導(dǎo)語：計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)Java編程語言探討一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：本文從基礎(chǔ)架構(gòu)的選擇、需求分析、架構(gòu)編寫、測試維護(hù)這幾方面入手，分析了基于Java編程語言的計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)路徑。在此基礎(chǔ)上，提出了一種面向java編程語言使用的計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)開發(fā)方案，重點(diǎn)對該項(xiàng)目的軟件需求分析、軟件整體設(shè)計(jì)思路、軟件后臺設(shè)計(jì)進(jìn)行闡述，并實(shí)施應(yīng)用測試，確定了該計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)方案的科學(xué)性。

關(guān)鍵詞：Java編程語言；計(jì)算機(jī)軟件；軟件開發(fā)Java

編程語言的語法簡單、安全性更高且支持多線程，因此在當(dāng)前的計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)中得到廣泛應(yīng)用，是目前熱門的編程語言之一。通過在計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)中應(yīng)用Java編程語言，不僅能夠強(qiáng)化軟件安全性與性能，還實(shí)現(xiàn)軟件開發(fā)工作量的下降?；谶@樣的情況，對基于Java編程語言的計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)要點(diǎn)展開探究具有極高的現(xiàn)實(shí)價值。

1基于Java編程語言的計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)路徑分析

1.1基礎(chǔ)架構(gòu)的選擇

基礎(chǔ)架構(gòu)的選擇直接關(guān)系著計(jì)算機(jī)軟件的性能，因此，必須要在開發(fā)計(jì)算機(jī)軟件的過程中選擇合理基礎(chǔ)架構(gòu)。實(shí)踐中，應(yīng)當(dāng)參考軟件開發(fā)的現(xiàn)實(shí)需要完成基礎(chǔ)框架選定；使用具有強(qiáng)邏輯性、高科學(xué)性的編程語言，如Java編程語言，維護(hù)所開發(fā)軟件的技術(shù)、性能先進(jìn)性，提升基礎(chǔ)架構(gòu)開發(fā)的效率效果；重點(diǎn)圍繞計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)的目的選定基礎(chǔ)架構(gòu)，保證計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)與開發(fā)具有明顯的目的性[1]。

1.2需求分析

在實(shí)際的計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)設(shè)計(jì)過程中，必須要提前明確軟件本身的需求，維護(hù)軟件開發(fā)工作的目的性。就當(dāng)前的情況來看，不同的行業(yè)企業(yè)、用戶對于計(jì)算機(jī)軟件功能方面的現(xiàn)實(shí)需求存在著明顯的差異性，對于軟件的個性化需求更為關(guān)注?；谶@樣的情況，在開發(fā)基于Java編程語言的計(jì)算機(jī)軟件時，必須要全面對用戶的使用需求進(jìn)行分析，并自此基礎(chǔ)上確定出相應(yīng)計(jì)算機(jī)軟件的功能、結(jié)構(gòu)，保證所開發(fā)設(shè)計(jì)的基于Java編程語言的計(jì)算機(jī)軟件具有極高的現(xiàn)實(shí)價值。

1.3架構(gòu)的編寫

在完成軟件開發(fā)需求的分析后，要結(jié)合用戶的現(xiàn)實(shí)需求展開軟件架構(gòu)的編寫。相比與其他軟件開發(fā)語言來說，JAVA編程語言的獨(dú)立性更強(qiáng)，且使用操作簡潔、面對對象多，因此在開發(fā)計(jì)算機(jī)軟件中具備更高的優(yōu)勢。需要注意的是，在編寫計(jì)算機(jī)軟件架構(gòu)的過程中必須要充分參考現(xiàn)實(shí)需求完成開發(fā)語言的選取，不斷完善JAVA編程語言，提升其應(yīng)用性能，以此推動相應(yīng)計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)工作的升級[2]。

1.4測試維護(hù)

通常情況下，剛剛完成開發(fā)的計(jì)算機(jī)軟件不能直接投入實(shí)際應(yīng)用，必須要在完成測試且合格后展開應(yīng)用。實(shí)踐中，如果直接將剛開發(fā)好的計(jì)算機(jī)軟件投入現(xiàn)實(shí)應(yīng)用，則難以保證相應(yīng)軟件的安全可靠程度，在后續(xù)運(yùn)行中產(chǎn)生問題的概率較高。基于這樣的情況，需要在設(shè)計(jì)開發(fā)軟件結(jié)束后落實(shí)科學(xué)的測試，并在測試結(jié)果全部達(dá)標(biāo)后再進(jìn)行正式應(yīng)用。

2Java編程語言在計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)中的應(yīng)用實(shí)例分析

2.1軟件需求分析

電子商務(wù)在當(dāng)前得到了迅速發(fā)展，人們對電商的品質(zhì)要求提升，這就需要開發(fā)出一個性能更為優(yōu)化、反應(yīng)速度更快、穩(wěn)定性更強(qiáng)的電商軟件，為用戶提供更加便捷的電商平臺服務(wù)。在本次電商軟件的開發(fā)設(shè)計(jì)中，主要應(yīng)用了Java編程語言。站在軟件開發(fā)人員的角度來看，要求該軟件具備登錄功能、電商用戶標(biāo)簽的編輯功能、電商優(yōu)惠券的編輯功能、客戶端以及相關(guān)接口；站在數(shù)據(jù)開發(fā)人員的角度來看，要求該軟件具備數(shù)據(jù)清洗功能、數(shù)據(jù)提取功能、數(shù)據(jù)存儲功能、數(shù)據(jù)維護(hù)功能；站在軟件運(yùn)營人員的角度來看，要求該軟件可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)惠券的后臺使用、用戶標(biāo)簽的后臺應(yīng)用、測試相關(guān)接口、與數(shù)據(jù)開發(fā)人員溝通形成后續(xù)運(yùn)營計(jì)劃等等。同時，在該計(jì)算機(jī)軟件平臺的性能方面，要求具備高可靠性、承載能力以及適應(yīng)性，保證信息在各個端口的傳遞過程穩(wěn)定在一致條件下。

2.2軟件整體設(shè)計(jì)思路

結(jié)合該軟件性需求，形成系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)總體結(jié)構(gòu)，如圖1所示。在該計(jì)算機(jī)軟件平臺中，主要配置了Web頁面、Web服務(wù)器、HTTP通信協(xié)議、客戶端、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)清洗及保存等結(jié)構(gòu)。其中，后臺在本計(jì)算機(jī)軟件中的重要性更強(qiáng)，屬于核心層，主要其中設(shè)置了Web前端頁面、服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫等結(jié)構(gòu)，并依托數(shù)據(jù)清洗工作的展開，實(shí)現(xiàn)對用戶行為習(xí)慣的準(zhǔn)確分析。本軟件可以細(xì)化為四個層次，包括表現(xiàn)層、控制層、業(yè)務(wù)邏輯層、數(shù)據(jù)訪問層，各個層次所具備的功能具體如下：（1）表現(xiàn)層。主要指軟件前端，為數(shù)據(jù)傳輸、反饋與顯示提供支持。在整個計(jì)算機(jī)軟件中，表現(xiàn)層位于最外層，與用戶之間的距離更為貼近。通常情況下，當(dāng)軟件控制層的性能更為強(qiáng)大的條件下，能夠?qū)崿F(xiàn)對數(shù)據(jù)的隨意編輯。（2）控制層。該層次在計(jì)算機(jī)軟件中主要承擔(dān)著連接表現(xiàn)層與業(yè)務(wù)邏輯層的作用，主要完成對業(yè)務(wù)接口、反饋結(jié)果的控制，并實(shí)現(xiàn)對前端數(shù)據(jù)的封裝。對于控制層來說，其分層結(jié)構(gòu)的耦合程度相對較低，所以上層雖然會表現(xiàn)出對于底層的依賴性，但是并不了解其不能改變底層邏輯，此時，即便對上層設(shè)計(jì)實(shí)施調(diào)整，也不會對底層造成影響。（3）業(yè)務(wù)邏輯層。該層次主要承擔(dān)著連接控制層與數(shù)據(jù)訪問層的任務(wù)，在計(jì)算機(jī)軟件中占據(jù)著重要地位。在計(jì)算機(jī)軟件的實(shí)際運(yùn)行過程中，業(yè)務(wù)邏輯層主要完成權(quán)限檢查、事務(wù)控制、計(jì)算、驗(yàn)證、異常處理及日志打印等工作。（4）數(shù)據(jù)訪問層。該層次主要承擔(dān)著對數(shù)據(jù)庫實(shí)施訪問人的任務(wù)，包括數(shù)據(jù)信息查詢、數(shù)據(jù)插入、數(shù)據(jù)信息編輯等等。對于數(shù)據(jù)訪問層而言，其能夠完成對數(shù)據(jù)信息的直接性處理，并與計(jì)算機(jī)軟件數(shù)據(jù)庫搭建起良好的連接關(guān)系，為本軟件中表現(xiàn)層、業(yè)務(wù)邏輯層提供高質(zhì)量的數(shù)據(jù)服務(wù)。

2.3軟件后臺設(shè)計(jì)

2.3.1后臺設(shè)計(jì)方案在本電商軟件的開發(fā)中，主要選用B/S架構(gòu)搭建起軟件后臺，后臺功能架構(gòu)可以劃分為Web界面管理、后端接口、數(shù)據(jù)庫這三個模塊，其中，Web界面管理模塊中所包含功能為優(yōu)惠券的編輯、用戶的登錄與注銷、用戶標(biāo)簽的編輯；后端接口模塊中所包含接口結(jié)構(gòu)為優(yōu)惠券處理接口、用戶標(biāo)簽處理接口、用戶登錄注銷接口；數(shù)據(jù)庫模塊中所包含功能為優(yōu)惠券信息的存儲、用戶信息存儲以及用戶標(biāo)簽信息的存儲。相比于C/S架構(gòu)，B/S架構(gòu)在Web開發(fā)中的適用程度更高，因此在本次系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，最大程度發(fā)揮出B/S架構(gòu)的優(yōu)勢，并引入MVC框架展開系統(tǒng)配置，具體為模型、視圖、控制器框架。其中，設(shè)定javaBean為模型；視圖承擔(dān)著處理數(shù)據(jù)顯示的任務(wù)，本次軟件設(shè)計(jì)中將平臺的Web界面加設(shè)于后臺內(nèi)；控制器實(shí)現(xiàn)對用戶請求的接收與處理，在實(shí)際的運(yùn)行過程中，通常在前端視圖內(nèi)實(shí)施對用戶所提交數(shù)據(jù)的提取，并在完成數(shù)據(jù)校驗(yàn)之后傳遞至模型。2.3.2服務(wù)器設(shè)計(jì)Web服務(wù)器主要承擔(dān)著響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中客戶端請求的任務(wù)，在實(shí)際的運(yùn)行過程中，只有在客戶端發(fā)出請求的條件下，Web服務(wù)器才能夠提供響應(yīng)，并在完成相關(guān)服務(wù)的提供后斷開與客戶端之間的連接。在本次計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中，主要使用JAVA編程語言，且相應(yīng)業(yè)務(wù)背景均屬于互聯(lián)網(wǎng)程序的一般功能，因此選擇Jetty服務(wù)器配置于本軟件中具備更高的合理性以及可操作性。相比于Tomcat服務(wù)器來說，Jetty服務(wù)器涵蓋在輕量級服務(wù)器的范圍內(nèi)，消耗內(nèi)存更低，且能夠更快適應(yīng)高并發(fā)的請求環(huán)境[3]。綜合而言，在本次基于JAVA編程語言的電商軟件設(shè)計(jì)中，選擇Jetty服務(wù)器作為Web服務(wù)器。2.3.3框架設(shè)計(jì)在選擇框架的過程中，需要重點(diǎn)完成對軟件特征、現(xiàn)實(shí)需求的考量，確?？蚣茉O(shè)計(jì)滿足計(jì)算機(jī)軟件的實(shí)際運(yùn)行需要以及功能性需求。對于本電商軟件來說，其后臺系統(tǒng)的簡單程度相對較高，且在軟件運(yùn)行速度方面存在一定要求，基于此，選擇strut2和spring框架支持該基于JAVA編程語言的電商軟件的設(shè)計(jì)與開發(fā)。同時，在軟件的數(shù)據(jù)訪問層，引入了JdbcTemplate和DBCP連接池。2.3.4數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)對于本次設(shè)計(jì)開發(fā)的計(jì)算機(jī)軟件而言，其需要會進(jìn)行存儲的數(shù)據(jù)信息相對簡單，且未對數(shù)據(jù)庫提出更多功能方面的要求，基于此，主要選用了MySQL數(shù)據(jù)庫。相比與其他數(shù)據(jù)庫類型來說，MySQL數(shù)據(jù)庫的實(shí)際操作流程更為簡便、軟件體積相對較低，且在數(shù)據(jù)信息處理方面具備較高速度。同時，MySQL數(shù)據(jù)庫的使用為免費(fèi)的，因此將其應(yīng)用于計(jì)算機(jī)軟件的開發(fā)中，能夠達(dá)到控制軟件設(shè)計(jì)開發(fā)成本的效果。MySQL數(shù)據(jù)庫支持JAVA編程語言，因此將其納入本計(jì)算機(jī)軟件中具有極高的可操作性。而在搭建非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的過程中，所選用的數(shù)據(jù)庫類型為HBASE非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，確保單一用戶可以在該軟件內(nèi)完成多個優(yōu)惠券的領(lǐng)取，并打上多個用戶標(biāo)簽，也有效規(guī)避數(shù)據(jù)量增加所引發(fā)的數(shù)據(jù)存儲、分析、管理難度增高的問題。另外，為了促使軟件具備清洗日志文件的效果，在該計(jì)算機(jī)軟件中還使用了HDFS實(shí)現(xiàn)對海量數(shù)據(jù)信息的存儲。2.3.5通信設(shè)計(jì)目前，基于Socket套接字的通信方式以及基于超文本傳輸協(xié)議（HTTP）的通信方式是計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)設(shè)計(jì)中常用的兩種通信模式，對比發(fā)現(xiàn)，基于超文本傳輸協(xié)議的通信方式可以在TCP協(xié)議層之外再融入安全保密協(xié)議，因此有著更高的應(yīng)用可靠性?；诖耍诒敬坞娚誊浖脑O(shè)計(jì)開發(fā)中，引入了基于超文本傳輸協(xié)議的通信方式。實(shí)踐中，依托超文本傳輸協(xié)議，所有客戶端請求的發(fā)送均會得到服務(wù)器的迅速響應(yīng)，并在完成為用戶提供相應(yīng)服務(wù)后自動斷開服務(wù)器與用戶（客戶端）之間的連接，上述過程屬于“一次連接”[4]。出于對提升數(shù)據(jù)信息傳輸可靠程度的考量，要求在數(shù)據(jù)傳輸前完成客戶端與服務(wù)器之間的連接。在上述連接過程中，必須要經(jīng)過“三次握手”，具體有：第一次握手為用戶的客戶端向服務(wù)器發(fā)送連接請求；第二次握手為在服務(wù)器收到客戶端發(fā)送syn包后第一時間展開對客戶端請求的響應(yīng)，同時還要向客戶端發(fā)送syn包；第三次握手為在客戶端收到服務(wù)器發(fā)送syn包后，向服務(wù)器發(fā)送確認(rèn)包，實(shí)現(xiàn)服務(wù)器與客戶端之間的高質(zhì)量連接。在發(fā)送請求時，所應(yīng)用的方法為GET請求以及POST請求。其中，GET請求主要承擔(dān)著請求特定網(wǎng)頁地址資源的任務(wù)，要在實(shí)踐中完成定位請求的網(wǎng)絡(luò)資源、數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙ぷ?。POST請求促使在所需網(wǎng)絡(luò)地址中上傳數(shù)據(jù)信息成為現(xiàn)實(shí)。而在服務(wù)器接收到客戶端發(fā)出的請求后，會立即向其反饋一個HTTP響應(yīng)消息，該消息主要由狀態(tài)行、響應(yīng)頭以及響應(yīng)正文構(gòu)成。在狀態(tài)行中，最主要的部分為三位數(shù)狀態(tài)碼，依托不同的狀態(tài)碼能夠反映出不同的響應(yīng)狀態(tài)，具體如表1所示。

2.4軟件應(yīng)用測試

對整個軟件展開服務(wù)器性能測試以及功能測試，重點(diǎn)檢查軟件業(yè)務(wù)流程的正確性、事務(wù)響應(yīng)時間、吞吐量等參數(shù)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該軟件的業(yè)務(wù)流程具備極強(qiáng)的正確性，其在事務(wù)響應(yīng)時間、吞吐量方面，均達(dá)到預(yù)設(shè)目標(biāo)。

3總結(jié)

綜上所述，Java編程語言的語法簡單、安全性更高且支持多線程，因此在當(dāng)前的計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)中得到廣泛應(yīng)用。通過基礎(chǔ)架構(gòu)的選擇、需求分析、架構(gòu)編寫、測試維護(hù)的展開，結(jié)合對軟件服務(wù)器、框架、數(shù)據(jù)庫、通信等單元的優(yōu)化設(shè)計(jì)與開發(fā)，提升了基于Java編程語言的計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)效率效果，軟件的性能也得到進(jìn)一步優(yōu)化。

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作者：劉潔 單位：長春中醫(yī)藥大學(xué)醫(yī)藥信息學(xué)院