計算機軟件Java 編程特點與技術

摘要：隨著計算機技術的不斷發展，計算機軟件編程已經成為了各行各業必不可少的技能之一，在眾多編程語言中，Java編程語言因其優秀的特性和廣泛的應用范圍而備受青睞。Java編程語言有著獨特的安全可靠性、獨立性、簡便性等優勢特點，也具有跨平臺性、面向對象、簡潔易學等優勢，是目前計算機軟件開發和設計的重要基礎，為了有利于實現Java編程語言技術的有效發揮，實現計算機應用水平的提升。基于此，將以Java編程語言的概念和特點為研究基礎，開展其技術完善應用的探究，豐富Java編程語言的基礎知識和技術的相關理論研究，提出Java編程的未來發展方向，為用戶提供更加優質、更加便捷的計算機應用服務。

關鍵詞：計算機軟件Java編程語言軟件開發發展趨勢

中圖分類號：G642.41

TheCharacteristicsandTechnologiesofJavaProgramminginComputerSoftware

ZHANGShuai

HeilongjiangUniversityofFinanceandEconomics，HarbinCity，HeilongjiangProvince，150000China

Abstract：Withthecontinuousdevelopmentofcomputertechnology，computersoftwareprogramminghasbecomeone oftheessentialskillsinvariousindustries.Amongnumerousprogramminglanguages，Javaprogramminglanguageishighlyfavoredduetoitsexcellentcharacteristicsand?A2hhAj02zd8Wn4IwCakdzQ==;wideapplicationrange.Javaprogramminglanguagehasuniqueadvantagessuchassecurity，reliability，independence，andsimplicity，aswellasadvantagessuchascrossplatform，object-oriented，andsimplicityandeaseoflearning.Itisanimportantbasisforcomputersoftwaredevelopmentanddesignatpresent，inordertoachievetheeffectivedevelopmentofJavaprogramminglanguagetechnologyandimprovethelevelofcomputerapplications.Basedonthis，theconceptandcharacteristicsofJavaprogramminglanguagewillbeusedastheresearchfoundation，toexploreitstechnologicalimprovementandapplication，enrichthebasicknowledgeandrelatedtheoreticalresearchofJavaprogramminglanguage，proposethefuturedevelopmentdirectionofJavaprogramming，andprovideuserswithhigherqualityandmoreconvenientcomputerapplicationservices.

KeyWords：Computersoftware;Javaprogramminglanguage;Softwaredevelopment；Developmenttrend

當前，我國逐漸進入了信息化時代，在這樣的大背景下，計算機網絡技術發展得越來越快，計算機軟件的研發速度成為廣大群眾非常關注的話題。在計算機軟件編程語言中，Java編程語言是一種跨平臺、面向對象的編程語言，具有簡單、易學、可移植、安全、健壯等特點，Java編程語言具有大部分編程語言的共有特征，被設計應用于互聯網的分布式環境，Java編程語言不僅具有C++語言的形式，也比C++語言應用更加便捷，利用以對象為導向，用戶在利用Java編程語言進行軟件程序的編寫時，不僅可以實現單一電腦的運行，也可以實現一個網絡服務器端、客戶端的分布運行，Java編程語言還可以實現容量較小應用程序模塊的編寫，當作網頁的一部分進行使用。因此，將Java計算機軟件編程語言技術作為核心進行研究，分析其未來發展方向具有較強的現實意義。

1.Java編程語言的優勢

1.1簡單易操作

Java編程語言相比其他語言更易于操作，尤其是其語法結構。與其他語言相比，其語法結構是由多種語言組合而成的。但在對電子電腦編程語言進行研究和分析時卻并非如此，這是一種極端的手段，不能很好地發揮作用。Java程序語言雖然和其他語言有些類似，但其結構比較簡單，也比較實用。在電子計算機軟件的開發中，Java程序可以將各種語言的優點結合起來，這樣不但能降低編程中的失誤，還能提高工作效率。在Java程序的設計中，刪除了大量繁復的運算符號，使其文法和運算程序更加簡單[1]。

1.2適應性強

將Java編程語言運用到程序設計的過程中，不斷更新不同的應用程序，使其靈活運用最新的案例方法，從而促進電子電腦軟件的發展與應用，提高人們的工作效率。Java語言不僅能提高電腦軟件的開發效率，而且還具有很強的適應性，可以利用因特網來搜集資料，推動電腦應用的遠程傳送。

1.3充分利用設計對象，發揮功能特點

目前，我國的電子計算機技術發展很快，而在軟件開發中，都需要應用到程序語言。在編寫代碼時，程序員需要吸取經驗，將自己的編程思想應用到工作中，然后把它當成一個重要的課題來研究，將其潛力發揮到極致。在實際的Java編程語言的開發中，程序員需要強化對關鍵元素的詳細劃分，這樣才能對整個編程語言進行全面、詳細的分析[2]。

2.計算機軟件開發中Java語言的特點

2.1垃圾回收機制

在Java編程語言中，垃圾回收是一種內存自動管理機制，可自動識別和回收不再使用的對象，并釋放其占用的內存空間，從而避免內存泄漏和內存溢出等問題。其中，垃圾回收主要通過計算每個對象的引用數來判斷對象是否可以被回收，當一個對象被引用時，引用計數加1；當一個對象的引用被刪除時，引用計數減1。若引用計數為0，則機制將判定對象為垃圾，并通過可達性分析確定對象是否可以被回收。可達性分析是垃圾回收的主要機制，可從根對象（如方法區、虛擬機棧和本地方法棧中的變量引用）追蹤對象的引用鏈，若無法從根對象訪問某對象，則該對象將被判定為不可達，即其可以被回收[3]。

2.2安全性

作為安全性較高的編程語言，Java具有字節代碼驗證、自動內存管理和異常處理等特性。這些特性可降低緩沖區溢出、內存泄漏和空指針異常等常見安全漏洞給Java應用程序帶來的影響。同時，Java提供了豐富的安全性管理機制，有助于開發者更好地控制和管理應用程序的安全性。其中，Java安全管理器（SecurityManager）可以用于限制代碼的操作權限，從而保護系統免受惡意代碼的攻擊。開發者可根據應用程序的需求自定義安全策略和訪問控制規則。

2.3面向對象

Java將類和對象作為程序的基本概念。Java程序由一個或多個類組成，每個類可用于描述一種對象的屬性和行為。在運行時，既能通過實例化類完成對象的創建，還能通過對象調用類中定義的方法執行操作。Java支持封裝特性，可將數據和相關功能（方法）封裝在一個類中；支持繼承機制，可允許一個類繼承另一個類的屬性和方法。通過繼承機制，Java可實現代碼的重用和擴展性，從而減少代碼冗余。

3基于Java編程語言的計算機軟件開發技術

3.1RMI技術

RMI（RemoteMethodInvocation）技術主要是通過Java提升分布式應用開發能力的一種技術，利用這一技術可在各類存儲空間之間對通信通道進行搭建，從而對遠程對象進行有效調控。該技術可用于Java開發功能的提高，能夠提升Java的運行效果，從而提升Java編程語言的整體質量。實質上，RMI是Java2平臺標準版的重要組成部分，可為程序員開發分布式Java應用提供支持。RMI對象屬于遠程Java對象，其能夠通過另一個Java虛擬機對其方法進行調用。在RMI中，stub與skeleton發揮著重要的作用，前者屬于客戶端編碼遠程命令，并將命令發送至服務器，而后者則是對遠程命令進行解碼[4]。

3.2JavaAnnotation技術

Annotation技術是在Java編程語言之中常用的一種技術方法，主要是通過提供聯系性數據實現。該技術能夠將Java編程語言之中包含的變量進行有效標記，使內容與變量的對應關系得以有效構建，可以將該技術應用于代碼跟蹤，也可以將其應用于文檔創建。該技術還可以通過語法以及元數據等多元化信息添加達成數據連接，從而實現聯機，針對存在的問題可通過該技術予以解決。同時，通過Annotation的架構也可得知，該技術是由3個重要的主干類構成，分別為Annotation.java，ElementType.java，RetentionPolicy.javao其中，Annotation屬于接口，每一個Annotation均與一個RetentionPolicy相互關聯，且RetentionPolicy屬性有1～n個；ElementType則屬于Enum枚舉的類型，主要是用于確定Annotation類型;而RetentionPolicy則是用于確定Annotation的策略[5]。

3.3Java的多線程技術

在Java的多線程機制中提供了三種方式用于創建線程，分別是繼承java.lang.Thread類創建線程類；實現java.lang.Runnable接口創建線程類；應用java.util.concurrent.Callable接口與java.util.concurrent.Future接口創建線程。前兩種創建方式在大多數的文獻中都有提及，第三種方式的創建應用卻較少，本文將對此詳細闡述。

第一種方式創建線程類，使之繼承java.lang.Thread類，應用時獲取其對象。第二種方式創建線程類，使之實現java.lang.Runnable接口，應用時獲取其對象。

上述兩種方式的線程任務載體均是通過重寫的run（）方法實現，但該方法是無返回值的，一旦線程任務要求接收返回值或返回對象，run（）方法就無能為力了。所以，第三種方式出現彌補了這樣的不足。

應用java.util.concurrent.Callable接口和java.util.concurrent.Future接口，由其實現類創建線程。Callable接口提供了一個call（）方法可以作為線程執行體，call（）方法可以有返回值；可以聲明拋出異常。

Future接口可表示Callable接口里call（）方法的返回值，java.util.concurrent.FutureTask類實現了Future接口，實現了Runnable接口，因此，當調用Thread類的構造方法時，FutureTask類的對象可以作為Thread類的target參數被傳入。即newThread（Runnabletarget）。具體步驟如下。

（1）定義接口的實現類，并定義好call（）方法；（2）創建該類的實例，使用FutureTask類包裝該對象，并封裝對象的返回值；（3）使用FutureTask對象作為target參數，然后創建Thread對象并啟動新線程；（4）調用對象的get（）方法來獲得返回值。

這三種創建線程的方法在實際工程應用中應根據線程執行體有無返回值的需要進行選擇。

4結語

Java計算機軟件編程語言技術是一種實用性非常強的技術，在眾多行業領域中都有較為廣泛的應用，目前該技術是相關編程從業人員最信任的技術之一。因此，在未來的發展中，相關編程人員業人員一方面要應用好Java計算機軟件編程語言技術的特點以及優勢，另一方面也要積極主動地探索該技術的發展方向與新的應用途徑，加快計算機行業領域的發展。

參考文獻

[1]譚添，馬曉星，許暢，等.Java指針分析綜述[J].計算機研究與發展，2023，60（2）：274-293.

[2] 劉孝飛.計算機軟件開發中Java編程語言的應用[J].科學與信息化，2023（24）：62-64.

[3]鄭鵬，沙樂天.基于混合分析的Java反序列化漏洞檢測方法[J].計算機工程，2023，49（12）：136-145.

[4] 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.

[5]陳勝杰.基于堆外內存的Java應用服務器緩存框架設計與實現[D].南寧：廣西大學，2022.