Java语言在计算机软件开发中的应用

宋才玉

摘 要：从计算机问世以来，在社会中各行各业中发挥着越来越重要的作用，越来越多的计算机软件被应用到生产生活中来解决各种问题。Java语言是计算机软件开发中一门非常重要的语言，具有许多优秀的特性，被程序员广泛使用，也受到各大互联网公司的追捧，熟练地掌握Java语言之后可以开发出各种功能强大的计算机软件供人们使用，提供优质的服务，用户满意度高。该文主要对于Java语言特性进行简单的介绍，说明其在计算机软件开发中的一些优势以及一些被广泛应用的关键技术。

关键词：计算机 软件开发 Java高级编程语言 应用模式

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）02（b）-0023-02

网络时代的大爆炸，人们对于计算机应用软件的需求越来越多，计算机软件已经渗透到人们生活的方方面面，网络购物、移动支付、在线教育等软件都给人们的工作、生活和学习带来了极大的便捷。近些年来，我国的软件开发人员增长异常迅速，软件开发力度也在不断加大来满足人们的需求。在多种多样的计算机语言中，Java语言异军突起，占领了很大的市场份额。目前，Java语言在计算机软件开发领域应用最为广泛，功能也是非常强大，具有非常好的发展前景。

1 Java高级编程语言简介

Java语言是一门面向对象的计算机高级编程语言，Java语言具有C++语言所有的优点，并且在C++语言优势的基础上进行扩展，使其功能非常的强大，学习起来也较为简单，基础知识学习周期相对较短。Java语言的理论核心就是面向对象的思想，能够在复杂的程序中进行可靠、简单、便捷的编程。使用Java语言编写程序时，可以单方面的在计算机上面进行编写，也可以利用客户端和服务端共同完成运行Java语言。同时，Java语言非常适合较小的应用程序，可以为用户提供非常良好的体验。

2 Java编程语言在计算机软件开发中的应用优势

2.1 语法简单

与其他的编程语言如C++、C等相比较而言，Java语言的语法结构显得较为简单，其语法规则也是相对容易掌握。Java语言不仅仅吸取了C++语言的所有优势，而且将C++语言中的多继承以及指针等复杂的概念去除掉，因为这些功能对于一般的程序员来说很少使用到，利用引用的功能，能够在Java语言的应用过程中更好地设计编程内容，同时能够很好地避免指针混亂带来的一系列编程方面的麻烦，使得程序中出现BUG的概率大大降低，对于Java程序员来说是非常实际有用的，因此更多的想要进入计算机编程领域的人都选择了以Java语言作为入门语言，从此走向了编程的道路，编写出更好的软件为更多的人服务。

2.2 独立性强

Java语言的独立性非常强，利用Java语言编写程序之后，首先Java文件会翻译成为class文件放到Java虚拟机上面，保障程序顺利运行，对于不同的平台都是适用的。因此，编写程序可以在相对宽松的设计环境中，正是由于Java语言的这种特性，使其应用面更加的广泛，大大提高了平台的性能。

2.3 移植性高

Java语言具有很高的可移植性，这可能也是Java语言被广泛使用的一大要素。在软件开发完成之后，编写好的程序可以运行在多个平台上面，例如：Windows操作系统、Linux操作系统，还有移动端等平台，这就大大方便了程序开发的共用，对于多个平台不再需要开发多套代码，大大方便了人们对于各种软件的应用。Java语言能够在各个平台上面运行的原因在于Java虚拟机的功能，首先Java文件会被编译成为class文件，然后class文件会被Java虚拟机加载和运行，Java虚拟机会根据当前Java虚拟机所在的系统平台进行解释，这样class文件就会被解释成能在该平台上面运行的机器码，因此Java语言可以说是一次编译，到处运行，这可能就是其中的精髓所在。

2.4 面向对象

Java是一个典型的面向对象的语言，程序员需要非常注意程序中的数据以及操作数据的方法，而不是严格地按照过程来操作。在面向对象的思想中，类是数据和操作数据的方法的一个集合体，通过数据来对一个对象的状态进行描述，通过一个方法来对对象的行为进行描述，每一个对象都可以看成是对于状态和行为的一次封装。类按照一定的层次进行安排，类之间存在着继承的关系，子类可以从父类那里继承行为和状态，Java程序通过类来进行组织。Java中还会包括类的一些扩展，主要是以jar包的形式导入，在程序中进行使用，大大地提升了程序的开发效率。

2.5 稳健性

最开始使用Java语言是在消费类的家用电子产品软件当中，由于这个原因，Java语言被设计成为可以编写高可靠性和稳健性的高级语言，Java中消除了某些编程错误，因此其稳健性得到稳定的提升。Java语言作为一种强类型的语言，当编译时检查到潜在的类型不匹配的问题，需要显式的方法声明，不像C语言一样存在隐式声明，这样做可以保证编译程序时捕捉到调用的许多错误，保障了程序的稳健性。

而在稳健性方面最值得一提的就是Java的存储模型，Java不支持指针，这样做在很大程度上可以消除重写存储以及讹误数据的可能。同样的，Java自动的“无用单元收集”预防存储漏泄和其他有关动态存储分配和解除分配的有害错误，java虚拟机可以监听那些不被使用的对象，在一段时间之后进行垃圾回收，这样做可以很好地实现对于内存的合理使用，降低了程序出现崩溃的情况发生，同时也不需要程序员自己动手编写垃圾回收的代码，不仅仅提高了程序的稳健性，同时也对Java程序员进行了一定程度上的降压。

异常处理机制也是Java语言来保障程序稳健性的一大特征，当程序中出现一些可以被Java虚拟机识别的异常，会被封装成为一个对象，程序员可以通过解析该对象来找到错误的代码来进行处理，这样做可以明显地降低异常处理的时间，大大提高了程序员的开发效率，同时保障程序开发的稳健性。

2.6 安全性

Java语言通过它特有的存储分配模型来防御恶意代码的攻击。Java中不存在指针，这就导致Java程序员无法得到隐蔽内幕以及伪造指针来指向存储器去操作其中的数据。更重要的一点就是Java编译程序不对存储安排决策进行处理，因此Java程序员不可能利用声明来猜测到类的实际存储安排，编译后的Java代码中的存储引用并不知道实际存储地址，只有在运行时才会由Java解释程序来指定其实际的存储地址。

Java虚拟机使用字节码验证过程来保障安全，装载到网络上的代码不可能违背Java语言的任何限制，这个安全机制还包括类如何来从网上装载下来。例如，装载的类是放在分开的名字空间而不是局部类，预防恶意的小应用程序用它自己的版本来代替标准Java类。

3 Java语言在计算机软件开发中关键技术

3.1 Java Annotation技术

对于Java语言来说，Java Annotation技术是计算机软件开发中的关键技术之一，该技术和其他的技术相比较而言，是一种特殊的元数据语法技术，Java代码中允许使用各种注解放置到类、方法、属性等元素上面，对于不同的类进行标识，对于方法进行标识，实现不同的功能，对于字段属性进行标识，利用Java的发射可以实现依赖注入等功能，实现代码的松耦合，使代码看起来更加整洁，可读性更高。

从JDK5开始实现了对于注解的支持，不仅可以使用JDK提供的注解，同時可以自己定义需要的注解来进行适当的使用。下面介绍5个基本的Annotation的用法。

（1）@Override：限定重写父类方法，它可以强制一个子类必须覆盖父类的方法。写在子类的方法上，在编译期，编译器检查这个方法，检查父类必须包含该方法，否则编译出错。该注解只能修饰方法，在编译期被读取。

（2）@Deprecated：用于表示某个程序元素（类、方法等）已过时。编译时读取，编译器编译到过时元素会给出警告。

（3）@unchecked异常：运行时异常。是RuntimeException的子类，不需要在代码中显式地捕获unchecked异常做处理。

（4）@SafeVarargs （Java7新增）：去除“堆污染”警告。

（5）@Functionlnterface（Java8新增）：修饰函数式接口，使用该注解修饰的接口必须是函数式接口，不然编译会出错。

3.2 JDBC技术

JDBC技术就是实现了Java语言与数据库连接的一套代码。在软件开发过程中，数据就相当于是软件的灵魂，非常的重要。Jdbc技术实现了与数据库的连接，可以向数据库中存放数据，也可以获取数据，让数据库来管理人们交给它的数据，更加可靠和高效，将各种有效的资源进行整合，大大提高了开发效率。

4 结语

综上所述，随着互联网时代的快速发展，人们对于软件的功能等多方面要求会不断提升，Java语言在计算机软件开发中占据着重要的地位，拥有着众多的优秀特性，不仅简单，有着很好的独立性和稳健性，同时其核心设计思想面向对象的理念也是比较先进的，这些都让Java语言发挥着不可替代的作用，给程序员的开发带来极大的便利，给广大的用户带来极大的满意度。相信随着Java语言的不断成长，还会给人们带来更多的惊喜，在软件开发领域发挥出更加突出的作用。

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