計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)中Java編程語(yǔ)言的應(yīng)用

王宏 王清勇

摘要：Java語(yǔ)言是現(xiàn)在軟件開(kāi)發(fā)中較流行的語(yǔ)言之一，是面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言，具有開(kāi)源和跨平臺(tái)的特性，同時(shí)具有非常高的可靠性和安全性，優(yōu)勢(shì)突出。雖然現(xiàn)在市場(chǎng)上涌現(xiàn)出許多編程語(yǔ)言，但是Java語(yǔ)言仍占一定的市場(chǎng)比重，是程序員較喜愛(ài)的編程語(yǔ)言，具有一定的應(yīng)用與研究?jī)r(jià)值。本文主要從Java語(yǔ)言的特點(diǎn)、Java編程語(yǔ)言技術(shù)和計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)中Java編程語(yǔ)言的應(yīng)用進(jìn)行闡述計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)中Java編程語(yǔ)言的應(yīng)用研究。

關(guān)鍵詞：軟件;Java;編程

中圖分類號(hào)：TP312.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2020）01-0032-02

Java語(yǔ)言，作為面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言，成為編程語(yǔ)言的驕驕者，如今，越來(lái)越多的大學(xué)在教授數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序設(shè)計(jì)和算法分析等課程時(shí)，選擇Java語(yǔ)方言作為載體。這足以說(shuō)明Java語(yǔ)言在編程語(yǔ)言中舉足輕重。這與Java語(yǔ)言自身的特點(diǎn)是分不開(kāi)的，具有良好的安全性、跨操作系統(tǒng)的可移植性、開(kāi)放性的源代碼和自動(dòng)垃圾回收機(jī)制等特性，并且還有一個(gè)龐大的類庫(kù)。正因?yàn)槠浼喾N優(yōu)勢(shì)于一身，使廣大程序設(shè)計(jì)人員有著不可抗拒的吸引力。近年來(lái)，隨著互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，Java編程語(yǔ)言也逐步成為了計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)的主要語(yǔ)言，具有非常廣闊的應(yīng)用前景。

1 Java語(yǔ)言的特點(diǎn)

Java語(yǔ)言是在C++語(yǔ)言的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的，都是面向?qū)ο笳Z(yǔ)言，具有C++語(yǔ)言的一些特性，但是也有一定的區(qū)別，進(jìn)而形成了Java語(yǔ)言自己的特性。

1.1 簡(jiǎn)單性

人們總是希望構(gòu)建一個(gè)無(wú)需通過(guò)深?yuàn)W的專業(yè)訓(xùn)練就可以進(jìn)行編程的系統(tǒng)，要符合當(dāng)今的標(biāo)準(zhǔn)習(xí)慣，在設(shè)計(jì)Java語(yǔ)言的時(shí)候盡可能接近C++，便于人們理解，而且還摒棄了C++語(yǔ)言很多難以理解、易混淆的特性。Java語(yǔ)法是C++語(yǔ)法的一個(gè)純凈版本，沒(méi)有頭文件、指針運(yùn)算、結(jié)構(gòu)、聯(lián)合、操作符、重載、虛基類等等[1]，然而這些特性帶來(lái)的麻煩遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于其帶來(lái)的好處。更重要的是Java具有垃圾自動(dòng)回收機(jī)制，為用戶節(jié)省了大量的時(shí)間和精力。

1.2 安全性

Java的初衷是用于電子領(lǐng)域，因此非常注重語(yǔ)言的可靠性和安全性，果斷舍棄了指針數(shù)據(jù)類型，避免用戶隨意訪問(wèn)內(nèi)存單元，因?yàn)槭褂弥羔樕杂胁簧?，就可能?dǎo)致內(nèi)存數(shù)據(jù)紊亂。早起sun公司大力支持對(duì)Java安全性的研究，制定了供人們使用的規(guī)范，實(shí)現(xiàn)了虛擬機(jī)和安全庫(kù)，并及時(shí)處理了已知的安全bug?，F(xiàn)在發(fā)現(xiàn)bug的技術(shù)越來(lái)越強(qiáng)，安全bug數(shù)目越來(lái)越多少，能有效地防止蠕蟲(chóng)病毒等的攻擊。

1.3 跨平臺(tái)性

Java是一種跨平臺(tái)語(yǔ)言，具有非常好的可移植性，Java軟件可以運(yùn)行在各種不同的硬件平臺(tái)上，因?yàn)槊颗_(tái)機(jī)器上都有自己的Java虛擬機(jī)，Java設(shè)計(jì)的思想是“只需寫(xiě)一次，便可四處運(yùn)行”，這樣可以大大提高軟件的利用效率，為程序員節(jié)約了大量的時(shí)間和心血。與C和C++不同，Java規(guī)范中沒(méi)有“依賴具體實(shí)現(xiàn)”的地方，例如整數(shù)數(shù)據(jù)和字符串?dāng)?shù)據(jù)類型都是用固定格式進(jìn)行存儲(chǔ)和傳輸?shù)?，消除了字?jié)順序的困擾。

1.4 面向?qū)ο?/p>

在程序開(kāi)發(fā)初期人們采用結(jié)構(gòu)化開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，但隨著軟件的規(guī)模越來(lái)越大，結(jié)構(gòu)化語(yǔ)言的弊端也逐漸暴露出來(lái)，開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)，產(chǎn)品質(zhì)量也不盡如人意，結(jié)構(gòu)化語(yǔ)言已經(jīng)不再適合當(dāng)前的軟件開(kāi)發(fā)[2]。這時(shí)人們開(kāi)始將面向這種開(kāi)發(fā)思想引入程序中。面向?qū)ο筮@種思維方式更貼近自然界的行為方式，對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的對(duì)象進(jìn)建模操作，將復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化。將一類事物的屬性和行為封裝成類，只需創(chuàng)建該類的實(shí)例對(duì)象，就可以調(diào)用該類的成員變量和方法。也可根據(jù)實(shí)際需要，通過(guò)繼承對(duì)類的功能進(jìn)行擴(kuò)充，從而極大提高了編程的效率。

1.5 多線程

如果一次只完成一件事情，會(huì)很容易實(shí)現(xiàn)，便現(xiàn)實(shí)生活中很多事情都是同時(shí)進(jìn)行的，所以在Java中為了模擬這種狀態(tài)，引入了線程機(jī)制。在編程問(wèn)題中大多數(shù)程序可以用順序編程來(lái)解決，然而對(duì)于某些特殊問(wèn)題，順序編程是無(wú)法解決的。多線程應(yīng)用相當(dāng)廣泛，使用多線程可以創(chuàng)建窗口程序、網(wǎng)絡(luò)程序等。如果一個(gè)軟件能夠并行執(zhí)行程序中的多個(gè)部分，則會(huì)提高程序執(zhí)行的速度并節(jié)約時(shí)間。同時(shí)，多線程可以帶來(lái)更好的交互響應(yīng)和實(shí)時(shí)行為，只要操作系統(tǒng)支持，Java中的線程就可以利用多個(gè)處理器，提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中各種資源的使用效率。

2 JAVA編程語(yǔ)言技術(shù)

2.1 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

Internet提供了大量、多校的信息，很少有人能在接觸過(guò)Internet后拒絕它的誘惑，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了多個(gè)計(jì)算機(jī)互聯(lián)系統(tǒng)，相互連接的計(jì)算機(jī)之間彼此能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)交流。Java是第一個(gè)從一開(kāi)始就為網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用而設(shè)計(jì)的編程語(yǔ)言，最早應(yīng)用到Web瀏覽器，隨后才應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)程序。網(wǎng)絡(luò)編程已經(jīng)成為每個(gè)Java程序員必需掌握的核心技術(shù)，如今已是互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)盛行的時(shí)代，強(qiáng)調(diào)網(wǎng)絡(luò)的程序更多。然而，Java簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)程序的編寫(xiě)，用Java編寫(xiě)網(wǎng)絡(luò)程序遠(yuǎn)比其他語(yǔ)言簡(jiǎn)單得多，Java已經(jīng)將網(wǎng)絡(luò)程序所需要的工具封裝成類，用戶可以根據(jù)實(shí)際情況選擇TCP可靠傳輸和UDP不可靠傳輸方式。只需要?jiǎng)?chuàng)建這些類的實(shí)例對(duì)象，調(diào)用相應(yīng)的方法，就可以編寫(xiě)出高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)程序。

2.2 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)

數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是由數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)管理員構(gòu)成的，數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，包括對(duì)數(shù)據(jù)的定義、數(shù)據(jù)查詢和數(shù)據(jù)維護(hù)等。數(shù)據(jù)庫(kù)在應(yīng)用程序中占據(jù)著非常重要的地位，數(shù)據(jù)庫(kù)是數(shù)據(jù)管理的有效技術(shù)，是計(jì)算機(jī)科學(xué)的重要分支。無(wú)論是瀏覽網(wǎng)頁(yè)，還是各種常用用的軟件，或多或少都與數(shù)據(jù)庫(kù)的后臺(tái)支持，數(shù)據(jù)庫(kù)作為一項(xiàng)重要的數(shù)據(jù)管理技術(shù)，已成為一名合格的程序員必須要掌握的基本技能。JDBC技術(shù)是連接數(shù)據(jù)庫(kù)與應(yīng)用程序的紐帶，通過(guò)JDBC技術(shù)，利用其提供的類和接口，有效地訪問(wèn)各種形式的數(shù)據(jù)，可以方便地進(jìn)行數(shù)據(jù)的訪問(wèn)和處理。此外，將Java語(yǔ)言和JDBC結(jié)合起來(lái)，使程序員不必為不同的平臺(tái)編寫(xiě)不同的應(yīng)用程序，只需寫(xiě)一遍程序就可以讓它在任何平臺(tái)上運(yùn)行，這也是Java語(yǔ)言“只需寫(xiě)一次，便可四處運(yùn)行”的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)。

2.3 高并發(fā)技術(shù)

如果是多處理器的機(jī)器，那么就可以在這些處理器之間分布多個(gè)任務(wù)，從而可以極大地提高吞吐量，將大量的用戶請(qǐng)求分布到多個(gè)CPU上，所以，并發(fā)編程可以使程序執(zhí)行速度得到極大的提高。如果使用并發(fā)來(lái)編寫(xiě)程序，那么當(dāng)一個(gè)任務(wù)阻塞時(shí)，程序中的其他任務(wù)還可以繼續(xù)執(zhí)行，因此這個(gè)程序可以保持繼續(xù)向前執(zhí)行。如果沒(méi)有任務(wù)阻塞，那么在單處理器上使用并發(fā)就沒(méi)有任何意義。

3 計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)中Java編程語(yǔ)言的應(yīng)用

3.1 利用Java編程語(yǔ)言的可移植特點(diǎn)，增強(qiáng)游戲的整體效果

游戲開(kāi)發(fā)占軟件開(kāi)發(fā)中占有一定比例，即使現(xiàn)在手機(jī)游戲開(kāi)發(fā)大多是android開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，利用android程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言編寫(xiě)，但有現(xiàn)有仍有很多游戲還在用Java語(yǔ)言進(jìn)行編寫(xiě)，因?yàn)镴ava語(yǔ)言具有很好的可移植性，更好地增強(qiáng)游戲的整體效果，游戲開(kāi)發(fā)與軟件開(kāi)發(fā)有所不同，不僅僅是實(shí)現(xiàn)基本功能，還是注重游戲的整體效果與場(chǎng)景美觀等。

3.2 利用Java編程語(yǔ)言進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)及測(cè)試

Java語(yǔ)言在任何平臺(tái)系統(tǒng)都可以進(jìn)行設(shè)計(jì)，這促使其在軟件開(kāi)發(fā)中，能讓程序員靈活應(yīng)用，體現(xiàn)出軟件設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、測(cè)試的先進(jìn)性，是程序員軟件開(kāi)發(fā)主要選擇的開(kāi)發(fā)工具，其是有一定的應(yīng)用價(jià)值。軟件是具有一定的生命周期，都需要進(jìn)行設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)與測(cè)試，這是軟件生命周期中主要環(huán)節(jié)，也是提升軟件生命力的關(guān)鍵因素。

3.3 設(shè)計(jì)交互操作

在軟件開(kāi)發(fā)過(guò)和中，Java語(yǔ)言的合理運(yùn)用，可以實(shí)現(xiàn)交互操作的目標(biāo)。Java提供了大量的工具集，支持眾多硬件設(shè)備，可以將計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)和其他資源進(jìn)行交換，借助這一方式，提高了軟件開(kāi)發(fā)工作的可觀看性、可操控性，進(jìn)而使得軟件的可執(zhí)行性得到顯著改善[3]。所以說(shuō)，Java語(yǔ)言所具有的設(shè)計(jì)交互操作特點(diǎn)，可以為互聯(lián)網(wǎng)用戶使用網(wǎng)絡(luò)上的各項(xiàng)功能提供便利。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)已經(jīng)成為了我們生活和工作中的重要組成部分，人們對(duì)于計(jì)算機(jī)的要求也越來(lái)越高。計(jì)算機(jī)得以正常、高效運(yùn)算離不開(kāi)軟件的支撐，正因如此，基于計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)的 Java編程語(yǔ)言也受到廣泛關(guān)注。Java作為目前較流行的編程語(yǔ)言，具有十分廣闊的應(yīng)用前景與發(fā)展空間[4]。本文以計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)為基礎(chǔ)，分析了Java語(yǔ)言的特點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù)，并就Java語(yǔ)言的相關(guān)應(yīng)用進(jìn)行了分析，希望能對(duì)從事軟件開(kāi)發(fā)的人員提供幫助，能夠起到一定參考作用。

參考文獻(xiàn)

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[4] 邢俊鑫.基于Java編程語(yǔ)言的計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)[J].電子技術(shù)與軟件工程，2017（23）：47-48.