計算機軟件開發中Java編程語言的應用

王宏 王清勇

摘要：Java語言是現在軟件開發中較流行的語言之一，是面向對象的編程語言，具有開源和跨平臺的特性，同時具有非常高的可靠性和安全性，優勢突出。雖然現在市場上涌現出許多編程語言，但是Java語言仍占一定的市場比重，是程序員較喜愛的編程語言，具有一定的應用與研究價值。本文主要從Java語言的特點、Java編程語言技術和計算機軟件開發中Java編程語言的應用進行闡述計算機軟件開發中Java編程語言的應用研究。

關鍵詞：軟件;Java;編程

中圖分類號：TP312.2 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2020）01-0032-02

Java語言，作為面向對象程序設計語言，成為編程語言的驕驕者，如今，越來越多的大學在教授數據結構、程序設計和算法分析等課程時，選擇Java語方言作為載體。這足以說明Java語言在編程語言中舉足輕重。這與Java語言自身的特點是分不開的，具有良好的安全性、跨操作系統的可移植性、開放性的源代碼和自動垃圾回收機制等特性，并且還有一個龐大的類庫。正因為其集多種優勢于一身，使廣大程序設計人員有著不可抗拒的吸引力。近年來，隨著互聯網的快速發展，Java編程語言也逐步成為了計算機軟件開發的主要語言，具有非常廣闊的應用前景。

1 Java語言的特點

Java語言是在C++語言的基礎上發展而來的，都是面向對象語言，具有C++語言的一些特性，但是也有一定的區別，進而形成了Java語言自己的特性。

1.1 簡單性

人們總是希望構建一個無需通過深奧的專業訓練就可以進行編程的系統，要符合當今的標準習慣，在設計Java語言的時候盡可能接近C++，便于人們理解，而且還摒棄了C++語言很多難以理解、易混淆的特性。Java語法是C++語法的一個純凈版本，沒有頭文件、指針運算、結構、聯合、操作符、重載、虛基類等等[1]，然而這些特性帶來的麻煩遠遠多于其帶來的好處。更重要的是Java具有垃圾自動回收機制，為用戶節省了大量的時間和精力。

1.2 安全性

Java的初衷是用于電子領域，因此非常注重語言的可靠性和安全性，果斷舍棄了指針數據類型，避免用戶隨意訪問內存單元，因為使用指針稍有不慎，就可能導致內存數據紊亂。早起sun公司大力支持對Java安全性的研究，制定了供人們使用的規范，實現了虛擬機和安全庫，并及時處理了已知的安全bug。現在發現bug的技術越來越強，安全bug數目越來越多少，能有效地防止蠕蟲病毒等的攻擊。

1.3 跨平臺性

Java是一種跨平臺語言，具有非常好的可移植性，Java軟件可以運行在各種不同的硬件平臺上，因為每臺機器上都有自己的Java虛擬機，Java設計的思想是“只需寫一次，便可四處運行”，這樣可以大大提高軟件的利用效率，為程序員節約了大量的時間和心血。與C和C++不同，Java規范中沒有“依賴具體實現”的地方，例如整數數據和字符串數據類型都是用固定格式進行存儲和傳輸的，消除了字節順序的困擾。

1.4 面向對象

在程序開發初期人們采用結構化開發語言，但隨著軟件的規模越來越大，結構化語言的弊端也逐漸暴露出來，開發周期長，產品質量也不盡如人意，結構化語言已經不再適合當前的軟件開發[2]。這時人們開始將面向這種開發思想引入程序中。面向對象這種思維方式更貼近自然界的行為方式，對現實世界的對象進建模操作，將復雜問題簡單化。將一類事物的屬性和行為封裝成類，只需創建該類的實例對象，就可以調用該類的成員變量和方法。也可根據實際需要，通過繼承對類的功能進行擴充，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，會很容易實現，便現實生活中很多事情都是同時進行的，所以在Java中為了模擬這種狀態，引入了線程機制。在編程問題中大多數程序可以用順序編程來解決，然而對于某些特殊問題，順序編程是無法解決的。多線程應用相當廣泛，使用多線程可以創建窗口程序、網絡程序等。如果一個軟件能夠并行執行程序中的多個部分，則會提高程序執行的速度并節約時間。同時，多線程可以帶來更好的交互響應和實時行為，只要操作系統支持，Java中的線程就可以利用多個處理器，提高計算機系統中各種資源的使用效率。

2 JAVA編程語言技術

2.1 網絡技術

Internet提供了大量、多校的信息，很少有人能在接觸過Internet后拒絕它的誘惑，計算機網絡實現了多個計算機互聯系統，相互連接的計算機之間彼此能夠進行數據交流。Java是第一個從一開始就為網絡應用而設計的編程語言，最早應用到Web瀏覽器，隨后才應用到網絡程序。網絡編程已經成為每個Java程序員必需掌握的核心技術，如今已是互聯網和大數據盛行的時代，強調網絡的程序更多。然而，Java簡化了網絡程序的編寫，用Java編寫網絡程序遠比其他語言簡單得多，Java已經將網絡程序所需要的工具封裝成類，用戶可以根據實際情況選擇TCP可靠傳輸和UDP不可靠傳輸方式。只需要創建這些類的實例對象，調用相應的方法，就可以編寫出高質量的網絡程序。

2.2 數據庫技術

數據庫系統是由數據庫、數據庫管理系統和數據庫管理員構成的，數據庫管理系統是數據庫系統的關鍵組成部分，包括對數據的定義、數據查詢和數據維護等。數據庫在應用程序中占據著非常重要的地位，數據庫是數據管理的有效技術，是計算機科學的重要分支。無論是瀏覽網頁，還是各種常用用的軟件，或多或少都與數據庫的后臺支持，數據庫作為一項重要的數據管理技術，已成為一名合格的程序員必須要掌握的基本技能。JDBC技術是連接數據庫與應用程序的紐帶，通過JDBC技術，利用其提供的類和接口，有效地訪問各種形式的數據，可以方便地進行數據的訪問和處理。此外，將Java語言和JDBC結合起來，使程序員不必為不同的平臺編寫不同的應用程序，只需寫一遍程序就可以讓它在任何平臺上運行，這也是Java語言“只需寫一次，便可四處運行”的優勢體現。

2.3 高并發技術

如果是多處理器的機器，那么就可以在這些處理器之間分布多個任務，從而可以極大地提高吞吐量，將大量的用戶請求分布到多個CPU上，所以，并發編程可以使程序執行速度得到極大的提高。如果使用并發來編寫程序，那么當一個任務阻塞時，程序中的其他任務還可以繼續執行，因此這個程序可以保持繼續向前執行。如果沒有任務阻塞，那么在單處理器上使用并發就沒有任何意義。

3 計算機軟件開發中Java編程語言的應用

3.1 利用Java編程語言的可移植特點，增強游戲的整體效果

游戲開發占軟件開發中占有一定比例，即使現在手機游戲開發大多是android開發系統，利用android程序設計語言編寫，但有現有仍有很多游戲還在用Java語言進行編寫，因為Java語言具有很好的可移植性，更好地增強游戲的整體效果，游戲開發與軟件開發有所不同，不僅僅是實現基本功能，還是注重游戲的整體效果與場景美觀等。

3.2 利用Java編程語言進行軟件設計、開發及測試

Java語言在任何平臺系統都可以進行設計，這促使其在軟件開發中，能讓程序員靈活應用，體現出軟件設計、開發、測試的先進性，是程序員軟件開發主要選擇的開發工具，其是有一定的應用價值。軟件是具有一定的生命周期，都需要進行設計、開發與測試，這是軟件生命周期中主要環節，也是提升軟件生命力的關鍵因素。

3.3 設計交互操作

在軟件開發過和中，Java語言的合理運用，可以實現交互操作的目標。Java提供了大量的工具集，支持眾多硬件設備，可以將計算機中的數據和其他資源進行交換，借助這一方式，提高了軟件開發工作的可觀看性、可操控性，進而使得軟件的可執行性得到顯著改善[3]。所以說，Java語言所具有的設計交互操作特點，可以為互聯網用戶使用網絡上的各項功能提供便利。

4 結語

隨著計算機技術的不斷發展，計算機已經成為了我們生活和工作中的重要組成部分，人們對于計算機的要求也越來越高。計算機得以正常、高效運算離不開軟件的支撐，正因如此，基于計算機軟件開發的 Java編程語言也受到廣泛關注。Java作為目前較流行的編程語言，具有十分廣闊的應用前景與發展空間[4]。本文以計算機軟件開發為基礎，分析了Java語言的特點和關鍵技術，并就Java語言的相關應用進行了分析，希望能對從事軟件開發的人員提供幫助，能夠起到一定參考作用。

參考文獻

[1] 葉紅美.計算機軟件Java編程特點及其技術分析[J].電腦編程技巧與維護，2017（02）：13-14.

[2] 周寶亮，王敏.計算機軟件開發中JAVA編程語言的應用[J].電子技術與軟件工程，2017（03）：61-62.

[3] 呂萱.計算機軟件開發中Java編程語言的應用[J].信息與電腦（理論版），2018（08）：67-69.

[4] 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.