計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)中Java編程語言的應(yīng)用研究

摘要：Java編程語言作為一種易學(xué)易用、語法簡單的編程語言，近年來日益受到計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)者的喜愛，成為一種主流的變成語言工具，并在計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)領(lǐng)域展現(xiàn)出其顯著優(yōu)勢(shì)，幫助開發(fā)者解決了許多軟件開發(fā)難題。本文基于Java編程語言的優(yōu)勢(shì)特征，進(jìn)一步闡述了計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)對(duì)Java編程語言的需求，進(jìn)而詳細(xì)探討了計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)中Java編程語言的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)Java編程語言數(shù)據(jù)庫

ApplicationResearchofJavaProgrammingLanguageinComputerSoftwareDevelopment

ZHOULiang

GeelyUniversityofChina，Chengdu，SichuanProvince，641423China

Abstract：Javaprogramminglanguage，asaprogramminglanguagethatiseasytolearnandusewithsimplesyntax，hasbeenincreasinglyfavoredbycomputersoftwaredevelopersinrecentyears，andhasbecomeamainstreamlanguagetool，andhasshownitssignificantadvantagesinthefieldofcomputersoftwaredevelopment，helpingdeveloperssolvemanysoftwaredevelopmentproblems.BasedontheadvantagesandcharacteristicsofJavaprogramminglanguage，thispaperfurtherdescribestheneedsofcomputersoftwaredevelopmentforJavaprogramminglanguage，andthendiscussestheapplicationofJavaprogramminglanguageincomputersoftwaredevelopmentindetail.

KeyWords：Computer;Softwaredevelopment;Javaprogramminglanguage;Database

隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)在現(xiàn)代社會(huì)中扮演著越來越重要的角色。作為一種成熟、穩(wěn)定且功能強(qiáng)大的編程語言，Java在軟件開發(fā)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。其獨(dú)特的跨平臺(tái)特性、面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)思想以及豐富的類庫支持，使得Java成為眾多開發(fā)者的首選語言。首先，Java語言具有高度的可移植性，這得益于其“編寫一次，到處運(yùn)行”的設(shè)計(jì)理念。其次，Java語言具有強(qiáng)大的面向?qū)ο筇匦?。通過封裝、繼承和多態(tài)等面向?qū)ο蟮母拍?，Java能夠幫助開發(fā)者構(gòu)建結(jié)構(gòu)清晰、易于擴(kuò)展的軟件系統(tǒng)。此外，Java語言還提供了豐富的類庫支持，如JavaSE、JavaEE和JavaME等。因此，對(duì)計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)中Java編程語言的應(yīng)用研究具有重要的理論和實(shí)踐價(jià)值。

1Java編程語言的優(yōu)勢(shì)特征

安全性是Java編程語言的基礎(chǔ)性優(yōu)勢(shì)特征[1]。從計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用時(shí)的安全需求來看，為防止黑客攻擊導(dǎo)致軟件運(yùn)行過程中出現(xiàn)問題，必須選用一種更加安全的編程語言，從軟件開發(fā)時(shí)就注重對(duì)軟件安全性的保護(hù)。Java編程語言不是本地代碼，而是在虛擬機(jī)環(huán)境中以中間代碼形式運(yùn)行的一種語言，這使以這種編程語言編寫的軟件程序不容易受敵對(duì)編譯器編譯內(nèi)容的破壞，其對(duì)軟件運(yùn)行過程中的通信數(shù)據(jù)的加密也是體現(xiàn)其安全性的一種保護(hù)措施。如果計(jì)算機(jī)軟件的開發(fā)者要選擇一種從設(shè)計(jì)開始就關(guān)注軟件程序運(yùn)行安全性的編程語言，Java編程語言將是其最佳選擇。

Java編程語言之所以成為眾多計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)者所熱衷并選用的編程語言，在于其具有語言學(xué)習(xí)簡單性的優(yōu)勢(shì)特征。Java編程語言是從C語言體系中脫胎而出的，它集合了C語言體系的優(yōu)點(diǎn)，又改造了C語言體系中一些相對(duì)復(fù)雜繁瑣的語法。對(duì)于一些復(fù)雜的計(jì)算機(jī)軟件編程過程而言，這種簡化顯然能夠進(jìn)一步縮減計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)人員的工作量。而對(duì)于計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)在學(xué)習(xí)過程來說，掌握了C語言體系的軟件開發(fā)者能夠迅速掌握J(rèn)ava編程語言，沒有學(xué)習(xí)過C語言體系的初學(xué)者也可以直接學(xué)習(xí)Java編程語言，這又拓寬了其技術(shù)的掌握基礎(chǔ)，使更多軟件開發(fā)者能掌握J(rèn)ava編程語言。

Java編程語言作為一種獨(dú)立于任何硬件平臺(tái)的純軟件平臺(tái)，在計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)者編程過程中被編譯為字節(jié)碼而不是直接成為計(jì)算機(jī)語言。計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)者所編譯出的內(nèi)容僅僅是Java虛擬機(jī)上的一種代碼指令，存在JavaVM的計(jì)算機(jī)環(huán)境中，所編譯出的Java字節(jié)碼就能夠運(yùn)行，因此這種編程語言具有顯著的平臺(tái)獨(dú)立性。

基于Java編程語言編碼的是字節(jié)碼，通過解釋器運(yùn)行的特征，在不同的操作系統(tǒng)中用不同的解釋器對(duì)計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)者編寫的統(tǒng)一的字節(jié)碼進(jìn)行解釋運(yùn)行，就可以克服多樣化的軟件運(yùn)行環(huán)境下軟件程序適配性問題，使運(yùn)用Java編程語言編寫出來的計(jì)算機(jī)軟件程序具有更強(qiáng)的可移植性[2]。

2計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)對(duì)Java編程語言的需求

2.1Java數(shù)據(jù)庫連接技術(shù)

Java編程語言之所以能夠成為計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)界被廣泛選擇的一種編程語言，是因?yàn)槠渚哂蠮avaDatabaseConnectivity（JDBC）技術(shù)，能夠?yàn)橛?jì)算機(jī)軟件開發(fā)過程中涉及的數(shù)據(jù)庫功能提供標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用程序設(shè)計(jì)接口，在設(shè)計(jì)過程中可以不必考慮數(shù)據(jù)庫與計(jì)算機(jī)軟件的語言兼容性，而用純Java語言完成數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序的編寫[3]。從這一點(diǎn)來看，JDBC技術(shù)實(shí)質(zhì)上是一種基礎(chǔ)性的技術(shù)，計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)人員以此為基礎(chǔ)可以進(jìn)一步構(gòu)建更高級(jí)的工具和接口服務(wù)于數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序的編寫。而其能夠?qū)痈黝悢?shù)據(jù)庫的基本功能也為在不同環(huán)境下實(shí)現(xiàn)用Java編程語言編寫的軟件程序的設(shè)備適配性提供了保障，使計(jì)算機(jī)軟件在運(yùn)行過程中能夠更加穩(wěn)定地從各種類型的數(shù)據(jù)庫中存讀數(shù)據(jù)。在傳統(tǒng)的JDBC基礎(chǔ)上進(jìn)一步開發(fā)數(shù)據(jù)庫連接池技術(shù)，能夠改進(jìn)傳統(tǒng)技術(shù)中存在的數(shù)據(jù)庫連接建立請(qǐng)求的延時(shí)問題，提升軟件的運(yùn)行、反應(yīng)速度。

2.2Java注解技術(shù)

Java注解技術(shù)區(qū)別于注釋，是在不影響代碼的正常運(yùn)行的基礎(chǔ)上向原有的代碼附加信息的技術(shù)[4]。通過IDE等特殊方法讀取注解，計(jì)算機(jī)軟件的開發(fā)者能夠?qū)σ呀?jīng)編寫的軟件程序進(jìn)行檢測(cè)和驗(yàn)證部署。在一些較為煩瑣復(fù)雜的計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)過程中，Java注解技術(shù)的應(yīng)用能夠幫助提升開發(fā)者的軟件開發(fā)效率、減少程序編寫錯(cuò)誤和提高代碼質(zhì)量。例如：在互聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)程序開發(fā)企業(yè)中，企業(yè)可以通過編寫自定義注解規(guī)范新入職的員工的代碼編寫過程，檢測(cè)其所編寫的代碼的合法性。運(yùn)用第三方庫注解技術(shù)，也可以自動(dòng)生成一些繁瑣的代碼減少計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)者的工作量。

2.3Java遠(yuǎn)程調(diào)用技術(shù)

Java遠(yuǎn)程調(diào)用技術(shù)服務(wù)于一些需要用到分布式計(jì)算方法的計(jì)算機(jī)軟件的開發(fā)過程，是運(yùn)用JavaRMI技術(shù)，在遠(yuǎn)程主機(jī)上運(yùn)行的Java對(duì)象可以使用本地Java應(yīng)用程序中的方法[5]。當(dāng)計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)者所需開發(fā)的是一種需要在大型分布式系統(tǒng)中進(jìn)行數(shù)據(jù)交換、高效率計(jì)算和資源共享等工作的軟件時(shí)，與傳統(tǒng)的基于Http傳輸?shù)倪h(yuǎn)程調(diào)用方案相比，運(yùn)用Java遠(yuǎn)程調(diào)用技術(shù)所提高的數(shù)據(jù)通信效率可以提升所開發(fā)軟件的運(yùn)行效率，而傳輸過程中封裝遠(yuǎn)程調(diào)用對(duì)象的技術(shù)特征也能夠保障數(shù)據(jù)傳輸過程中的安全性。對(duì)于很多用戶數(shù)量巨大、用戶分布地域廣闊的計(jì)算機(jī)軟件的開發(fā)而言，通過Java遠(yuǎn)程調(diào)用技術(shù)使得客戶機(jī)上的程序能夠調(diào)用遠(yuǎn)程服務(wù)器上的對(duì)象，而Java編程語言中本身具有JDK遠(yuǎn)程調(diào)用機(jī)制，也就無須在軟件開發(fā)過程中再加入第三方框架，能夠使軟件背后的系統(tǒng)盡可能簡潔，在軟件維護(hù)和管理等方面都為軟件的開發(fā)者提供了便利。

3Java編程語言在計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)中的應(yīng)用

3.1Java編程語言在游戲類軟件開發(fā)中的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)游戲軟件開發(fā)過程中，游戲引擎的設(shè)計(jì)水平直接關(guān)系到游戲質(zhì)量的優(yōu)劣。Java編程語言以其相對(duì)簡單、高級(jí)的語法與規(guī)則在計(jì)算機(jī)游戲軟件引擎的開發(fā)過程中顯現(xiàn)出優(yōu)勢(shì)。

以2D計(jì)算機(jī)游戲軟件引擎的開發(fā)為例，基于Java編程語言的游戲引擎設(shè)計(jì)將Pool和Block兩種內(nèi)存管理算法通過策略設(shè)計(jì)封裝起來整合到一起，使其能夠在不同的內(nèi)存管理?xiàng)l件下相互替換并能夠隨游戲引擎運(yùn)行的需要獨(dú)立于引擎其他部分發(fā)生變化。對(duì)于游戲軟件運(yùn)行過程中必要的聲音傳達(dá)，MP3、AMR、MIdI等三類游戲軟件運(yùn)行的常見聲音格式的統(tǒng)籌處理一般由Player接口負(fù)責(zé)。鍵盤操作狀態(tài)的記錄是計(jì)算機(jī)游戲軟件運(yùn)行的一個(gè)重要部分，通過數(shù)組_KeyReleased能夠判定鍵盤上某個(gè)按鍵是否處于釋放狀態(tài)。以Module作為一個(gè)類，能夠?qū)崿F(xiàn)計(jì)算機(jī)游戲引擎的動(dòng)畫管理程序，考慮某些大型計(jì)算機(jī)游戲?yàn)榫S護(hù)類所需開辟的額外內(nèi)存空間，也可通過數(shù)組形式實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫管理程序。而對(duì)于計(jì)算機(jī)游戲中常見的碰撞邏輯的處理而言，基于Java編程語言也能夠?qū)崿F(xiàn)構(gòu)建檢索數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)保存游戲中碰撞圖形的端點(diǎn)信息并利用碰撞物品位置信息變動(dòng)檢測(cè)碰撞實(shí)現(xiàn)過程的一系列程序功能。

3.2Java編程語言在金融類軟件開發(fā)中的應(yīng)用

金融類軟件開發(fā)過程中，需首先從軟件的預(yù)期使用方式出發(fā)考量軟件設(shè)計(jì)的思路。目前市面上常見的金融類軟件需求用戶通過輸入其個(gè)人信息完成身份驗(yàn)證，才能完成后續(xù)一系列金融交易及賬戶變動(dòng)操作。金融軟件為用戶推送信息時(shí)，需結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)用戶信息的采集及分析個(gè)性化展示其有資格辦理的金融業(yè)務(wù)。用戶依據(jù)其登錄金融軟件的身份不同，也應(yīng)當(dāng)具有管理其個(gè)人信息或管理其客戶信息的權(quán)力。這些在利用Java編程語言開發(fā)金融類軟件時(shí)都可以得到實(shí)現(xiàn)。

運(yùn)用Java編程語言設(shè)計(jì)金融類軟件思路在于選取SSH框架技術(shù)使軟件用戶通過客戶機(jī)瀏覽將操作軟件中功能的HTTP請(qǐng)求發(fā)送到軟件服務(wù)器中形成數(shù)據(jù)庫訪問連接，再將用戶在軟件操作的結(jié)果反饋到軟件的客戶端。設(shè)計(jì)出的軟件運(yùn)營邏輯在于金融行業(yè)客戶、金融從業(yè)者在使用軟件時(shí)輸入在本軟件中登記的賬號(hào)密碼，由系統(tǒng)收集這些信息，向服務(wù)器發(fā)送Login訪問請(qǐng)求，進(jìn)行訪問界面跳轉(zhuǎn)的資格判別后依據(jù)其訪問時(shí)遞交的身份信息的區(qū)別跳轉(zhuǎn)到不同的軟件界面、開啟不同功能權(quán)限供其操作選擇。

用戶的身份驗(yàn)證與身份類別歸類、用戶操作和用戶信息的儲(chǔ)存與管理是利用Java編程語言開發(fā)金融類軟件的3個(gè)主要模塊。在用戶的身份驗(yàn)證與身份類別歸類環(huán)節(jié)，Java編程語言可以實(shí)現(xiàn)依據(jù)軟件用戶提供的ID信息驗(yàn)證軟件后臺(tái)數(shù)據(jù)庫中是否存在與其提供的ID相匹配的信息，從而判斷其是否能夠登入軟件主界面。過程又分為兩個(gè)分步驟，運(yùn)用“Id=（Sring）session.getAttribute（“S1”）”語句初步判斷所輸入的ID信息的類別，從所屬類別文件再進(jìn)一步調(diào)用數(shù)據(jù)庫中的信息，采用JavaDatabaseConnectivity技術(shù)實(shí)現(xiàn)與SQL數(shù)據(jù)庫的交互確認(rèn)數(shù)據(jù)庫中是否存在相匹配的信息。用戶在軟件運(yùn)行過程中對(duì)軟件功能的操作的實(shí)現(xiàn)是由軟件系統(tǒng)依據(jù)用戶的ID信息自動(dòng)為其匹配可選擇功能，再由其自行決定是否運(yùn)行某個(gè)功能程序的過程。軟件用戶自行修改賬戶密碼、個(gè)人身份信息等內(nèi)容則也通過JD6QJ7Pbbuw0n3eb5oe0nfSg==BC與系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫建立連接來實(shí)現(xiàn)的。

3.3Java編程語言在網(wǎng)絡(luò)購物軟件開發(fā)中的應(yīng)用

為進(jìn)一步增強(qiáng)用戶黏性、打開銷售渠道，當(dāng)前各類商品品牌進(jìn)入了從手機(jī)設(shè)備與計(jì)算機(jī)設(shè)備全領(lǐng)域鋪開品牌網(wǎng)絡(luò)購物軟件的階段。運(yùn)用Java編程語言為某品牌開發(fā)專用網(wǎng)絡(luò)購物軟件，明確購物軟件須具有用戶未注冊(cè)之前的軟件及商品基本信息瀏覽、注冊(cè)之后將商品加入購物車、購買商品及個(gè)人信息修改、軟件管理人員登錄后管理商品信息的變更及訂單信息的獲取等功能后，可以選用包含表示層、控制層、服務(wù)層和數(shù)據(jù)庫訪問層的SSM四層框架設(shè)計(jì)模式將上述的軟件運(yùn)營過程中的前后臺(tái)數(shù)據(jù)的處理過程分開。選擇軟件的數(shù)據(jù)庫時(shí)，可選用能夠通過JDBC技術(shù)實(shí)現(xiàn)連接的MySQL關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，依據(jù)購物軟件的實(shí)際功能建立起關(guān)系不同的多個(gè)數(shù)據(jù)表，有利于軟件運(yùn)營過程中數(shù)據(jù)安全性的保障。

4結(jié)語

Java編程語言所體現(xiàn)的鮮明的優(yōu)勢(shì)特征決定了其正在并終將成為計(jì)算機(jī)軟件編程領(lǐng)域的主流編程語言。當(dāng)前，計(jì)算機(jī)游戲軟件的引擎開發(fā)、計(jì)算機(jī)金融類軟件的開發(fā)和基于品牌的中小型計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)購物軟件的開發(fā)對(duì)Java編程語言的應(yīng)用日益普遍。未來，對(duì)Java編程語言的研究將集中在對(duì)其語言規(guī)則的進(jìn)一步簡化和對(duì)其相關(guān)技術(shù)的繼續(xù)優(yōu)化方面，為計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)準(zhǔn)備更加優(yōu)質(zhì)的編程語言。

參考文獻(xiàn)

[1]劉小丹.C++與Java程序設(shè)計(jì)語言的特征研究[J].電腦編程技巧與維護(hù)，2023（10）：52-54.

[2]張浚哲.基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)的Java語言API調(diào)用序列檢索[D].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2022.

[3]馬慶.計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)中Java編程語言的應(yīng)用[J].山西電子技術(shù)，2023（6）：84-86，98.

[4]曾水新，黃日勝.Java注解機(jī)制的應(yīng)用研究[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2022，18（34）：35-38.

[5]王梓屹.基于Java的在線家庭體育作業(yè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)研究[D].長春：吉林大學(xué)，2022.