.3 文心一言在Web开发中的应用 1
1.2 Java Web应用程序简介 2
1.2.1 Java Web应用程序概述 2
1.2.2 Java Web应用程序的关键组件 2
1.2.3 Java Web应用程序的开发和部署 3
实验1 创建和部署一个简单的Java Web
应用程序 3
习题1 5
第2章 Web开发基础知识 6
2.1 HTML 6
2.1.1 HTML基础标记 6
2.1.2 HTML文档结构 6
2.1.3 表单和输入元素 7
2.2 CSS 9
2.2.1 CSS基础样式 9
2.2.2 CSS选择器和样式规则 9
2.2.3 CSS布局和盒模型 9
2.3 JavaScript 10
2.4 前端框架 14
2.4.1 常见前端框架概述 14
2.4.2 React框架介绍 14
2.4.3 Angular框架介绍 15
2.4.4 Vue.js框架介绍 15
2.4.5 单页应用（SPA）开发 16
2.5 后端语言 18
2.5.1 后端语言概述 18
2.5.2 Node.js后端开发 18
2.5.3 Python后端开发 19
2.5.4 Java后端开发 19
2.6 数据库选择 20
2.6.1 数据库类型和特点 20
2.6.2 SQL数据库管理系统 21
2.6.3 NoSQL数据库管理系统 21
2.6.4 数据库设计和建模基础 22
实验2 Servlet与前端整合应用开发 23
习题2 24
第3章 项目规划 26
3.1 项目需求分析 26
3.1.1 需求收集和识别 26
3.1.2 需求优先级和权重 27
3.1.3 需求文档编写 28
3.1.4 需求验证和确认 29
3.2 项目计划制订 30
3.2.1 项目计划编制 30
3.2.2 时间表和里程碑 30
3.2.3 项目风险评估 31
3.3 项目资源分配 33
3.3.1 人力资源 33
3.3.2 技术和工具资源 33
3.3.3 预算和成本估算 35
3.4 项目进度跟踪 36
3.4.1 进度监控和报告 36
3.4.2 问题解决和变更管理 37
3.4.3 项目交付和验收 38
实验3 项目管理实战—从需求分析到
规划实施 39
习题3 39
第4章 系统设计 40
4.1 系统架构设计 40
4.1.1 架构概述 40
4.1.2 技术选型 42
4.1.3 系统模块划分 43
4.1.4 性能考虑 43
4.1.5 比较不同的架构模式 44
4.2 数据库设计 45
4.2.1 数据库需求分析 46
4.2.2 数据库模型选择 46
4.2.3 数据表设计 47
4.2.4 数据库优化策略 47
4.3 界面设计 48
4.3.1 用户界面需求分析 48
4.3.2 界面设计原则 48
4.3.3 用户体验优化 49
4.3.4 响应式设计 50
4.4 安全性设计 50
4.4.1 安全性需求分析 50
4.4.2 常见安全威胁 51
4.4.3 安全设计原则 51
4.4.4 安全性测试 52
实验4 Java Web数据库备份与恢复 53
习题4 53
第5章 编码实现 55
5.1 项目结构搭建 55
5.1.1 确定项目目录结构 55
5.1.2 创建主要文件和文件夹 55
5.1.3 集成开发环境的设置 56
5.1.4 不同类型项目的结构建议 56
5.1.5 模块与组件的组织策略 57
5.2 系统功能实现与文心一言 58
5.2.1 用户界面设计 58
5.2.2 用户认证和登录功能 59
5.2.3 主要功能模块的实现 60
5.3 数据库操作实现与文心一言 61
5.3.1 数据库设计和建模 61
5.3.2 数据表创建和字段定义 62
5.3.3 数据库连接和数据的增删改查操作 62
5.3.4 数据库性能优化 63
5.4 系统调试和测试与文心一言 64
5.4.1 生成测试用例 65
5.4.2 提供调试信息 65
实验5 在Java Web项目中集成文心一言 66
习题5 66
第6章 部署与运维 68
6.1 环境配置 68
6.1.1 Windows操作系统配置 68
6.1.2 数据库服务器配置 69
6.1.3 Web服务器配置 69
6.1.4 文心一言服务配置 69
6.1.5 安全性配置 70
6.2 项目部署 70
6.2.1 代码部署 70
6.2.2 数据库部署 71
6.2.3 文心一言集成 71
6.2.4 静态资源管理 72
6.2.5 自动化部署 72
6.3 系统运维 73
6.3.1 系统监控 73
6.3.2 故障排除 73
6.3.3 性能优化 74
6.3.4 安全性维护 74
6.3.5 定期备份 74
6.3.6 系统扩展和升级 75
6.4 现代化部署技术 75
6.4.1 Docker容器化 75
6.4.2 Kubernetes集群管理 77
6.5 持续集成和持续部署 79
6.5.1 CI/CD简介 79
6.5.2 CI/CD工具 79
6.5.3 CI/CD流程 80
6.5.4 将CI/CD集成到文心一言项目中 81
实验6 Java Web项目的部署与运维 82
习题6 83
第7章 前端项目 84
7.1 响应式网站 84
7.1.1 响应式网页设计原则 85
7.1.2 CSS媒体查询 87
7.1.3 图像优化和加载性能 88
7.1.4 响应式排版 89
7.1.5 响应式测试和调试 90
7.2 电子商务网站 90
7.2.1 产品列表和详情 91
7.2.2 购物车功能 92
7.2.3 订单处理 93
7.2.4 用户账户和身份验证 94
7.3 社交网络应用 95
7.3.1 用户注册和登录 95
7.3.2 帖子发布和评论 96
7.3.3 用户个人资料和隐私设置 97
7.3.4 好友和关系管理 97
7.4 任务管理应用 98
7.4.1 任务清单 98
7.4.2 任务分配和状态更新 99
7.4.3 通知和提醒 100
7.4.4 数据分析和报告 100
7.5 多媒体应用 100
7.5.1 多媒体上传 101
7.5.2 多媒体查看和分享 102
7.5.3 多媒体互动 102
7.5.4 多媒体分析和推荐 102
实验7 响应式网站设计 103
习题7 104
第8章 后端项目 105
8.1 简单的API 105
8.1.1 项目结构和工具 105
8.1.2 创建API端点 106
8.1.3 数据库连接 107
8.1.4 身份验证和授权 108
8.1.5 数据验证和处理错误 109
8.2 博客应用 109
8.2.1 博客文章发布 109
8.2.2 评论功能 110
8.2.3 用户账户和身份验证 111
8.3 论坛应用 113
8.3.1 论坛主题 113
8.3.2 帖子发布和讨论 115
8.3.3 用户角色和权限 116
8.3.4 数据分析和社交功能 116
8.4 电子邮件应用 118
8.4.1 电子邮件发送 118
8.4.2 电子邮件接收 119
8.4.3 电子邮件组织和管理 119
8.4.4 电子邮件安全和身份验证 119
8.4.5 电子邮件存储和备份 120
8.5 人事管理系统 120
8.5.1 员工信息管理 121
8.5.2 薪酬和福利管理 122
8.5.3 请假和考勤管理 122
8.5.4 招聘和人才管理 123
8.5.5 绩效评估和发展 124
实验8 创建简单的API 125
习题8 126
第9章 全栈项目目录 127
9.1 ToDo应用 127
9.1.1 项目介绍 127
9.1.2 技术栈选择 127
9.1.3 数据库设计与集成 128
9.1.4 前端开发 131
9.1.5 ToDo应用后端开发 135
9.1.6 ToDo应用用户认证与授权 141
9.1.7 ToDo应用测试与部署 145
9.2 聊天应用 147
9.2.1 项目概述 147
9.2.2 聊天应用实时通信技术选型 147
9.2.3 聊天应用消息存储 149
9.2.4 聊天应用前端UI开发 151
9.2.5 聊天应用后端实现 152
9.2.6 用户身份验证 156
9.2.7 部署与性能优化 158
9.3 电子商务平台 159
9.3.1 项目背景 159
9.3.2 商品管理与展示 160
9.3.3 购物车功能 164
9.3.4 订单处理 170
9.3.5 支付集成 175
9.3.6 用户管理 178
9.3.7 安全性考虑 182
9.3.8 部署与扩展 184
9.4 在线协作工具 185
9.4.1 项目需求分析 185
9.4.2 实时协作编辑 186
9.4.3 文件版本控制 189
9.4.4 用户权限管理 193
9.4.5 通知与提醒 196
9.4.6 前端与后端协同开发 198
9.4.7 安全性实践 200
9.4.8 部署与监控 203
9.5 个人博客 205
9.5.1 博客设计思路 205
9.5.2 文章管理与发布 206
9.5.3 评论系统 210
9.5.4 用户个人页 214
9.5.5 主题与样式定制 218
9.5.6 SEO 221
9.5.7 数据备份与恢复 223
9.5.8 部署与域名配置 224
实验9 Web项目规划与开发实践 227
实验9.1 Web项目规划 227
实验9.2　数据库设计与建模 227
实验9.3 Web应用开发 227
实验9.4　数据库集成与数据存储 228
习题9 228
第10章 综合应用 229
10.1 开源框架的总结 229
10.1.1 热门开源框架概览 229
10.1.2 开源框架的选择和评估 231
10.1.3 开源框架的集成和实践案例 233
10.2 文心一言在Java Web应用中的
应用前景 235
10.2.1 文心一言在Java Web应用
中的集成 235
10.2.2 文心一言在Java Web应用
中的潜在用途 236
10.2.3 实际案例分析 237
10.2.4 挑战与机遇 238
实验10 Spring Boot应用集成
文心一言API 240
习题10 241
附录A Java Web开发框架使用指南 242
A.1 快速参考指南 242
A.1.1 Java Web开发的主要框架和技术 242
A.1.2 关键术语和概念：列出常用术语
和概念的定义 243
A.2 主流框架对比 244
A.3 实用技巧和最佳实践 244
A.3.1 问题解决：常见问题的解决方案 244
A.3.2 性能优化：Java Web应用的性能
优化技巧 245
A.4 安全指南 247
A.5 扩展阅读和资源 248
A.5.1 书籍和在线资源 248
A.5.2 社区和论坛 248
附录B 数据库设计规范 250
B.1 引言 250
B.2 规范化原则 250
B.2.1 基础概念：数据库规范化
及其范式 250
B.2.2 应用场景：何时应用或避免
过度规范化 251
B.3 数据模型设计 252
B.3.1 实体关系模型：创建有效的
实体关系图（ER图） 252
B.3.2 数据建模最佳实践：构建高效
数据模型的策略 253
B.4 索引和性能优化 253
B.4.1 索引设计：选择合适的索引
及其类型和使用 253
B.4.2 查询优化：提高数据库查询
效率的技巧和策略 254
B.5 安全性和权限管理 255
B.5.1 数据安全：保护数据的方法 255
B.5.2 角色和权限：数据库层面的
用户访问权限管理 256
B.6 事务管理和并发控制 257
B.6.1 事务处理：事务的特性及其管理 257
B.6.2 并发控制：处理并发访问以确保
数据一致性 258
B.7 备份和灾难恢复 258
B.7.1 备份策略：有效地备份数据库
数据 258
B.7.2 恢复计划：灾难恢复的方法和
最佳实践 259
B.8 文档化和维护 260
B.8.1 文档标准：记录和维护数据库
设计文档的方法 260
B.8.2 持续维护：数据库维护的策略和
周期性任务 261
B.9 现代数据库趋势 261
B.9.1 新技术：云数据库、NoSQL等
现代数据库技术的兴起及其影响 261
B.9.2 未来展望：数据库技术的发展
趋势和未来方向 263
参考文献 264

1. 数字技能基础 [主编　冯迎　陈伟　刘美丽]
2. 应用数学（第二版） [主编 刘东海 刘丽瑶]
3. 网页设计与制作 [主编 李佼辉 于新奇]
4. 信息技术基础（麒麟操作系统+WPS Office） [主编　芮雪　蒋莉　王亮亮]
5. Office高级应用项目式教程（第2版） [主编 李观金 张倩文 黎夏克 ]
6. 巧用翻译学英语：英汉互译500例 [王学文 著]
7. 高等教育多维评价体系构建与高质量发展研究 [张妍 著]
8. 系统规划与管理师章节习题与考点特训（第二版） [主编 薛大龙]
9. 计算机操作系统实践指导（openEuler版） [主编 秦光 曾陈萍 岳付强]
10. 信息系统管理工程师真题及模考卷精析（适用机考） [主 编 薛大龙 程 刚 上官绪]
11. 航海类院校体育教育教学研究 [张利超 李宁 著]
12. 新时代背景下我国职业教育产教融合长效机制建设研究 [王玉贤 著]
13. 电路分析 [主编 李飞 毛先柏]
14. 信息系统管理工程师（适用第2版大纲）一站通关 [指尖疯　编著]
15. 传统山水画论解读与实践 [陈钠 著]
16. 网络工程师备考一本通（适配第6版考纲） [夏杰 编著]
17. 陈孝云的职教理想与情怀 [祝吉太 江传瑞 张义廷 著]
18. 地方本科院校电子信息学科课程思政案例集 [王甫]
19. Excel数据处理与分析（第二版） [主编 张志明 邹 蕾]
20. 网络工程师5天修炼（适配第6版考纲） [主编　朱小平 施游]
21. 仓储管理实务（第二版） [周宁武 编著]
22. 基于AE与C#的地理信息系统二次开发 [李小根 贾艳昌 乔翠平 姜彤 ]
23. 2023年长沙市文化和旅游业发展报告 [主编 陈莉]
24. 舞台化妆造型设计 [主编 刘思彤 张 涛 张忆雨]
25. 产教融合视角高校体育专业实践教学体系构建研究 [杨柳青 叶华兵 著]
26. 知识图谱及应用案例 [张善文 黄文准 于长青 陈明淑]
27. Python程序设计案例教程（微课版） [主编　石利平　田辉平　余以胜]
28. 皓月繁星：青少年儿童心理成长手册 [主　编　林赞歌 副主编　杜志南]
29. 材料力学 [章宝华 赵新胜 徐斌]
30. 系统集成项目管理工程师考试32小时通关（第3版） [主编　薛大龙 副主编　上官绪阳]