計算機軟件開發中Java編程語言的應用研究

摘要：Java編程語言作為一種易學易用、語法簡單的編程語言，近年來日益受到計算機軟件開發者的喜愛，成為一種主流的變成語言工具，并在計算機軟件開發領域展現出其顯著優勢，幫助開發者解決了許多軟件開發難題。本文基于Java編程語言的優勢特征，進一步闡述了計算機軟件開發對Java編程語言的需求，進而詳細探討了計算機軟件開發中Java編程語言的應用。

關鍵詞：計算機軟件開發Java編程語言數據庫

ApplicationResearchofJavaProgrammingLanguageinComputerSoftwareDevelopment

ZHOULiang

GeelyUniversityofChina，Chengdu，SichuanProvince，641423China

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

KeyWords：Computer;Softwaredevelopment;Javaprogramminglanguage;Database

隨著信息技術的快速發展，計算機軟件開發在現代社會中扮演著越來越重要的角色。作為一種成熟、穩定且功能強大的編程語言，Java在軟件開發領域具有廣泛的應用。其獨特的跨平臺特性、面向對象的設計思想以及豐富的類庫支持，使得Java成為眾多開發者的首選語言。首先，Java語言具有高度的可移植性，這得益于其“編寫一次，到處運行”的設計理念。其次，Java語言具有強大的面向對象特性。通過封裝、繼承和多態等面向對象的概念，Java能夠幫助開發者構建結構清晰、易于擴展的軟件系統。此外，Java語言還提供了豐富的類庫支持，如JavaSE、JavaEE和JavaME等。因此，對計算機軟件開發中Java編程語言的應用研究具有重要的理論和實踐價值。

1Java編程語言的優勢特征

安全性是Java編程語言的基礎性優勢特征[1]。從計算機軟件應用時的安全需求來看，為防止黑客攻擊導致軟件運行過程中出現問題，必須選用一種更加安全的編程語言，從軟件開發時就注重對軟件安全性的保護。Java編程語言不是本地代碼，而是在虛擬機環境中以中間代碼形式運行的一種語言，這使以這種編程語言編寫的軟件程序不容易受敵對編譯器編譯內容的破壞，其對軟件運行過程中的通信數據的加密也是體現其安全性的一種保護措施。如果計算機軟件的開發者要選擇一種從設計開始就關注軟件程序運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算機軟件開發者所熱衷并選用的編程語言，在于其具有語言學習簡單性的優勢特征。Java編程語言是從C語言體系中脫胎而出的，它集合了C語言體系的優點，又改造了C語言體系中一些相對復雜繁瑣的語法。對于一些復雜的計算機軟件編程過程而言，這種簡化顯然能夠進一步縮減計算機軟件開發人員的工作量。而對于計算機軟件開發在學習過程來說，掌握了C語言體系的軟件開發者能夠迅速掌握Java編程語言，沒有學習過C語言體系的初學者也可以直接學習Java編程語言，這又拓寬了其技術的掌握基礎，使更多軟件開發者能掌握Java編程語言。

Java編程語言作為一種獨立于任何硬件平臺的純軟件平臺，在計算機軟件開發者編程過程中被編譯為字節碼而不是直接成為計算機語言。計算機軟件開發者所編譯出的內容僅僅是Java虛擬機上的一種代碼指令，存在JavaVM的計算機環境中，所編譯出的Java字節碼就能夠運行，因此這種編程語言具有顯著的平臺獨立性。

基于Java編程語言編碼的是字節碼，通過解釋器運行的特征，在不同的操作系統中用不同的解釋器對計算機軟件開發者編寫的統一的字節碼進行解釋運行，就可以克服多樣化的軟件運行環境下軟件程序適配性問題，使運用Java編程語言編寫出來的計算機軟件程序具有更強的可移植性[2]。

2計算機軟件開發對Java編程語言的需求

2.1Java數據庫連接技術

Java編程語言之所以能夠成為計算機軟件開發界被廣泛選擇的一種編程語言，是因為其具有JavaDatabaseConnectivity（JDBC）技術，能夠為計算機軟件開發過程中涉及的數據庫功能提供標準的應用程序設計接口，在設計過程中可以不必考慮數據庫與計算機軟件的語言兼容性，而用純Java語言完成數據庫應用程序的編寫[3]。從這一點來看，JDBC技術實質上是一種基礎性的技術，計算機軟件開發人員以此為基礎可以進一步構建更高級的工具和接口服務于數據庫應用程序的編寫。而其能夠對接各類數據庫的基本功能也為在不同環境下實現用Java編程語言編寫的軟件程序的設備適配性提供了保障，使計算機軟件在運行過程中能夠更加穩定地從各種類型的數據庫中存讀數據。在傳統的JDBC基礎上進一步開發數據庫連接池技術，能夠改進傳統技術中存在的數據庫連接建立請求的延時問題，提升軟件的運行、反應速度。

2.2Java注解技術

Java注解技術區別于注釋，是在不影響代碼的正常運行的基礎上向原有的代碼附加信息的技術[4]。通過IDE等特殊方法讀取注解，計算機軟件的開發者能夠對已經編寫的軟件程序進行檢測和驗證部署。在一些較為煩瑣復雜的計算機軟件開發過程中，Java注解技術的應用能夠幫助提升開發者的軟件開發效率、減少程序編寫錯誤和提高代碼質量。例如：在互聯網計算機程序開發企業中，企業可以通過編寫自定義注解規范新入職的員工的代碼編寫過程，檢測其所編寫的代碼的合法性。運用第三方庫注解技術，也可以自動生成一些繁瑣的代碼減少計算機軟件開發者的工作量。

2.3Java遠程調用技術

Java遠程調用技術服務于一些需要用到分布式計算方法的計算機軟件的開發過程，是運用JavaRMI技術，在遠程主機上運行的Java對象可以使用本地Java應用程序中的方法[5]。當計算機軟件開發者所需開發的是一種需要在大型分布式系統中進行數據交換、高效率計算和資源共享等工作的軟件時，與傳統的基于Http傳輸的遠程調用方案相比，運用Java遠程調用技術所提高的數據通信效率可以提升所開發軟件的運行效率，而傳輸過程中封裝遠程調用對象的技術特征也能夠保障數據傳輸過程中的安全性。對于很多用戶數量巨大、用戶分布地域廣闊的計算機軟件的開發而言，通過Java遠程調用技術使得客戶機上的程序能夠調用遠程服務器上的對象，而Java編程語言中本身具有JDK遠程調用機制，也就無須在軟件開發過程中再加入第三方框架，能夠使軟件背后的系統盡可能簡潔，在軟件維護和管理等方面都為軟件的開發者提供了便利。

3Java編程語言在計算機軟件開發中的應用

3.1Java編程語言在游戲類軟件開發中的應用

計算機游戲軟件開發過程中，游戲引擎的設計水平直接關系到游戲質量的優劣。Java編程語言以其相對簡單、高級的語法與規則在計算機游戲軟件引擎的開發過程中顯現出優勢。

以2D計算機游戲軟件引擎的開發為例，基于Java編程語言的游戲引擎設計將Pool和Block兩種內存管理算法通過策略設計封裝起來整合到一起，使其能夠在不同的內存管理條件下相互替換并能夠隨游戲引擎運行的需要獨立于引擎其他部分發生變化。對于游戲軟件運行過程中必要的聲音傳達，MP3、AMR、MIdI等三類游戲軟件運行的常見聲音格式的統籌處理一般由Player接口負責。鍵盤操作狀態的記錄是計算機游戲軟件運行的一個重要部分，通過數組_KeyReleased能夠判定鍵盤上某個按鍵是否處于釋放狀態。以Module作為一個類，能夠實現計算機游戲引擎的動畫管理程序，考慮某些大型計算機游戲為維護類所需開辟的額外內存空間，也可通過數組形式實現動畫管理程序。而對于計算機游戲中常見的碰撞邏輯的處理而言，基于Java編程語言也能夠實現構建檢索數據結構保存游戲中碰撞圖形的端點信息并利用碰撞物品位置信息變動檢測碰撞實現過程的一系列程序功能。

3.2Java編程語言在金融類軟件開發中的應用

金融類軟件開發過程中，需首先從軟件的預期使用方式出發考量軟件設計的思路。目前市面上常見的金融類軟件需求用戶通過輸入其個人信息完成身份驗證，才能完成后續一系列金融交易及賬戶變動操作。金融軟件為用戶推送信息時，需結合大數據技術對用戶信息的采集及分析個性化展示其有資格辦理的金融業務。用戶依據其登錄金融軟件的身份不同，也應當具有管理其個人信息或管理其客戶信息的權力。這些在利用Java編程語言開發金融類軟件時都可以得到實現。

運用Java編程語言設計金融類軟件思路在于選取SSH框架技術使軟件用戶通過客戶機瀏覽將操作軟件中功能的HTTP請求發送到軟件服務器中形成數據庫訪問連接，再將用戶在軟件操作的結果反饋到軟件的客戶端。設計出的軟件運營邏輯在于金融行業客戶、金融從業者在使用軟件時輸入在本軟件中登記的賬號密碼，由系統收集這些信息，向服務器發送Login訪問請求，進行訪問界面跳轉的資格判別后依據其訪問時遞交的身份信息的區別跳轉到不同的軟件界面、開啟不同功能權限供其操作選擇。

用戶的身份驗證與身份類別歸類、用戶操作和用戶信息的儲存與管理是利用Java編程語言開發金融類軟件的3個主要模塊。在用戶的身份驗證與身份類別歸類環節，Java編程語言可以實現依據軟件用戶提供的ID信息驗證軟件后臺數據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。過程又分為兩個分步驟，運用“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一步調用數據庫中的信息，采用JavaDatabaseConnectivity技術實現與SQL數據庫的交互確認數據庫中是否存在相匹配的信息。用戶在軟件運行過程中對軟件功能的操作的實現是由軟件系統依據用戶的ID信息自動為其匹配可選擇功能，再由其自行決定是否運行某個功能程序的過程。軟件用戶自行修改賬戶密碼、個人身份信息等內容則也通過JD6QJ7Pbbuw0n3eb5oe0nfSg==BC與系統數據庫建立連接來實現的。

3.3Java編程語言在網絡購物軟件開發中的應用

為進一步增強用戶黏性、打開銷售渠道，當前各類商品品牌進入了從手機設備與計算機設備全領域鋪開品牌網絡購物軟件的階段。運用Java編程語言為某品牌開發專用網絡購物軟件，明確購物軟件須具有用戶未注冊之前的軟件及商品基本信息瀏覽、注冊之后將商品加入購物車、購買商品及個人信息修改、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、服務層和數據庫訪問層的SSM四層框架設計模式將上述的軟件運營過程中的前后臺數據的處理過程分開。選擇軟件的數據庫時，可選用能夠通過JDBC技術實現連接的MySQL關系型數據庫，依據購物軟件的實際功能建立起關系不同的多個數據表，有利于軟件運營過程中數據安全性的保障。

4結語

Java編程語言所體現的鮮明的優勢特征決定了其正在并終將成為計算機軟件編程領域的主流編程語言。當前，計算機游戲軟件的引擎開發、計算機金融類軟件的開發和基于品牌的中小型計算機網絡購物軟件的開發對Java編程語言的應用日益普遍。未來，對Java編程語言的研究將集中在對其語言規則的進一步簡化和對其相關技術的繼續優化方面，為計算機軟件開發準備更加優質的編程語言。

參考文獻

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

[2]張浚哲.基于強化學習的Java語言API調用序列檢索[D].哈爾濱：哈爾濱工業大學，2022.

[3]馬慶.計算機軟件開發中Java編程語言的應用[J].山西電子技術，2023（6）：84-86，98.

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

[5]王梓屹.基于Java的在線家庭體育作業系統的設計與實現研究[D].長春：吉林大學，2022.