Java在计算机软件开发中的应用

2022-03-21版权声明我要投稿

  摘要:Java程序设计语言由于采用面向对象和程序设计思想,并且与C、C++程序设计语言有着很多的相似之处,由于其简单、易学、跨平台、安全性等优势,因此受到了广大程序设计人员的喜爱,也成为目前Web开发、Android软件开发的主要语言,在计算机软件开发中得到了广泛的应用。该文在对Java程序设计语言的特点与应用分析的基础之上,对目前软件开发的现状与需求进行了分析,最后提出了Java在软件开发中应用的思考与分析。

  关键词:Java;程序设计;计算机软件开发;Java的应用;

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  随着互联网技术、计算机技术的发展,电子商务平台、政府企业的网络政务平台、企业网站、手机App等各种软件技术的应用,极大地改变了人们的学习、工作和生活方式,给人们带来了极大的便利。在信息化、智能化和今天,各种网络的应用都离不开计算机技术,特别是软件开发技术,而Java程序设计语言由于其简单、易用、面向对象、跨平台、多线程、安全性等多种优点,在近25年的发展过程中,逐渐得到了程序设计人员的喜爱,并且形成了极好的生态环境,在Web、Android、政务平台、电子商务应用系统的开发中得到了广泛的应用。

1 Java程序设计语言概述

  1.1 Java语言概述

  Java语言是由詹姆斯·高斯林等人于20世纪90年代初设计的,最初的目标是在家用电器等小型系统中应用的编程语言,1995年5月由Sun公司正式命名为Java,随着互联网技术的迅猛发展,逐渐在Web开发中崭露头角,成为互联网应用开发的首选语言。

  Java语言是采用了面向对象的程序设计思想,在解决比较复杂的问题,特别是互联网环境下的应用时,面向对象的程序设计思想符合人类解决问题的思想,另一方面其分布、跨平台特性、简单易用性等特点,再加上其开源性,使得它在20多年的时间内,得到了广大程序设计人中的喜爱和技术支持,并逐渐发展成为Web软件开发的主要语言。

  1.2 Java语言的特点

  众多软件开发者在接触了Java语言后,都被它深深吸引,并且成为软件开发中应用的主要语言,原因在于它的简单易用、面向对象、分布式、安全、跨平台等优点。

  Java语言的编程风格类似于C、C++语言,同时它又摒弃了C++中的指针、内存管理等复杂的内容,并且提供了相当丰富的类库,因此其简单易用性极大降低了学习的难度与成本。

  面向对象的特性是Java语言最重要的特性,它采用了现实中解决问题的程序设计思想,极大地提高了代码的可复用性、可维护性。

  1.3 Java语言的应用

  Java语言作为软件开发的主要语言,深受广大程序设计人员的喜爱,并得到了广泛的应用,主要体现在以下几个领域。在Android手机中,主要用于开发各种移动App应用;在大数据技术中,如Hadoop以及其他大数据处理技术中,用于进行数据的处理;Java的安全性相对较高,所以在金融服务业方面的应用也很广泛,例如第三方的交易系统、金融机构、银行的服务器系统等;Java的开源性得到了广大程序设计者的支持,所以Java的生态环境非常好,拥有众多的开源框架,例如Spring、SpringMVC、Spring Boot等,所以在电子商务领域以及网站开发、政府服务平台等都占据一定的位置;Java最初设计的目的是为电视机编程而设计的语言,在嵌入式平台,Java编写的程序体积极小,所以在嵌入式领域也有着广阔和发展空间。

2 Java在软件开发中的应用分析

  2.1 在电商平台软件开发中的应用

  电子商务平台的建设中,主要是为消费者提供优质化、高效性、便捷性、集中化的产品与服务应用环境,电子商务网站的建设具有一定的复杂性和特殊性,特别是在系统功能设计上的要求更高,系统不仅要能满足消费者实时化的需求、还对电子商务交易的安全性等有较高的要求,因此,电子商务软件平台系统的开发设计难度较在,而将Java应用于电子商务平台利用其相关的多线程等技术,可以满足系统高效性、运行的可靠性以及系统的安全性要求。首先,Java语言采用了面向对象的程序设计思想,相对于面向过程的程序设计思想而言,更适合于电子商务类平台这类复杂的应用。其次,Java语言具有鲜明的分布式特征,拥有丰富的适合网络软件开发的类库,能够实现网络中的分布式应用,再加上其多线程技术,可以为电子商务平台提供高效的访问效率,提高用户的体验满意度和访问速度。第三,Java具有良好的异常处理机制,通过其异常机制,能够对系统中的恶意攻击等安全问题进行有效的、科学化的防范,提高电子商务平台系统的安全性以及可靠性。最后,由于Java编译后生成的文件是字节码文件,依赖于其JVM进行运行,所以Java具有较强的跨平台特性,可以方便地将系统布置在不同的系统环境中。

  2.2 在Web应用系统开发中的应用

  Java在二十多年的发展过程中,其主要就是为Web应运而生的,其Struts2、Spring等框架技术主要针对的就是Web应用。Java语言可以方便地开发小程序、处理Http请求、访问数据库、进行业务逻辑和处理,虽然早期的JSP已经退出了历史的舞台,但其最新的Spring Boot框架近几年得到了广泛的应用。Web开发中,最大的问题就是如何应对网站的高并发访问、海量数据的检索,以及满足高度实时性、高度一致性的需求,虽然Java语言不是唯一的选择,但其简单易用、丰富的类库、优秀的框架、广泛的技术支持等使这一切变得非常简单。另一方面,Web开发的应用系统需要具有良好的可扩展性、可维护性、安全性、伸缩性,而Java采用面向对象的程序设计思想,通过封装、继承、多态、面向接口编程等程序设计思想,使设计出的应用程序可以较好地满足Web应用系统开发的需求。

  2.3 手机Android软件开发中的应用

  智能手机的发展,特别是随着Google的Android系统的应用,移动App应用的开发得到了深入而广泛的应用。对于Android移动应用来讲,其App主要是由一些界面组件构成的应用客户端,通过客户端可以操作其硬件功能,以及实现相关的数据访问操作,界面的构成主要采用Android的组件,而业务逻辑的实现、访问手机硬件的功能则需要通过程序设计语言完成,而Java则是实现此功能的最佳开发语言。另一方面,Java取消了C++中的指针功能,可以有效防止针对系统的不法访问操作,并且其自动垃圾处理机制可以有效防止系统内存丢失,使系统信息数据的安全性得到提升。

  2.4 大数据分析处理中的应用

  面对大数据技术的飞速发展,相应的大数据应用开发技术也多种多样,但Java简单易学、功能强大、应用广泛、丰富的开源库,使得其在大数据的处理技术中占得一席之地。首先,Java语言是在C、C++语言基础之上发展的一种面向对象的编程语言,它继承了C++面向对象的核心思想,但又在此基础之上进行了完善,丢弃了C++中难以理解的多重继承、指针、运算符重载等,同时,增加了新的垃圾处理机制,简化了程序对内存的管理,减少了内存的占用。其次,Java增加了类型安全、泛型编程、异常处理等机制,可以让大数据编程人员把大量的时间、精力投入到大数据研发上,将Java应用于大数据技术中,可以极大地提高大数据编程人员的工作效率,形成一种高效的开发模式。

  2.5 嵌入式编程中的应用

  Java最初就是为嵌入式编程而设计的,在嵌入式的编程中,程序设计者可以利用继承机制对已有在类库进行利用或更改来完成应用的开发,利用这种模式,可以极大提高嵌入式开发的效率和应用程序的可维护性。首先,嵌入式编程需要不同的硬件协同工作,所以一般情况下,在进行嵌入式应用开发中,针对不同的硬件系统或相类似的嵌入式系统,需要进行不同的开发,而Java生成的字节码文件,运行是通过JVM执行的,与具体的系统无关,所以具有强大的跨平台性,即“一次编写,到处运行”,这样的特性使得Java十分适合在硬件与平台差异比较大的嵌入式系统中进行应用的开发,通过这种方式,不仅可以极大降低开发的工作量,同时也可以保证所开发的应用程序,可以进行很少的改动即可以部署、移植到不同的硬件平台和多个项目中。其次,Java具有极高的安全性,它具有多个层次的安全防护措施,可以有效防止系统的入侵行为或病毒的防范,以保障嵌入式系统的安全性和稳定性。最后,Java语言为了避免网络中恶意程序的破坏,提供了“沙箱”机制,即将Java编写的应用系统在“沙箱”内运行,在“沙箱”中,嵌入式系统可以执行任何操作,而在“沙箱”外部,则不可以执行任何操作,正是因为Java的这种机制,使得Java语言开发的嵌入式系统产品的安全性得到了极大的提高。

3 总结

  随着网络技术、大数据技术的发展,移动应用的深入,计算机软件开发技术成为行业发展的重要基础保障,计算机软件开发应用的复杂性、多样性、安全性、可维护性、可复用性也对目前的软件开发提出了更高的要求。Java编程语言由于其面向对象、垃圾回收、简单易用等特性,以及其良好的生态环境与技术支持,使得Java在计算机软件开发领域中得到了广泛深入的应用,作为目前使用最多的程序设计语言,需要我们不断地学习它新的特性,深入探索它在各个领域中的应用。

参考文献

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作者:司利平 单位:周口技师学院

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