计算机软件开发Java编程语言探讨

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摘要：本文从基础架构的选择、需求分析、架构编写、测试维护这几方面入手，分析了基于Java编程语言的计算机软件开发路径。在此基础上，提出了一种面向java编程语言使用的计算机软件设计开发方案，重点对该项目的软件需求分析、软件整体设计思路、软件后台设计进行阐述，并实施应用测试，确定了该计算机软件开发方案的科学性。

关键词：Java编程语言；计算机软件；软件开发Java

编程语言的语法简单、安全性更高且支持多线程，因此在当前的计算机软件开发中得到广泛应用，是目前热门的编程语言之一。通过在计算机软件开发中应用Java编程语言，不仅能够强化软件安全性与性能，还实现软件开发工作量的下降。基于这样的情况，对基于Java编程语言的计算机软件开发要点展开探究具有极高的现实价值。

1基于Java编程语言的计算机软件开发路径分析

1.1基础架构的选择

基础架构的选择直接关系着计算机软件的性能，因此，必须要在开发计算机软件的过程中选择合理基础架构。实践中，应当参考软件开发的现实需要完成基础框架选定；使用具有强逻辑性、高科学性的编程语言，如Java编程语言，维护所开发软件的技术、性能先进性，提升基础架构开发的效率效果；重点围绕计算机软件开发的目的选定基础架构，保证计算机软件设计与开发具有明显的目的性[1]。

1.2需求分析

在实际的计算机软件开发设计过程中，必须要提前明确软件本身的需求，维护软件开发工作的目的性。就当前的情况来看，不同的行业企业、用户对于计算机软件功能方面的现实需求存在着明显的差异性，对于软件的个性化需求更为关注。基于这样的情况，在开发基于Java编程语言的计算机软件时，必须要全面对用户的使用需求进行分析，并自此基础上确定出相应计算机软件的功能、结构，保证所开发设计的基于Java编程语言的计算机软件具有极高的现实价值。

1.3架构的编写

在完成软件开发需求的分析后，要结合用户的现实需求展开软件架构的编写。相比与其他软件开发语言来说，JAVA编程语言的独立性更强，且使用操作简洁、面对对象多，因此在开发计算机软件中具备更高的优势。需要注意的是，在编写计算机软件架构的过程中必须要充分参考现实需求完成开发语言的选取，不断完善JAVA编程语言，提升其应用性能，以此推动相应计算机软件开发工作的升级[2]。

1.4测试维护

通常情况下，刚刚完成开发的计算机软件不能直接投入实际应用，必须要在完成测试且合格后展开应用。实践中，如果直接将刚开发好的计算机软件投入现实应用，则难以保证相应软件的安全可靠程度，在后续运行中产生问题的概率较高。基于这样的情况，需要在设计开发软件结束后落实科学的测试，并在测试结果全部达标后再进行正式应用。

2Java编程语言在计算机软件开发中的应用实例分析

2.1软件需求分析

电子商务在当前得到了迅速发展，人们对电商的品质要求提升，这就需要开发出一个性能更为优化、反应速度更快、稳定性更强的电商软件，为用户提供更加便捷的电商平台服务。在本次电商软件的开发设计中，主要应用了Java编程语言。站在软件开发人员的角度来看，要求该软件具备登录功能、电商用户标签的编辑功能、电商优惠券的编辑功能、客户端以及相关接口；站在数据开发人员的角度来看，要求该软件具备数据清洗功能、数据提取功能、数据存储功能、数据维护功能；站在软件运营人员的角度来看，要求该软件可以实现优惠券的后台使用、用户标签的后台应用、测试相关接口、与数据开发人员沟通形成后续运营计划等等。同时，在该计算机软件平台的性能方面，要求具备高可靠性、承载能力以及适应性，保证信息在各个端口的传递过程稳定在一致条件下。

2.2软件整体设计思路

结合该软件性需求，形成系统网络总体结构，如图1所示。在该计算机软件平台中，主要配置了Web页面、Web服务器、HTTP通信协议、客户端、数据库、数据清洗及保存等结构。其中，后台在本计算机软件中的重要性更强，属于核心层，主要其中设置了Web前端页面、服务器、数据库等结构，并依托数据清洗工作的展开，实现对用户行为习惯的准确分析。本软件可以细化为四个层次，包括表现层、控制层、业务逻辑层、数据访问层，各个层次所具备的功能具体如下：（1）表现层。主要指软件前端，为数据传输、反馈与显示提供支持。在整个计算机软件中，表现层位于最外层，与用户之间的距离更为贴近。通常情况下，当软件控制层的性能更为强大的条件下，能够实现对数据的随意编辑。（2）控制层。该层次在计算机软件中主要承担着连接表现层与业务逻辑层的作用，主要完成对业务接口、反馈结果的控制，并实现对前端数据的封装。对于控制层来说，其分层结构的耦合程度相对较低，所以上层虽然会表现出对于底层的依赖性，但是并不了解其不能改变底层逻辑，此时，即便对上层设计实施调整，也不会对底层造成影响。（3）业务逻辑层。该层次主要承担着连接控制层与数据访问层的任务，在计算机软件中占据着重要地位。在计算机软件的实际运行过程中，业务逻辑层主要完成权限检查、事务控制、计算、验证、异常处理及日志打印等工作。（4）数据访问层。该层次主要承担着对数据库实施访问人的任务，包括数据信息查询、数据插入、数据信息编辑等等。对于数据访问层而言，其能够完成对数据信息的直接性处理，并与计算机软件数据库搭建起良好的连接关系，为本软件中表现层、业务逻辑层提供高质量的数据服务。

2.3软件后台设计

2.3.1后台设计方案在本电商软件的开发中，主要选用B/S架构搭建起软件后台，后台功能架构可以划分为Web界面管理、后端接口、数据库这三个模块，其中，Web界面管理模块中所包含功能为优惠券的编辑、用户的登录与注销、用户标签的编辑；后端接口模块中所包含接口结构为优惠券处理接口、用户标签处理接口、用户登录注销接口；数据库模块中所包含功能为优惠券信息的存储、用户信息存储以及用户标签信息的存储。相比于C/S架构，B/S架构在Web开发中的适用程度更高，因此在本次系统设计中，最大程度发挥出B/S架构的优势，并引入MVC框架展开系统配置，具体为模型、视图、控制器框架。其中，设定javaBean为模型；视图承担着处理数据显示的任务，本次软件设计中将平台的Web界面加设于后台内；控制器实现对用户请求的接收与处理，在实际的运行过程中，通常在前端视图内实施对用户所提交数据的提取，并在完成数据校验之后传递至模型。2.3.2服务器设计Web服务器主要承担着响应网络环境中客户端请求的任务，在实际的运行过程中，只有在客户端发出请求的条件下，Web服务器才能够提供响应，并在完成相关服务的提供后断开与客户端之间的连接。在本次计算机软件设计中，主要使用JAVA编程语言，且相应业务背景均属于互联网程序的一般功能，因此选择Jetty服务器配置于本软件中具备更高的合理性以及可操作性。相比于Tomcat服务器来说，Jetty服务器涵盖在轻量级服务器的范围内，消耗内存更低，且能够更快适应高并发的请求环境[3]。综合而言，在本次基于JAVA编程语言的电商软件设计中，选择Jetty服务器作为Web服务器。2.3.3框架设计在选择框架的过程中，需要重点完成对软件特征、现实需求的考量，确保框架设计满足计算机软件的实际运行需要以及功能性需求。对于本电商软件来说，其后台系统的简单程度相对较高，且在软件运行速度方面存在一定要求，基于此，选择strut2和spring框架支持该基于JAVA编程语言的电商软件的设计与开发。同时，在软件的数据访问层，引入了JdbcTemplate和DBCP连接池。2.3.4数据库设计对于本次设计开发的计算机软件而言，其需要会进行存储的数据信息相对简单，且未对数据库提出更多功能方面的要求，基于此，主要选用了MySQL数据库。相比与其他数据库类型来说，MySQL数据库的实际操作流程更为简便、软件体积相对较低，且在数据信息处理方面具备较高速度。同时，MySQL数据库的使用为免费的，因此将其应用于计算机软件的开发中，能够达到控制软件设计开发成本的效果。MySQL数据库支持JAVA编程语言，因此将其纳入本计算机软件中具有极高的可操作性。而在搭建非关系型数据库的过程中，所选用的数据库类型为HBASE非关系型数据库，确保单一用户可以在该软件内完成多个优惠券的领取，并打上多个用户标签，也有效规避数据量增加所引发的数据存储、分析、管理难度增高的问题。另外，为了促使软件具备清洗日志文件的效果，在该计算机软件中还使用了HDFS实现对海量数据信息的存储。2.3.5通信设计目前，基于Socket套接字的通信方式以及基于超文本传输协议（HTTP）的通信方式是计算机软件开发设计中常用的两种通信模式，对比发现，基于超文本传输协议的通信方式可以在TCP协议层之外再融入安全保密协议，因此有着更高的应用可靠性。基于此，在本次电商软件的设计开发中，引入了基于超文本传输协议的通信方式。实践中，依托超文本传输协议，所有客户端请求的发送均会得到服务器的迅速响应，并在完成为用户提供相应服务后自动断开服务器与用户（客户端）之间的连接，上述过程属于“一次连接”[4]。出于对提升数据信息传输可靠程度的考量，要求在数据传输前完成客户端与服务器之间的连接。在上述连接过程中，必须要经过“三次握手”，具体有：第一次握手为用户的客户端向服务器发送连接请求；第二次握手为在服务器收到客户端发送syn包后第一时间展开对客户端请求的响应，同时还要向客户端发送syn包；第三次握手为在客户端收到服务器发送syn包后，向服务器发送确认包，实现服务器与客户端之间的高质量连接。在发送请求时，所应用的方法为GET请求以及POST请求。其中，GET请求主要承担着请求特定网页地址资源的任务，要在实践中完成定位请求的网络资源、数据传输等工作。POST请求促使在所需网络地址中上传数据信息成为现实。而在服务器接收到客户端发出的请求后，会立即向其反馈一个HTTP响应消息，该消息主要由状态行、响应头以及响应正文构成。在状态行中，最主要的部分为三位数状态码，依托不同的状态码能够反映出不同的响应状态，具体如表1所示。

2.4软件应用测试

对整个软件展开服务器性能测试以及功能测试，重点检查软件业务流程的正确性、事务响应时间、吞吐量等参数。结果发现，该软件的业务流程具备极强的正确性，其在事务响应时间、吞吐量方面，均达到预设目标。

3总结

综上所述，Java编程语言的语法简单、安全性更高且支持多线程，因此在当前的计算机软件开发中得到广泛应用。通过基础架构的选择、需求分析、架构编写、测试维护的展开，结合对软件服务器、框架、数据库、通信等单元的优化设计与开发，提升了基于Java编程语言的计算机软件开发效率效果，软件的性能也得到进一步优化。

参考文献

[1]王红娟.基于计算机软件开发的Java编程语言分析[J].电脑知识与技术,2021,17(05):60-61.

[2]彭正鹏,毛习涛,谭兆金等.JAVA编程语言在计算机软件开发中的应用[J].电脑知识与技术,2021,17(02):54-55.

[3]鲁国琪,周鹏凯,卫嘉馨.Java编程语言在计算机软件开发应用中的探究[J].电脑编程技巧与维护,2020(12):5-7.

[4]秦小芳,张美华.计算机软件开发中Java编程语言的应用探讨[J].信息与电脑(理论版),2020,32(19):118-120.

作者：刘洁 单位：长春中医药大学医药信息学院