Java語言在計算機軟件開發中的應用

宋才玉

摘 要：從計算機問世以來，在社會中各行各業中發揮著越來越重要的作用，越來越多的計算機軟件被應用到生產生活中來解決各種問題。Java語言是計算機軟件開發中一門非常重要的語言，具有許多優秀的特性，被程序員廣泛使用，也受到各大互聯網公司的追捧，熟練地掌握Java語言之后可以開發出各種功能強大的計算機軟件供人們使用，提供優質的服務，用戶滿意度高。該文主要對于Java語言特性進行簡單的介紹，說明其在計算機軟件開發中的一些優勢以及一些被廣泛應用的關鍵技術。

關鍵詞：計算機 軟件開發 Java高級編程語言 應用模式

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）02（b）-0023-02

網絡時代的大爆炸，人們對于計算機應用軟件的需求越來越多，計算機軟件已經滲透到人們生活的方方面面，網絡購物、移動支付、在線教育等軟件都給人們的工作、生活和學習帶來了極大的便捷。近些年來，我國的軟件開發人員增長異常迅速，軟件開發力度也在不斷加大來滿足人們的需求。在多種多樣的計算機語言中，Java語言異軍突起，占領了很大的市場份額。目前，Java語言在計算機軟件開發領域應用最為廣泛，功能也是非常強大，具有非常好的發展前景。

1 Java高級編程語言簡介

Java語言是一門面向對象的計算機高級編程語言，Java語言具有C++語言所有的優點，并且在C++語言優勢的基礎上進行擴展，使其功能非常的強大，學習起來也較為簡單，基礎知識學習周期相對較短。Java語言的理論核心就是面向對象的思想，能夠在復雜的程序中進行可靠、簡單、便捷的編程。使用Java語言編寫程序時，可以單方面的在計算機上面進行編寫，也可以利用客戶端和服務端共同完成運行Java語言。同時，Java語言非常適合較小的應用程序，可以為用戶提供非常良好的體驗。

2 Java編程語言在計算機軟件開發中的應用優勢

2.1 語法簡單

與其他的編程語言如C++、C等相比較而言，Java語言的語法結構顯得較為簡單，其語法規則也是相對容易掌握。Java語言不僅僅吸取了C++語言的所有優勢，而且將C++語言中的多繼承以及指針等復雜的概念去除掉，因為這些功能對于一般的程序員來說很少使用到，利用引用的功能，能夠在Java語言的應用過程中更好地設計編程內容，同時能夠很好地避免指針混亂帶來的一系列編程方面的麻煩，使得程序中出現BUG的概率大大降低，對于Java程序員來說是非常實際有用的，因此更多的想要進入計算機編程領域的人都選擇了以Java語言作為入門語言，從此走向了編程的道路，編寫出更好的軟件為更多的人服務。

2.2 獨立性強

Java語言的獨立性非常強，利用Java語言編寫程序之后，首先Java文件會翻譯成為class文件放到Java虛擬機上面，保障程序順利運行，對于不同的平臺都是適用的。因此，編寫程序可以在相對寬松的設計環境中，正是由于Java語言的這種特性，使其應用面更加的廣泛，大大提高了平臺的性能。

2.3 移植性高

Java語言具有很高的可移植性，這可能也是Java語言被廣泛使用的一大要素。在軟件開發完成之后，編寫好的程序可以運行在多個平臺上面，例如：Windows操作系統、Linux操作系統，還有移動端等平臺，這就大大方便了程序開發的共用，對于多個平臺不再需要開發多套代碼，大大方便了人們對于各種軟件的應用。Java語言能夠在各個平臺上面運行的原因在于Java虛擬機的功能，首先Java文件會被編譯成為class文件，然后class文件會被Java虛擬機加載和運行，Java虛擬機會根據當前Java虛擬機所在的系統平臺進行解釋，這樣class文件就會被解釋成能在該平臺上面運行的機器碼，因此Java語言可以說是一次編譯，到處運行，這可能就是其中的精髓所在。

2.4 面向對象

Java是一個典型的面向對象的語言，程序員需要非常注意程序中的數據以及操作數據的方法，而不是嚴格地按照過程來操作。在面向對象的思想中，類是數據和操作數據的方法的一個集合體，通過數據來對一個對象的狀態進行描述，通過一個方法來對對象的行為進行描述，每一個對象都可以看成是對于狀態和行為的一次封裝。類按照一定的層次進行安排，類之間存在著繼承的關系，子類可以從父類那里繼承行為和狀態，Java程序通過類來進行組織。Java中還會包括類的一些擴展，主要是以jar包的形式導入，在程序中進行使用，大大地提升了程序的開發效率。

2.5 穩健性

最開始使用Java語言是在消費類的家用電子產品軟件當中，由于這個原因，Java語言被設計成為可以編寫高可靠性和穩健性的高級語言，Java中消除了某些編程錯誤，因此其穩健性得到穩定的提升。Java語言作為一種強類型的語言，當編譯時檢查到潛在的類型不匹配的問題，需要顯式的方法聲明，不像C語言一樣存在隱式聲明，這樣做可以保證編譯程序時捕捉到調用的許多錯誤，保障了程序的穩健性。

而在穩健性方面最值得一提的就是Java的存儲模型，Java不支持指針，這樣做在很大程度上可以消除重寫存儲以及訛誤數據的可能。同樣的，Java自動的“無用單元收集”預防存儲漏泄和其他有關動態存儲分配和解除分配的有害錯誤，java虛擬機可以監聽那些不被使用的對象，在一段時間之后進行垃圾回收，這樣做可以很好地實現對于內存的合理使用，降低了程序出現崩潰的情況發生，同時也不需要程序員自己動手編寫垃圾回收的代碼，不僅僅提高了程序的穩健性，同時也對Java程序員進行了一定程度上的降壓。

異常處理機制也是Java語言來保障程序穩健性的一大特征，當程序中出現一些可以被Java虛擬機識別的異常，會被封裝成為一個對象，程序員可以通過解析該對象來找到錯誤的代碼來進行處理，這樣做可以明顯地降低異常處理的時間，大大提高了程序員的開發效率，同時保障程序開發的穩健性。

2.6 安全性

Java語言通過它特有的存儲分配模型來防御惡意代碼的攻擊。Java中不存在指針，這就導致Java程序員無法得到隱蔽內幕以及偽造指針來指向存儲器去操作其中的數據。更重要的一點就是Java編譯程序不對存儲安排決策進行處理，因此Java程序員不可能利用聲明來猜測到類的實際存儲安排，編譯后的Java代碼中的存儲引用并不知道實際存儲地址，只有在運行時才會由Java解釋程序來指定其實際的存儲地址。

Java虛擬機使用字節碼驗證過程來保障安全，裝載到網絡上的代碼不可能違背Java語言的任何限制，這個安全機制還包括類如何來從網上裝載下來。例如，裝載的類是放在分開的名字空間而不是局部類，預防惡意的小應用程序用它自己的版本來代替標準Java類。

3 Java語言在計算機軟件開發中關鍵技術

3.1 Java Annotation技術

對于Java語言來說，Java Annotation技術是計算機軟件開發中的關鍵技術之一，該技術和其他的技術相比較而言，是一種特殊的元數據語法技術，Java代碼中允許使用各種注解放置到類、方法、屬性等元素上面，對于不同的類進行標識，對于方法進行標識，實現不同的功能，對于字段屬性進行標識，利用Java的發射可以實現依賴注入等功能，實現代碼的松耦合，使代碼看起來更加整潔，可讀性更高。

從JDK5開始實現了對于注解的支持，不僅可以使用JDK提供的注解，同時可以自己定義需要的注解來進行適當的使用。下面介紹5個基本的Annotation的用法。

（1）@Override：限定重寫父類方法，它可以強制一個子類必須覆蓋父類的方法。寫在子類的方法上，在編譯期，編譯器檢查這個方法，檢查父類必須包含該方法，否則編譯出錯。該注解只能修飾方法，在編譯期被讀取。

（2）@Deprecated：用于表示某個程序元素（類、方法等）已過時。編譯時讀取，編譯器編譯到過時元素會給出警告。

（3）@unchecked異常：運行時異常。是RuntimeException的子類，不需要在代碼中顯式地捕獲unchecked異常做處理。

（4）@SafeVarargs （Java7新增）：去除“堆污染”警告。

（5）@Functionlnterface（Java8新增）：修飾函數式接口，使用該注解修飾的接口必須是函數式接口，不然編譯會出錯。

3.2 JDBC技術

JDBC技術就是實現了Java語言與數據庫連接的一套代碼。在軟件開發過程中，數據就相當于是軟件的靈魂，非常的重要。Jdbc技術實現了與數據庫的連接，可以向數據庫中存放數據，也可以獲取數據，讓數據庫來管理人們交給它的數據，更加可靠和高效，將各種有效的資源進行整合，大大提高了開發效率。

4 結語

綜上所述，隨著互聯網時代的快速發展，人們對于軟件的功能等多方面要求會不斷提升，Java語言在計算機軟件開發中占據著重要的地位，擁有著眾多的優秀特性，不僅簡單，有著很好的獨立性和穩健性，同時其核心設計思想面向對象的理念也是比較先進的，這些都讓Java語言發揮著不可替代的作用，給程序員的開發帶來極大的便利，給廣大的用戶帶來極大的滿意度。相信隨著Java語言的不斷成長，還會給人們帶來更多的驚喜，在軟件開發領域發揮出更加突出的作用。

參考文獻

[1] 申屠越洋.計算機軟件開發中JAVA編程語言的應用研究[J].電子技術與軟件工程，2016（15）：70.

[2] 呂萱.計算機軟件開發中Java編程語言的應用[J].信息與電腦，2018（8）：67-69.

[3] 黃玲.基于計算機軟件開發的JAVA編程語言分析研究 [J].電腦迷，2018（10）：42.

[4] 彭志強.淺論新時期計算機軟件開發技術的應用及發展趨勢[J].數字技術與應用，2016，26（5）：243.

[5] 邢俊鑫.基于Java編程語言的計算機軟件開發技術[J].電子技術與軟件工程，2017（23）：47-48.

[6] 楊蘭.計算機軟件開發的JAVA 編程語言及其實際應用[J].電子設計工程，2017，25（21）：49-52，56.

[7] 潘文博.計算機軟件開發技術的現狀及應用[J].數字技術與應用，2017（5）：234.

[8] 陳顏顏.基于計算機軟件開發的JAVA編程語言分析[J].計算機光盤軟件與應用，2013，16（16）：250-251.