JavaEE后端計算機軟件設(shè)計與開發(fā)技術(shù)研究

【摘要】? ? 大數(shù)據(jù)時代背景下，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展迅速，Java EE作為互聯(lián)網(wǎng)時代中一種最為先進(jìn)的直接面向?qū)ο笥嬎銠C軟件設(shè)計與開發(fā)的技術(shù)，在實際軟件開發(fā)、設(shè)計過程中采用了多種軟件設(shè)計技術(shù)，最終實現(xiàn)的Java EE計算機軟件設(shè)計與開發(fā)項目重點采用了開發(fā)框架，其中通過構(gòu)建多種技術(shù)組件，用以實現(xiàn)更為精簡化的現(xiàn)代化軟件開發(fā)部署新環(huán)境。

【關(guān)鍵詞】? ? Java EE? ? 計算機軟件? ? 設(shè)計與開發(fā)? ? 技術(shù)研究

引言：

現(xiàn)階段，計算機軟件設(shè)計與開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域正處于一個飛速發(fā)展時期。基于此，Java EE作為一項重點研究的計算機軟件設(shè)計與開發(fā)技術(shù)出現(xiàn)在了計算機軟件設(shè)計與開發(fā)的行列中，同其他計算機軟件設(shè)計與開發(fā)技術(shù)有所不同，Java EE作為現(xiàn)階段應(yīng)用最為廣泛的一種計算機軟件開發(fā)工具，在實際應(yīng)用中能夠更好地發(fā)揮自身的作用。該技術(shù)憑借自身獨特的設(shè)計與開發(fā)特點，向各界提供了一個面向?qū)ο筌浖拈_發(fā)標(biāo)準(zhǔn)。通過給以網(wǎng)絡(luò)用戶提供中間件標(biāo)準(zhǔn)，區(qū)別于平臺、可移植的間接件。

憑借自身強大的技術(shù)，Java EE內(nèi)含豐富的組件，大量的組件能夠有效實現(xiàn)對用戶信息的錄入、數(shù)據(jù)庫操作等，這些在計算機軟件設(shè)計與開發(fā)技術(shù)研究領(lǐng)域都是十分重要的成就。

現(xiàn)階段我國在研究Java EE技術(shù)時開始不斷引進(jìn)國際力量，積極采用國際計算機軟件設(shè)計與開發(fā)技術(shù)中有效的設(shè)計與開發(fā)技術(shù)，從本質(zhì)上提升所設(shè)計、開發(fā)的軟件的可兼容性，真正解決在軟件開發(fā)過程中存在的軟件開發(fā)不兼容，大大提高軟件設(shè)計與開發(fā)質(zhì)量水平。

一、Java EE計算機軟件設(shè)計與開發(fā)的含義

Java EE計算機軟件設(shè)計是一種基于面向?qū)ο蟮亩鄬蛹軜?gòu)軟件開發(fā)方式，面向?qū)ο蟮拈_發(fā)方式有利于提升軟件功能的實用性以及科學(xué)性。并且，其也可以促進(jìn)用戶滿意度的提升。而多層架構(gòu)的軟件開發(fā)方式則可以實現(xiàn)軟件系統(tǒng)開發(fā)過程中的高內(nèi)聚低耦合，進(jìn)而提升軟件系統(tǒng)的流暢性與實用性。此外，由于Java EE的軟件設(shè)計是基于java語言所開發(fā)的，因此在對軟件系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)與設(shè)計時可以有效降低其開發(fā)成本，進(jìn)而為開發(fā)人員謀取更多的利益。同時，多層架構(gòu)的軟件開發(fā)模式也進(jìn)一步提升了軟件系統(tǒng)的開發(fā)效率與開發(fā)質(zhì)量。

二、Java EE計算機軟件設(shè)計與開發(fā)有效性

Java EE不僅屬于開源性的軟件開發(fā)工具，同時其具有較好的兼容性，因此軟件開發(fā)人員在利用其進(jìn)行軟件系統(tǒng)的開發(fā)過程中不僅可以實現(xiàn)軟件開發(fā)成本的降低，同時更可以避免由于用戶以及軟件開發(fā)人員的環(huán)境不同而導(dǎo)致軟件或軟件開發(fā)工具出現(xiàn)異常。此外，由于Java EE所開發(fā)的軟件系統(tǒng)也具有較強的兼容性，因此基于Java EE所開發(fā)的軟件系統(tǒng)可以便于yoghurt在多終端進(jìn)行使用，進(jìn)而為用戶的工作與學(xué)習(xí)提供方便。

當(dāng)前Java EE主要被用于面向?qū)ο蟮能浖到y(tǒng)開發(fā)之中，因此基于Java EE所設(shè)計與開發(fā)的軟件系統(tǒng)不僅在軟件功能設(shè)計方面更加符合用戶的實際需求，同時其各類功能在實用性及穩(wěn)定性方面也更加優(yōu)異。此外，與傳統(tǒng)的java相比，Java EE無疑可以為軟件開發(fā)人員提供更多的便利，從而提升其軟件開發(fā)效率與軟件開發(fā)質(zhì)量。同時基于Java EE開發(fā)環(huán)境的穩(wěn)定性及安全性，軟件開發(fā)人員也可以實現(xiàn)更加高效、便捷地開發(fā)。

三、計算機軟件設(shè)計架構(gòu)技術(shù)

Java EE是當(dāng)前常用的軟件開發(fā)工具之一，其通過利用多層架構(gòu)實現(xiàn)了各類軟件系統(tǒng)的開發(fā)。通過利用多層架構(gòu)技術(shù)不僅可以有效降低系統(tǒng)各個模塊之間的依賴性，同時更可以在某一模塊出現(xiàn)損壞時利用新的模塊進(jìn)行無損替換。其次，通過利用多層架構(gòu)也可以便于軟件開發(fā)人員更好的分工，從而進(jìn)一步提升軟件開發(fā)效率及軟件質(zhì)量。

Java EE中的多層架構(gòu)共分為了三層，其分別是客戶端和現(xiàn)實邏輯、業(yè)務(wù)邏輯以及數(shù)據(jù)庫，下面本章將對其進(jìn)行分別介紹。

（一）客戶端和顯示邏輯

客戶端是Java EE框架的最上層，其中主要包括有瀏覽器Aoolet、以及Java桌面應(yīng)用程序等。客戶端的主要功能便是實現(xiàn)與用戶的交互，并為用戶提供相應(yīng)的提示，從而方便用戶的使用。由于用戶端是用戶對軟件系統(tǒng)最直觀地了解，并且其也是普通用戶在Java EE框架中唯一能接觸到的，因此軟件開發(fā)人員在對客戶端進(jìn)行設(shè)計與開發(fā)時不僅需要考慮到其美觀程度，同時更需要考慮到其各項功能的簡便性以及直觀性等。只有簡潔、美觀的客戶端才能更便于用戶使用，從而獲得用戶的青睞。當(dāng)用戶對某一軟件系統(tǒng)進(jìn)行使用時，其往往會先利用客戶端中的登錄或注冊模塊實現(xiàn)用戶信息的登錄或錄入。

而在這一過程中，首先客戶端中的瀏覽器Applet以及Java組件會將用戶登錄或注冊請求發(fā)送至Tomcat服務(wù)器中，從而打開相應(yīng)的登錄或注冊頁面。在登錄或注冊頁面中瀏覽器Applet以及Java組件還會將其用戶所輸入的相關(guān)數(shù)據(jù)借助Tomcat服務(wù)器，從而保存在數(shù)據(jù)庫中或與數(shù)據(jù)庫中的已有用戶信息進(jìn)行對比，以實現(xiàn)用戶登錄或注冊。當(dāng)用戶完成登錄或注冊后，Tomcat服務(wù)器便會將客戶端頁面跳轉(zhuǎn)至主頁面，從而便于用戶對軟件系統(tǒng)各類功能的使用。

其次，在客戶端中還包括有軟件系統(tǒng)的顯示邏輯。軟件系統(tǒng)的顯示邏輯主要是指其個頁面的排版以及不同頁面之間的跳轉(zhuǎn)邏輯等。而這主要是依據(jù)JSP技術(shù)所實現(xiàn)，軟件開發(fā)人員可以在JSP頁面中插入不同的表單、表格，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)的整齊排放。

最后，軟件開發(fā)人員也可以利用JFrame框架實現(xiàn)對不同JSP頁面的排版，進(jìn)而方便用戶對系統(tǒng)各項功能的使用。

此外，為了實現(xiàn)不同頁面之間的跳轉(zhuǎn)，軟件開發(fā)人員還會在每個頁面底部插入超鏈接以實現(xiàn)不同頁面之間的互相連接。

（二）業(yè)務(wù)邏輯

在Java EE框架的中間層便是業(yè)務(wù)邏輯層，在這一層框架中主要包括有Servlet接口以及JavaBean組件。Java EE框架中業(yè)務(wù)邏輯層的主要作用是實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫層與客戶端層之間的數(shù)據(jù)交換，進(jìn)而實現(xiàn)軟件系統(tǒng)的諸多功能。當(dāng)用戶使用軟件系統(tǒng)時，其客戶端所發(fā)出的請求便會通過Servlet接口傳給Tomcat服務(wù)器，從而實現(xiàn)軟件系統(tǒng)的各類功能。而當(dāng)用戶需要調(diào)用數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)時，客戶端也會利用Servlet接口將其數(shù)據(jù)調(diào)轉(zhuǎn)請求發(fā)送至服務(wù)器，并在服務(wù)器將其處理后由Servlet接口轉(zhuǎn)至數(shù)據(jù)庫中以實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的調(diào)用與存取。JavaBean則是Java中的一款組件，其可以實現(xiàn)對構(gòu)造器的調(diào)用。通過調(diào)用構(gòu)造器不僅可以借助系統(tǒng)中的多個封裝函數(shù)實現(xiàn)軟件的諸多功能，同時其也可以便于系統(tǒng)獲取返回值，進(jìn)而滿足用戶對數(shù)據(jù)信息的處理需求。

四、Java EE計算機軟件開發(fā)技術(shù)

（一）Servlet技術(shù)

Servlet是web服務(wù)器以及應(yīng)用服務(wù)器上所運行的程序，其主要功能是讀取客戶端中的數(shù)據(jù)信息及相應(yīng)的請求，并將其處理后發(fā)送相應(yīng)的請求數(shù)據(jù)至客戶端。當(dāng)用戶使用系統(tǒng)時，其首先會通過客戶端發(fā)送相應(yīng)的請求數(shù)據(jù)至Tomcat服務(wù)器端，而其中的Servlet容器便會從磁盤中加載相應(yīng)的Servlet。加載完成的Servlet會將Tomcat服務(wù)器所上傳的請求數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，從而使其成為reques對象。

當(dāng)完成此步后，request對象會被發(fā)送至相應(yīng)的Servlet中進(jìn)行處理，從而返回response。此后，Tomcat會將response轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的請求數(shù)據(jù)，進(jìn)而發(fā)回客戶端中以實現(xiàn)相應(yīng)的功能。通過利用Servlet技術(shù)不僅可以實現(xiàn)幾乎各類請求的相應(yīng)，同時還可以對現(xiàn)有的HTTP協(xié)議及web服務(wù)器進(jìn)行擴展，以提升數(shù)據(jù)傳輸效率及數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量。

（二）Javabean技術(shù)

JavaBean是由Java語言所編寫的一款可重用組件，其可以實現(xiàn)對Java中各類構(gòu)造器的調(diào)用。常見的JavaBean大致有兩類，其分別是在客戶端中使用的JavaBean以及操縱數(shù)據(jù)庫并進(jìn)行數(shù)據(jù)運算的JavaBean。其中帶有界面的JavaBean有時會被應(yīng)用在JSP以及客戶端的ui中，但更為常用的仍是負(fù)責(zé)對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理與調(diào)用的JavaBean。在利用此類JavaBean時，軟件設(shè)計人員首先需要確保此JavaBean類中具備至少一個無參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)，并且其中的各類屬性均需要私有化。

除此之外，在JavaBean中的各類私有化屬性需要通過public類型的方法進(jìn)行暴露，從而便于其他函數(shù)及程序的調(diào)用。而在使用其屬性及構(gòu)造器的過程中，軟件開發(fā)人員僅僅只需要利用對象。構(gòu)造器名的方式便可以實現(xiàn)對其私有屬性的調(diào)用以及對私有函數(shù)的調(diào)用。在JSP中使用JavaBean則需要建立相應(yīng)的JSP標(biāo)簽，從而實例化JavaBean對象以實現(xiàn)對JavaBean的調(diào)用。

五、Java EE技術(shù)對考試系統(tǒng)模型軟件設(shè)計與開發(fā)的分析

在上文中曾提到Java EE是當(dāng)前較為常見的軟件開發(fā)工具之一，其中部分高校中所應(yīng)用的考試系統(tǒng)模型軟件便是基于Java EE所設(shè)計的。下面本章將依據(jù)考試系統(tǒng)模型軟件的設(shè)計與開發(fā)過程進(jìn)行簡要分析。

（一）系統(tǒng)分析

在基于Java EE技術(shù)開發(fā)相應(yīng)的軟件項目前，軟件設(shè)計人員首先需要對系統(tǒng)開發(fā)的可行性及其功能需求等進(jìn)行詳盡的分析，從而判斷該軟件項目開發(fā)的可行性。

在這一過程中，軟件開發(fā)人員首先需要基于技術(shù)、經(jīng)濟等方面進(jìn)行軟件項目的可行性分析。其次，軟件開發(fā)人員還需要對該軟件項目的功能需求及功能角色進(jìn)行相應(yīng)的分析，從而便于其后續(xù)的開發(fā)與設(shè)計。

1.可行性分析

在考試系統(tǒng)模型軟件的開發(fā)過程中主要需要利用Java EE作為開發(fā)工具，其次還需要利用MySQL作為數(shù)據(jù)庫管理軟件以及JavaBean技術(shù)、Servlet技術(shù)與MVC架構(gòu)。其中Java EE是當(dāng)前社會中較為常用的軟件開發(fā)工具之一，其不僅可以實現(xiàn)小型軟件項目的開發(fā)，同時更可以實現(xiàn)大型商業(yè)系統(tǒng)的開發(fā)。同時，Java EE還具有較高的穩(wěn)定性，通過多個版本的更新與完善，現(xiàn)今的Java EE不僅可以為軟件人員的開發(fā)提供一定的便利，同時其也具有較高的穩(wěn)定性。而MySQL數(shù)據(jù)庫是Oracle公司所開發(fā)的關(guān)心性數(shù)據(jù)庫之一，其不僅是一個開放性的數(shù)據(jù)庫，同時還具有較高的兼容性。

在考試系統(tǒng)模型軟件開發(fā)中所應(yīng)用的JavaBean、Servlet技術(shù)以及MVC架構(gòu)均屬于開源型技術(shù)，并且其在穩(wěn)定性與安全性方面均具有一定的優(yōu)勢。因此，考試系統(tǒng)模型這一軟件在技術(shù)可行性以及經(jīng)濟可行性等方面完全可行。

2.功能需求分析

考試系統(tǒng)模型在功能方面首先需要滿足對試卷的收集與分發(fā)等功能。其中，在試卷收集方面，考試系統(tǒng)模型需要具備教師及管理員用戶上傳試卷的功能。而在試卷的分發(fā)方面，考試系統(tǒng)模型需要具備為不同學(xué)生分發(fā)其相應(yīng)試卷的功能。其次，考試系統(tǒng)模型還需要具備試卷分類功能以及試卷評判功能，以便學(xué)生利用其進(jìn)行考試測試。

3.功能角色分析

在考試系統(tǒng)模型的角色分類中該系統(tǒng)需要將其分為三類，其分別是教師、管理員以及學(xué)生。其中管理員可以對學(xué)生及教師的相關(guān)信息進(jìn)行錄入與修改。而教師則可以對學(xué)生的相關(guān)信息進(jìn)行錄入與完善。學(xué)生僅僅只能對其本身的信息進(jìn)行查閱。

此外，系統(tǒng)中的管理員用戶還可以對系統(tǒng)中的試卷信息進(jìn)行管理并對試卷類型以及學(xué)生類型進(jìn)行分類與管理。而教師用戶則可以依據(jù)不同的試卷種類上傳相應(yīng)的試卷信息，并在學(xué)生完成試卷后對其試卷進(jìn)行評判。而學(xué)生用戶可以從考試系統(tǒng)模型中對其所對應(yīng)的試卷進(jìn)行下載或在線作答，并在完成試卷后將其提交回系統(tǒng)中。

（二）系統(tǒng)功能設(shè)計

在系統(tǒng)功能設(shè)計中需要對系統(tǒng)功能設(shè)計一下幾個模塊，其分別是用戶登錄模塊、試卷管理模塊、試卷分類管理模塊以及留言管理模塊。在與用戶登錄模塊中，系統(tǒng)管理員用戶、教師用戶以及學(xué)生用戶均可以依據(jù)其各自的工號、學(xué)號以及密碼進(jìn)行登錄，從而對本系統(tǒng)的各項功能進(jìn)行使用。

在試卷分類管理模塊中，教師與系統(tǒng)管理員用戶可以對試卷分類進(jìn)行上傳與修改，從而滿足不同學(xué)科以及不同學(xué)生的使用。在試卷管理模塊中，系統(tǒng)管理員與教師用戶可以實現(xiàn)對試卷的上傳、修改與下載，而學(xué)生用戶僅僅只能下載試卷并進(jìn)行在線答題與試卷提交。

教師用戶當(dāng)學(xué)生提交完已答試卷后，其還能對試卷進(jìn)行評判。在留言管理模塊中，教師與學(xué)生均可以進(jìn)行留言，而系統(tǒng)管理員則可以對留言信息進(jìn)行管理，從而對系統(tǒng)進(jìn)行逐步完善。

（三）系統(tǒng)測試

當(dāng)完成系統(tǒng)功能設(shè)計與實現(xiàn)后，軟件開發(fā)人員還需要對該系統(tǒng)的各項功能進(jìn)行測試，從而確定其各項功能是否完善。在測試過程中，軟件開發(fā)人員既可以選用黑盒測試的方式對其程序結(jié)構(gòu)進(jìn)行測試，從而確定該系統(tǒng)的外部結(jié)構(gòu)以及客戶端界面是否具有問題。同時，軟件開發(fā)人員也可以利用白盒測試的方式對系統(tǒng)的內(nèi)部函數(shù)及相關(guān)結(jié)構(gòu)進(jìn)行測試，進(jìn)而確定該系統(tǒng)的邏輯性是否科學(xué)。

六、結(jié)束語

綜上，伴隨著計算機軟件設(shè)計與開發(fā)技術(shù)的趨于成熟化方向發(fā)展，面向?qū)ο筌浖_發(fā)技術(shù)也將得到相應(yīng)的技術(shù)普及和發(fā)展。由此，Java EE將會擁有強大的技術(shù)發(fā)展背景做技術(shù)后盾，進(jìn)而給以應(yīng)用軟件開發(fā)創(chuàng)建更為強大的設(shè)計框架和組件，且當(dāng)今時代背景下出現(xiàn)在Java EE軟件設(shè)計與開發(fā)領(lǐng)域的技術(shù)日益增多，所設(shè)計出的Java EE技術(shù)將會是一種全新的軟件設(shè)計與開發(fā)技術(shù)，其間涉及的技術(shù)開發(fā)項目都將得到質(zhì)的飛躍。當(dāng)然，相關(guān)技術(shù)研究人員始終不會停止技術(shù)研究步伐，將會結(jié)合該技術(shù)研究領(lǐng)域的實際需求和不足不斷積累、沉淀，進(jìn)而尋找更加先進(jìn)的計算機軟件設(shè)計與開發(fā)技術(shù)。

現(xiàn)階段，在該領(lǐng)域利用JSP技術(shù)所實現(xiàn)的動態(tài)網(wǎng)頁開發(fā)可以說是一次技術(shù)進(jìn)步的真實體現(xiàn)，在研究計算機軟件設(shè)計與開發(fā)的過程中要不斷強調(diào)實現(xiàn)組建的重用性的積極作用，同時做好壓縮軟件的開發(fā)周期工作，真正創(chuàng)建高質(zhì)量的軟件開發(fā)時代。

作者單位：袁旭? ? 中國礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院計算機系2019級

參? 考? 文? 獻(xiàn)

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