springcloud+nacos+gateway+oauth2+jwt再相聚

news2024/9/24 17:20:18

在springcloud微服务架构下，如何进行统一的认证、鉴权，一直是大家非常关心的问题，下面对微服务架构下的认证和鉴权继续聊聊，一是自己的再次思考总结，二是希望对小伙伴有所帮助。

1、方案思路

在springcloud微服务中，认证授权服务统一负责认证（用户登录），网关服务统一负责校验认证和鉴权，其他业务服务负责处理自己的业务逻辑。安全相关功能只存在于认证授权服务和网关服务中，其他业务服务只是提供业务处理而没有任何安全相关功能。

2、技术组件

采用Nacos作为注册中心和配置中心；
采用Spring Security + Oauth2作为安全框架；
采用Spring Cloud Gateway作为网关服务；
采用JWT操作令牌；

其中，nacos版本为2.0.4+，基础组件版本如下：

<properties>
    <spring-boot.version>2.7.0</spring-boot.version>
    <spring-cloud.version>2021.0.4</spring-cloud.version>
    <spring-cloud-alibaba.version>2021.1</spring-cloud-alibaba.version>
    <spring-cloud-starter-oauth2.version>2.2.5.RELEASE</spring-cloud-starter-oauth2.version>
    <nimbus-jose-jwt.version>9.23</nimbus-jose-jwt.version>
</properties>

3、服务划分

auth：认证服务，负责对登录用户进行认证，整合Spring Security + Oauth2 + Jwt；
gateway：网关服务，负责对请求进行动态路由、校验认证和鉴权，整合Spring Security + Oauth2 + Jwt；
api：受保护的api服务，用户通过校验认证和鉴权后可以访问该服务，不整合Spring Security + Oauth2 + Jwt；

4、auth服务实例

下面搭建认证服务，将会整合security+oauth2+jwt，并且网关服务的鉴权功能需要依赖认证服务。在该服务中client信息和user信息都是存在于内存中，后续有需要可持久化到数据库中。

在pom.xml文件中添加依赖

		<!--Spring Cloud & Alibaba -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-bootstrap</artifactId>
        </dependency>

        <!-- 注册中心 -->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-loadbalancer</artifactId>
        </dependency>

        <!-- 配置中心 -->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config</artifactId>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-security</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-oauth2</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.nimbusds</groupId>
            <artifactId>nimbus-jose-jwt</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
        </dependency>

在bootstrap.yml文件中添加配置

server:
  port: 9401
spring:
  profiles:
    active: dev
  application:
    name: auth
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: localhost:8848
  jackson:
    date-format: yyyy-MM-dd HH:mm:ss
  redis:
    database: 0
    port: 6379
    host: localhost
    password:

在jdk的bin目录下使用如下命令生成RSA证书jwt.jks，复制到resource目录下

keytool -genkey -alias jwt -keyalg RSA -keystore jwt.jks

添加认证服务相关配置类，需要配置加载用户信息及RSA的密钥对KeyPair

@AllArgsConstructor
@Configuration
@EnableAuthorizationServer
public class Oauth2AuthorizationServerConfig extends AuthorizationServerConfigurerAdapter {

    private final PasswordEncoder passwordEncoder;
    private final CustomUserDetailsService userDetailsService;
    private final AuthenticationManager authenticationManager;
    private final CustomTokenEnhancer customTokenEnhancer;

    @Override
    public void configure(ClientDetailsServiceConfigurer clients) throws Exception {
        clients.inMemory()
                .withClient("client")
                .secret(passwordEncoder.encode("1"))
                .scopes("all")
                .authorizedGrantTypes("password", "refresh_token")
                .accessTokenValiditySeconds(3600)
                .refreshTokenValiditySeconds(86400);
    }

    @Override
    public void configure(AuthorizationServerEndpointsConfigurer endpoints) throws Exception {
        TokenEnhancerChain enhancerChain = new TokenEnhancerChain();
        List<TokenEnhancer> delegates = new ArrayList<>();
        delegates.add(customTokenEnhancer);
        delegates.add(accessTokenConverter());
        enhancerChain.setTokenEnhancers(delegates); //配置JWT的内容增强器
        endpoints.authenticationManager(authenticationManager)
                .userDetailsService(userDetailsService) //配置加载用户信息的服务
                .accessTokenConverter(accessTokenConverter())
                .tokenEnhancer(enhancerChain);
    }

    @Override
    public void configure(AuthorizationServerSecurityConfigurer security) throws Exception {
        security.allowFormAuthenticationForClients();
    }

    @Bean
    public JwtAccessTokenConverter accessTokenConverter() {
        JwtAccessTokenConverter jwtAccessTokenConverter = new JwtAccessTokenConverter();
        jwtAccessTokenConverter.setKeyPair(keyPair());
        return jwtAccessTokenConverter;
    }

    @Bean
    public KeyPair keyPair() {
        //从classpath下的证书中获取秘钥对
        KeyStoreKeyFactory keyStoreKeyFactory = new KeyStoreKeyFactory(new ClassPathResource("jwt.jks"), "123456".toCharArray());
        return keyStoreKeyFactory.getKeyPair("jwt", "123456".toCharArray());
    }

}

添加Spring Security配置类，允许获取公钥接口的访问

@Configuration
@EnableWebSecurity
public class WebSecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {

    @Override
    protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
        http.authorizeRequests()
                .requestMatchers(EndpointRequest.toAnyEndpoint()).permitAll()
                .antMatchers("/rsa/publicKey").permitAll()
                .anyRequest().authenticated();
    }

    @Bean
    @Override
    public AuthenticationManager authenticationManagerBean() throws Exception {
        return super.authenticationManagerBean();
    }

    @Bean
    public PasswordEncoder passwordEncoder() {
        return new BCryptPasswordEncoder();
    }

}

由于网关服务需要RSA的公钥来验证签名是否合法，所以认证服务需要有个接口将公钥暴露出来

@RestController
@RequiredArgsConstructor
public class KeyPairController {

    private final KeyPair keyPair;

    @GetMapping("/rsa/publicKey")
    public Map<String, Object> getKey() {
        RSAPublicKey publicKey = (RSAPublicKey) keyPair.getPublic();
        RSAKey key = new RSAKey.Builder(publicKey).build();
        return new JWKSet(key).toJSONObject();
    }

}

添加一个资源类，初始化的时候把资源与角色匹配关系缓存的redis中，方便网关服务进行鉴权的时候获取

@Component
@RequiredArgsConstructor
public class ResourceService {

    private Map<String, List<String>> resourceRolesMap;

    private final RedisTemplate<String,Object> redisTemplate;

    @PostConstruct
    public void initData() {
        resourceRolesMap = new TreeMap<>();
        resourceRolesMap.put("/api/hello", CollUtil.toList("ADMIN"));
        resourceRolesMap.put("/api/user/currentUser", CollUtil.toList("ADMIN", "TEST"));
        redisTemplate.opsForHash().putAll(RedisConstant.RESOURCE_ROLES_MAP, resourceRolesMap);
    }
}

其他相关类不再描述，可参考大佬博文。

5、gateway服务实例

下面搭建网关服务，它将作为oauth2的资源服务、客户端服务使用，对访问业务服务的请求进行统一的校验认证和鉴权，校验通过进行动态路由。

在pom.xml文件中添加依赖

		<!--Spring Cloud & Alibaba -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-bootstrap</artifactId>
        </dependency>

        <!-- 注册中心 -->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-loadbalancer</artifactId>
        </dependency>

        <!-- 配置中心 -->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config</artifactId>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-webflux</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.security</groupId>
            <artifactId>spring-security-config</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.security</groupId>
            <artifactId>spring-security-oauth2-resource-server</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.security</groupId>
            <artifactId>spring-security-oauth2-client</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.security</groupId>
            <artifactId>spring-security-oauth2-jose</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.nimbusds</groupId>
            <artifactId>nimbus-jose-jwt</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-configuration-processor</artifactId>
            <optional>true</optional>
        </dependency>

在bootstrap.yml文件中添加配置

server:
  port: 9201
spring:
  profiles:
    active: dev
  application:
    name: gateway
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: localhost:8848
    gateway:
      routes: #配置路由路径
        - id: oauth2-api-route
          uri: lb://api
          predicates:
            - Path=/api/**
          filters:
            - StripPrefix=1
        - id: oauth2-auth-route
          uri: lb://auth
          predicates:
            - Path=/auth/**
          filters:
            - StripPrefix=1
      discovery:
        locator:
          enabled: true #开启从注册中心动态创建路由的功能
          lower-case-service-id: true #使用小写服务名，默认是大写
  security:
    oauth2:
      resourceserver:
        jwt:
          jwk-set-uri: 'http://localhost:9401/rsa/publicKey' #配置RSA的公钥访问地址
  redis:
    database: 0
    port: 6379
    host: localhost
    password:
secure:
  ignore:
    urls: #配置白名单路径
      - "/actuator/**"
      - "/auth/oauth/token"

添加安全配置类，由于gateway使用的是WebFlux，所以需要使用@EnableWebFluxSecurity注解开启

@AllArgsConstructor
@Configuration
@EnableWebFluxSecurity
public class ResourceServerConfig {

    private final AuthorizationManager authorizationManager;
    private final IgnoreUrlsConfig ignoreUrlsConfig;
    private final RestAccessDeniedHandler restAccessDeniedHandler;
    private final RestAuthenticationEntryPoint restAuthenticationEntryPoint;
    private final IgnoreUrlsRemoveJwtFilter ignoreUrlsRemoveJwtFilter;

    @Bean
    public SecurityWebFilterChain springSecurityFilterChain(ServerHttpSecurity http) {
        http.oauth2ResourceServer().jwt()
                .jwtAuthenticationConverter(jwtAuthenticationConverter());
        //自定义处理JWT请求头过期或签名错误的结果
        http.oauth2ResourceServer().authenticationEntryPoint(restAuthenticationEntryPoint);
        //对白名单路径，直接移除JWT请求头
        http.addFilterBefore(ignoreUrlsRemoveJwtFilter, SecurityWebFiltersOrder.AUTHENTICATION);
        http.authorizeExchange()
                .pathMatchers(ArrayUtil.toArray(ignoreUrlsConfig.getUrls(),String.class)).permitAll()//白名单配置
                .anyExchange().access(authorizationManager)//鉴权管理器配置
                .and().exceptionHandling()
                .accessDeniedHandler(restAccessDeniedHandler)//处理未授权
                .authenticationEntryPoint(restAuthenticationEntryPoint)//处理未认证
                .and().csrf().disable();
        return http.build();
    }

    @Bean
    public Converter<Jwt, ? extends Mono<? extends AbstractAuthenticationToken>> jwtAuthenticationConverter() {
        JwtGrantedAuthoritiesConverter jwtGrantedAuthoritiesConverter = new JwtGrantedAuthoritiesConverter();
        jwtGrantedAuthoritiesConverter.setAuthorityPrefix(AuthConstant.AUTHORITY_PREFIX);
        jwtGrantedAuthoritiesConverter.setAuthoritiesClaimName(AuthConstant.AUTHORITY_CLAIM_NAME);
        JwtAuthenticationConverter jwtAuthenticationConverter = new JwtAuthenticationConverter();
        jwtAuthenticationConverter.setJwtGrantedAuthoritiesConverter(jwtGrantedAuthoritiesConverter);
        return new ReactiveJwtAuthenticationConverterAdapter(jwtAuthenticationConverter);
    }

}

在WebFluxSecurity中自定义鉴权操作需要实现ReactiveAuthorizationManager接口

@Component
@RequiredArgsConstructor
public class AuthorizationManager implements ReactiveAuthorizationManager<AuthorizationContext> {

    private final RedisTemplate<String,Object> redisTemplate;

    @Override
    public Mono<AuthorizationDecision> check(Mono<Authentication> mono, AuthorizationContext authorizationContext) {
        // 从Redis中获取当前路径可访问角色列表
        URI uri = authorizationContext.getExchange().getRequest().getURI();
        Object obj = redisTemplate.opsForHash().get(RedisConstant.RESOURCE_ROLES_MAP, uri.getPath());
        List<String> authorities = Convert.toList(String.class,obj);
        authorities = authorities.stream().map(i -> i = AuthConstant.AUTHORITY_PREFIX + i).collect(Collectors.toList());
        // 认证通过且角色匹配的用户可访问当前路径
        return mono
                .filter(Authentication::isAuthenticated)
                .flatMapIterable(Authentication::getAuthorities)
                .map(GrantedAuthority::getAuthority)
                .any(authorities::contains)
                .map(AuthorizationDecision::new)
                .defaultIfEmpty(new AuthorizationDecision(false));
    }

}

添加全局过滤器AuthGlobalFilter，当鉴权通过后将JWT令牌中的用户信息解析出来，然后存入请求的Header中，这样后续服务就不需要解析JWT令牌了，可以直接从请求的Header中获取到用户信息

@Slf4j
@Component
public class AuthGlobalFilter implements GlobalFilter, Ordered {

    @Override
    public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
        String token = exchange.getRequest().getHeaders().getFirst("Authorization");
        if (StrUtil.isEmpty(token)) {
            return chain.filter(exchange);
        }
        try {
            //从token中解析用户信息并设置到Header中去
            String realToken = token.replace("Bearer ", "");
            JWSObject jwsObject = JWSObject.parse(realToken);
            String userStr = jwsObject.getPayload().toString();
            log.info("AuthGlobalFilter.filter() user:{}",userStr);
            ServerHttpRequest request = exchange.getRequest().mutate().header("user", userStr).build();
            exchange = exchange.mutate().request(request).build();
        } catch (ParseException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return chain.filter(exchange);
    }

    @Override
    public int getOrder() {
        return 0;
    }
}

其他相关类不再描述，可参考大佬博文。

6、api服务实例

下面搭建一个api服务，不整合任何安全框架，全靠网关来保护它

在pom.xml文件中添加依赖

		<!--Spring Cloud & Alibaba -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-bootstrap</artifactId>
        </dependency>

        <!-- 注册中心 -->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-loadbalancer</artifactId>
        </dependency>

        <!-- 配置中心 -->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config</artifactId>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>

在bootstrap.yml文件中添加配置

server:
  port: 9601
spring:
  profiles:
    active: dev
  application:
    name: msbd-api
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: localhost:8848

添加一个测试接口

@RestController
public class HelloController {

    @GetMapping("/hello")
    public String hello() {
        return "Hello World.";
    }

}

7、演示

下面演示微服务中认证、鉴权功能，所有请求均通过网关访问。需要依次启动nacos服务、redis服务、auth服务、gateway服务、api服务。

nacos服务界面如下
在这里插入图片描述
使用密码模式获取token令牌，访问地址：http://localhost:9201/auth/oauth/token
在这里插入图片描述
未携带token访问api服务的hello接口，访问地址：http://localhost:9201/api/hello
在这里插入图片描述
携带token访问api服务的hello接口，访问地址：http://localhost:9201/api/hello
在这里插入图片描述
携带无访问权限的token访问api服务的hello接口，访问地址：http://localhost:9201/api/hello
在这里插入图片描述

携带过期token访问api服务的hello接口，访问地址：http://localhost:9201/api/hello
在这里插入图片描述
在微服务中，不应该把重复校验认证和鉴权的功能集成到每个业务服务中，应该在认证服务做统一认证，在网关中做统一校验，这样才是优雅的微服务架构的安全解决方案。

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在我们日常使用的win10电脑是自带录屏的功能的&#xff0c;可以将一些精彩画面录屏下来&#xff1b;当录制完视频后&#xff0c;系统会自动将视频保存起来。那win10录屏文件在哪&#xff1f;怎么更改win10录屏保存位置&#xff1f;今天小编就给大家分享一下如何查看win10录屏文…
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智能车|直流电机、编码器与驱动器---驱动器

智能车|直流电机、编码器与驱动器---驱动器

智能车|直流电机、编码器与驱动器---驱动器驱动器TB6612FNG 电机驱动器TB6612FNG 的主要参数引脚说明驱动器 需要驱动器原因&#xff1a; 改变施加给电机电源极之间的电压来调整转速&#xff0c;手动去改变电压太过于麻烦&#xff0c;可以通过微控制器&#xff08;单片机&…
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ahooks中的核心hook-useRequest（上）

ahooks中的核心hook-useRequest（上）

前言 useRequest是一个异步数据管理的hooks&#xff0c;是ahooks Hooks库的核心hook&#xff0c;因为其通过插件式组织代码&#xff0c;大部分功能都通过插件的形式来实现&#xff0c;所以其核心代码行数较少&#xff0c;简单易懂&#xff0c;还可以支持我们自定义扩展功能。可…
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基础知识总结

基础知识总结

Java 基础 1. JDK 和 JRE 有什么区别&#xff1f; JDK&#xff1a; Java Development Kit 的简称&#xff0c;Java 开发工具包&#xff0c;提供了 Java 的开发环境和运行环境。JRE&#xff1a; Java Runtime Environment 的简称&#xff0c;Java 运行环境&#xff0c;为 Java…
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Android App加固原理与技术历程

Android App加固原理与技术历程

App为什么会被破-jie入侵 随着黑客技术的普及化平民化&#xff0c;App&#xff0c;这个承载我们移动数字工作和生活的重要工具&#xff0c;不仅是黑客眼中的肥肉&#xff0c;也获得更多网友的关注。百度一下“App破-jie”就有5290万条结果。 ​ 一旦App被破-jie&#xff0c;不…
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【图像处理】图像的锐化操作 | 边缘检测sobel算子，拉普拉斯算子，Canny算子| opencv

【图像处理】图像的锐化操作 | 边缘检测sobel算子，拉普拉斯算子，Canny算子| opencv

文章目录前言一、一阶导数算子&#xff1a;sobel算子二、二阶导数算子&#xff1a;拉普拉斯算子三.Canny算子前言 参考视频&#xff1a;opencv教程&#xff08;跟着视频敲了一遍代码&#xff09; 参考教材&#xff1a;《数字图像处理基础》 作者&#xff1a;朱虹 一、一阶导数…
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【unity笔记】图解 Vector3.SignedAngle()方法的返回值

【unity笔记】图解 Vector3.SignedAngle()方法的返回值

这个方法可以理解为&#xff1a;“两个向量之间的夹角&#xff08;有符号的&#xff09;”。 我会将它想象成&#xff1a;将两个向量都放在坐标原点&#xff0c;一个向量要向哪个方向旋转多少度 才能与另一个向量重合。 于是我在坐标原点放置了两个向量&#xff1a;OB和OA。 …
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Java Object 类

Java Object 类

Java Object 类是所有类的父类&#xff0c;也就是说 Java 的所有类都继承了 Object&#xff0c;子类可以使用 Object 的所有方法。 Object 类位于 java.lang 包中&#xff0c;编译时会自动导入&#xff0c;我们创建一个类时&#xff0c;如果没有明确继承一个父类&#xff0c;那…
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Python采集股票数据信息

Python采集股票数据信息

前言 今天打算来整整股票&#xff0c;简简单单的采集一些股票数据 对这个有兴趣的就一起来瞧瞧吧 准备 开发环境 & 第三方模块 解释器版本: python 3.8代码编辑器: pycharm 2021.2requests: pip install requests 爬虫pyecharts: pip install pyecharts 数据分析pandas…
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图像属性操作

图像属性操作

数字图像处理本质是对多维矩阵的操作。按照处理对象不同&#xff0c;可分为黑白图像处理&#xff0c;灰度图像处理&#xff0c;彩色图像处理。按照处理方法分为空间域处理和频域处理。按照策略分为全局处理和局部处理。 #一般步骤输入图像 多维数组 数组运算 图像…
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排序算法：堆排序，快速排序，归并排序。内附完整代码和算法思路详解。

排序算法：堆排序，快速排序，归并排序。内附完整代码和算法思路详解。

目录 一&#xff1a;堆排序 1.1&#xff1a;堆的数据结构 1.2&#xff1a;大小根堆 1.3&#xff1a;向下调整算法构建小根堆 1.4&#xff1a;堆排序思想 二&#xff1a;快速排序 2.1&#xff1a;快排单趟思想 三&#xff1a;归并排序 3.1&#xff1a;分组过程 3.2&am…
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JSP ssh学习管理系统myeclipse开发mysql数据库MVC模式java编程计算机网页设计

JSP ssh学习管理系统myeclipse开发mysql数据库MVC模式java编程计算机网页设计

一、源码特点 JSP ssh学习管理系统是一套完善的web设计系统&#xff08;系统采用ssh框架进行设计开发&#xff09;&#xff0c;对理解JSP java编程开发语言有帮助&#xff0c;系统具有完整的源代码和数据库&#xff0c;系统主要采用B/S模式 开发。开发环境为TOMCAT7.0,Mye…
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