基于JSP+Servlet的校园自行车租赁管理系统 - 源码深度解析

JavaJavaScriptHTMLCSSMySQLJSP+Servlet
2026-02-233 浏览

文章摘要

本项目是一款基于JSP+Servlet技术栈开发的校园自行车租赁管理系统，旨在通过数字化手段优化校园内自行车资源的配置与使用流程，解决传统人工租赁模式下效率低下、车辆状态难以追踪、租还记录易出错等核心痛点。系统将车辆信息、用户预约、费用结算等环节线上化，显著提升了校园短途出行的便捷性与管理透明度。 ...

在数字化校园建设浪潮中，短途出行效率成为影响师生工作学习体验的关键因素之一。传统校园自行车租赁依赖人工登记、现金结算的方式，存在流程繁琐、车辆状态不透明、数据统计困难等痛点。为此，我们设计并实现了一套基于JSP+Servlet技术的校园自行车智能租赁平台，通过模块化设计实现了车辆管理、用户服务、财务结算的全流程数字化管控。

系统采用经典的三层架构模式，表现层使用JSP动态页面技术结合HTML/CSS/JavaScript完成用户交互界面渲染，业务逻辑层通过Servlet控制器接收前端请求并调用相应的Service服务模块，数据持久层基于JDBC规范封装DAO数据访问对象，实现对MySQL数据库的原子化操作。这种架构确保了业务逻辑与视图分离，提高了代码的可维护性和扩展性。

数据库架构设计精要

系统共设计13张数据表，核心表结构体现了严谨的业务逻辑关系。以自行车信息表（bicycle）为例，其设计不仅包含基础属性，还通过状态标识实现了业务闭环：

CREATE TABLE bicycle (
    bicycle_id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    bicycle_number VARCHAR(20) NOT NULL UNIQUE,
    type_id INT NOT NULL,
    site_id INT NOT NULL,
    status ENUM('available', 'rented', 'maintenance') DEFAULT 'available',
    purchase_date DATE,
    last_maintenance_date DATE,
    created_time TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
    FOREIGN KEY (type_id) REFERENCES bicycle_type(type_id),
    FOREIGN KEY (site_id) REFERENCES rental_site(site_id)
);

该表通过status字段精确控制车辆生命周期，利用外键约束确保数据一致性。purchase_date和last_maintenance_date字段为运维管理提供了数据支撑。

租赁记录表（lease_record）的设计则体现了复杂业务状态流转的精细化管控：

CREATE TABLE lease_record (
    record_id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    user_id INT NOT NULL,
    bicycle_id INT NOT NULL,
    lease_time DATETIME NOT NULL,
    expected_return_time DATETETIME,
    actual_return_time DATETETIME,
    lease_site_id INT NOT NULL,
    return_site_id INT,
    cost DECIMAL(10,2),
    payment_status ENUM('pending', 'paid', 'refunded') DEFAULT 'pending',
    created_time TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
    FOREIGN KEY (user_id) REFERENCES user(user_id),
    FOREIGN KEY (bicycle_id) REFERENCES bicycle(bicycle_id)
);

通过expected_return_time与actual_return_time的时间差计算租赁费用，payment_status字段完整记录支付流程，lease_site_id和return_site_id支持跨站点还车功能。

用户账户表（user_account）采用事务安全的设计方案：

CREATE TABLE user_account (
    account_id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    user_id INT NOT NULL UNIQUE,
    balance DECIMAL(10,2) DEFAULT 0.00,
    total_recharge DECIMAL(10,2) DEFAULT 0.00,
    total_consumption DECIMAL(10,2) DEFAULT 0.00,
    last_recharge_time DATETIME,
    created_time TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
    FOREIGN KEY (user_id) REFERENCES user(user_id)
);

通过balance字段实时反映用户余额，total_recharge和total_consumption实现数据统计，所有金额操作均通过数据库事务保证原子性。

核心业务逻辑实现

1. 自行车租赁流程控制

租赁业务涉及车辆状态校验、账户余额验证、记录生成等多个关联操作。LeaseServlet通过事务控制确保业务一致性：

public class LeaseServlet extends HttpServlet {
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) 
            throws ServletException, IOException {
        try {
            int userId = Integer.parseInt(request.getParameter("userId"));
            int bicycleId = Integer.parseInt(request.getParameter("bicycleId"));
            int siteId = Integer.parseInt(request.getParameter("siteId"));
            
            Connection conn = DBUtil.getConnection();
            conn.setAutoCommit(false);
            
            // 校验车辆可用性
            Bicycle bicycle = bicycleDAO.getBicycleById(bicycleId);
            if (!"available".equals(bicycle.getStatus())) {
                throw new RuntimeException("车辆不可用");
            }
            
            // 验证用户余额
            UserAccount account = accountDAO.getAccountByUserId(userId);
            if (account.getBalance().compareTo(new BigDecimal("5.00")) < 0) {
                throw new RuntimeException("余额不足，请先充值");
            }
            
            // 生成租赁记录
            LeaseRecord record = new LeaseRecord();
            record.setUserId(userId);
            record.setBicycleId(bicycleId);
            record.setLeaseTime(new Date());
            record.setLeaseSiteId(siteId);
            record.setPaymentStatus("pending");
            leaseRecordDAO.insert(record);
            
            // 更新车辆状态
            bicycleDAO.updateStatus(bicycleId, "rented");
            
            conn.commit();
            request.setAttribute("success", "租赁成功");
        } catch (Exception e) {
            conn.rollback();
            request.setAttribute("error", e.getMessage());
        }
    }
}

自行车租赁界面

2. 智能计费与支付系统

还车时系统自动计算费用并完成扣款，计费规则支持按时间阶梯计价：

public class BillingService {
    public BigDecimal calculateCost(Date leaseTime, Date returnTime) {
        long minutes = (returnTime.getTime() - leaseTime.getTime()) / (60 * 1000);
        BigDecimal cost = BigDecimal.ZERO;
        
        if (minutes <= 30) {
            cost = new BigDecimal("1.00");
        } else if (minutes <= 60) {
            cost = new BigDecimal("2.00");
        } else {
            // 超过1小时后按每小时1元计费
            long hours = minutes / 60;
            cost = new BigDecimal("2.00").add(
                new BigDecimal(hours - 1).multiply(new BigDecimal("1.00"))
            );
        }
        return cost;
    }
    
    public boolean processPayment(int userId, BigDecimal amount) {
        try {
            UserAccount account = accountDAO.getAccountByUserId(userId);
            if (account.getBalance().compareTo(amount) >= 0) {
                BigDecimal newBalance = account.getBalance().subtract(amount);
                accountDAO.updateBalance(userId, newBalance);
                
                ConsumptionRecord consumption = new ConsumptionRecord();
                consumption.setUserId(userId);
                consumption.setAmount(amount);
                consumption.setType("lease");
                consumptionRecordDAO.insert(consumption);
                
                return true;
            }
            return false;
        } catch (SQLException e) {
            return false;
        }
    }
}

租赁记录管理

3. 多角色权限管理系统

系统支持管理员、站点管理员、普通用户三级权限体系，通过Filter实现统一的访问控制：

@WebFilter("/*")
public class AuthFilter implements Filter {
    public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, 
            FilterChain chain) throws IOException, ServletException {
        HttpServletRequest req = (HttpServletRequest) request;
        HttpServletResponse res = (HttpServletResponse) response;
        String path = req.getRequestURI().substring(req.getContextPath().length());
        
        // 公开路径允许直接访问
        if (path.startsWith("/public") || path.equals("/login")) {
            chain.doFilter(request, response);
            return;
        }
        
        HttpSession session = req.getSession(false);
        if (session == null || session.getAttribute("user") == null) {
            res.sendRedirect(req.getContextPath() + "/login");
            return;
        }
        
        User user = (User) session.getAttribute("user");
        // 基于角色校验访问权限
        if (path.startsWith("/admin") && !"admin".equals(user.getRole())) {
            res.sendError(403, "权限不足");
            return;
        }
        
        chain.doFilter(request, response);
    }
}

管理员界面

4. 车辆调度与运维管理

站点管理员通过可视化界面监控车辆状态，系统提供智能调度建议：

public class MaintenanceService {
    public List<Bicycle> getMaintenanceDueBicycles() {
        String sql = "SELECT * FROM bicycle WHERE last_maintenance_date < ? OR " +
                    "last_maintenance_date IS NULL";
        Calendar cal = Calendar.getInstance();
        cal.add(Calendar.MONTH, -6); // 6个月未维护的车辆
        return bicycleDAO.query(sql, new Date(cal.getTimeInMillis()));
    }
    
    public void scheduleMaintenance(int bicycleId, int siteId) {
        bicycleDAO.updateStatus(bicycleId, "maintenance");
        
        MaintenanceRecord record = new MaintenanceRecord();
        record.setBicycleId(bicycleId);
        record.setSiteId(siteId);
        record.setScheduledTime(new Date());
        record.setStatus("scheduled");
        maintenanceDAO.insert(record);
    }
}

自行车管理

实体模型与业务对象设计

系统核心实体模型采用面向对象设计，每个业务对象都封装了完整的行为方法：

public class Bicycle {
    private Integer bicycleId;
    private String bicycleNumber;
    private Integer typeId;
    private Integer siteId;
    private String status;
    private Date purchaseDate;
    private Date lastMaintenanceDate;
    
    public boolean isAvailable() {
        return "available".equals(status);
    }
    
    public boolean needsMaintenance() {
        if (lastMaintenanceDate == null) return true;
        Calendar cal = Calendar.getInstance();
        cal.add(Calendar.MONTH, -6);
        return lastMaintenanceDate.before(cal.getTime());
    }
}

public class User {
    private Integer userId;
    private String username;
    private String password;
    private String role;
    private String campusCard;
    private String phone;
    private Date registerTime;
    
    public boolean canRentBicycle() {
        // 验证用户是否有未支付订单等限制条件
        return true;
    }
}

数据访问层优化策略

采用连接池技术和预处理语句提升数据库访问性能：

public class DBUtil {
    private static DataSource dataSource;
    
    static {
        try {
            Context ctx = new InitialContext();
            dataSource = (DataSource) ctx.lookup("java:comp/env/jdbc/bike_rental");
        } catch (NamingException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    
    public static Connection getConnection() throws SQLException {
        return dataSource.getConnection();
    }
}

public abstract class BaseDAO<T> {
    protected List<T> query(String sql, Object... params) {
        List<T> list = new ArrayList<>();
        try (Connection conn = DBUtil.getConnection();
             PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement(sql)) {
            
            for (int i = 0; i < params.length; i++) {
                pstmt.setObject(i + 1, params[i]);
            }
            
            ResultSet rs = pstmt.executeQuery();
            while (rs.next()) {
                list.add(convertToEntity(rs));
            }
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return list;
    }
    
    protected abstract T convertToEntity(ResultSet rs) throws SQLException;
}

系统优化与功能扩展方向

  1. 移动端适配与微信小程序集成

    • 开发响应式前端界面，适配手机浏览器
    • 集成微信小程序SDK，实现扫码租车功能
    • 利用地理位置API实现车辆实时定位

  2. 智能调度算法优化

    • 基于历史数据预测各站点车辆需求峰值
    • 开发路径优化算法指导车辆调度路线
    • 实现供需失衡自动预警机制

  3. 物联网设备集成

    • 对接智能锁硬件，实现远程开锁功能
    • 集成车辆传感器，实时监测车辆健康状况
    • 通过GPS模块实现电子围栏管理

  4. 大数据分析平台

    • 构建用户行为分析模型，优化车辆分布
    • 实现骑行热力图可视化展示
    • 开发预测性维护提醒系统

  5. 微服务架构重构

    • 将单体应用拆分为用户服务、车辆服务、支付服务等微服务
    • 引入Spring Cloud生态体系实现服务治理
    • 采用Docker容器化部署提高运维效率

该系统通过严谨的架构设计和精细的业务实现，为校园短途出行提供了完整的数字化解决方案。基于JSP+Servlet的技术选型确保了系统的稳定性和可维护性，模块化的设计为后续功能扩展奠定了坚实基础。随着校园智慧化建设的深入推进，该系统有望成为校园交通数字化基础设施的重要组成部分。

本文关键词
JSPServlet校园自行车租赁管理系统源码解析

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