JAVA编程语言在计算机软件开发中的应用

2019年第19期
信息与电脑
China Computer & Communication
算法语言JAVA编程语言在计算机软件开发中的应用
代承坤
（云南工业技师学院，云南 曲靖　655000）
摘　要：随着科学技术的不断发展，社会对电子应用程序的要求也越来越高，然而程序开发离不开编程语言。

JAVA 编程语言是计算机软件开发语言的一种，其在现代计算机软件开发中具有不可替代的作用。

基于此，笔者以市场经济为背景主要对JAVA变成语言的优势、特点以及各种应用途径进行分析。

关键词：JAVA语言；计算机软件；应用
中图分类号：TP311.52；TP312.2 文献标识码：A 文章编号：1003-9767（2019）19-041-03 Application of JAVA Programming Language in Computer Software Development
Dai Chengkun
(Yunnan Industrial Technician College, Qujing Yunnan 655000, China)
Abstract: With the continuous development of science and technology, the requirements of the society for electronic applications are becoming higher and higher. However, programming language is indispensable to program development. JAVA programming language is a kind of computer software development language, which plays an irreplaceable role in modern computer software development. Based on the background of market economy, this paper mainly analyses the advantages, characteristics and various application ways of JAVA becoming a language.
Key words: JAVA language; computer software; application;
0　引言
在计算机设备上，通过编程语言可以命令系统做出一定动作，将各个动作结合在一起形成多种多样的软件，如游戏、办公软件、聊天软件以及手机设备的APP等。

JAVA语言作为一种基础软件语言，在计算机软件设计中应用较为广泛，其是对C++的延伸和发展，在计算机软件开发和运行过程中具有重要的作用，其也是保证软件效率运行的基础程序语言。

1　JAVA语言概述
从广义上来说，JAVA语言是一门基础编程语言，是开发程序的语言和工具，从狭义上来说JAVA是一门面向对象的编程语言。

其是在C++基础上发展而来的一种编程语言，具有C++的各种优点，同时也摒弃了C++的各种不足，是对C++的继承和发展[1-3]。

与其他编程语言相比，JAVA语言的功能性较强且容易理解和利用，其是典型的静态面对对象编程语言，而JAVA最大的优势就是“让程序员以优雅的思维方式进行复杂的编程”。

从整体上来说，JAVA语言具有结构简单、多线程、动态性、独立性、可移植和安全性强等特点，主要用于现代桌面应用程序、Web应用程序、分布式系统以及嵌入式系统的相关软件开发中。

2　JAVA语言的特点
2.1　结构简单
JA V A语言结构极为简单，严格来说，JA V A语言不具备结构，这就使其在应用过程中所有数组和串都直接面向对象，编程时也不用特意去设计指针。

由于JA V A这种简单的特点，其在应用过程中极为灵活，也因此降低了程序语言的复杂性，无论是在开发还是调试中，JA V A语言的运行效率也大大提高。

2.2　灵活与可移植
JAVA语言的结构简单，注定了其是一种灵活的编程语言，可以对数据长度进行任意调整并不影响其功能性[4-5]。

同时，JAVA语言对运行环境的要求并不严格，在不同系统之间移植并不会损伤其功能，因此在软件开发过程中，通过不同系统间的移植可以更好地收集数据，能够大大提高软件开发效率。

此外，JAVA语言的这种可移植特性赋予了软件更好的兼容性。

作者简介：代承坤(1982—)，男，云南曲靖人，本科，讲师。

研究方向：计算机应用。

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算法语言
2.3　面向对象
前文已经提到，JAVA 语言是一门面向对象的编程语言，这就意味着在开发过程中应当注意的是数据和数据操控方法，而不是以过程来思考。

这样在计算机软件开发过程中，开发人员不需要根据系统运行习惯进行针对性的程序开发，而是基于数据和数控进行程序开发，这是程序员可以开发程序的重要原因。

2.4　独立性
JA V A 语言在运行过程中可以基于自身进行独立操作，然后再转化为计算机系统动作运行，因此JA V A 语言的独立性造就了程序的兼容性，从而能更好地满足虚拟机的不同需求。

2.5　安全性
JAVA 语言的存储模式与其他语言不同，这种存储特点使其具备极强的防恶意代码攻击能力，JAVA 结构上没有指针，无法找到隐蔽起来的内部，因此不具备伪造指向存储器的可能。

同时，JAVA 编译的程序不处理储存安排决策，因此也不存在通过查看声明的方式去猜测可能存在的存储安排，而实际的存储问题则交由程序运行时的解释程序去决定。

3　JAVA 语言的技术应用
3.1　Android 应用
Android 系统是现代手机设备主要操作系统之一，很多手机系统上的APP 程序都是基于JAVA 语言编译开发，虽然在实际搭载中JAVA 程序语言运用不同的JVM 以及封装方式，但根本代码是基于JAVA 。

JAVA 在Android 应用开发中具有以下优势。

虽然很多手机搭载了Android 系统，但是不同品牌手机的Android 系统运行习惯不同，如果针对单种手机系统进行开发，工作量较大，JAVA 运行平台的独立性以及语言和系统的兼容性有效解决了这一问题，程序员在开发时需要解决的问题就是“这个程序是什么”，且不用顾忌“用什么结构让程序在手机中运行”，从而大大提高了Android 应用的开发效率。

此外，早在20年前手机游戏极为匮乏的时代，JAVA 游戏一枝独秀，这也使得很多人认识了JAVA ，其是在那个时候，JAVA 语言的服务对象就是手机应用程序，现代程序编译只是进一步将JAVA 语言的功能性进行开发和推广。

3.2　金融业服务程序
JAVA 在金融服务业应用较为广泛，如第三方交易系统、银行、金融机构等都选择基于JAVA 语言的程序系统。

与其他程序语言相比，JAVA 语言安全性更高。

尤其是大型跨国投资银行，其使用的前台和后台电子交易系统均是JAVA 语言编译，结算和确认系统以及数据处理系统的大部分也是由JAVA 语言组成。

对于金融服务行业来说，信息的保密和安全工作极为重要，如果系统安全性无法保证，那么银行很容易失信于客户，然后失去客户，最终将无法正常经营下去。

JAVA 语言的结构模式和储存模式不同于其他语言，其他语言编译程序很容易被高明的黑客找到运行轨迹，从而推算出原来数据或存储空间，这种情况已属于信息被盗。

而JAVA 语言的储存空间无法通过猜测获取，在实际运行时才会决定储存空间，换句话说这种存储模式是随机的、无迹可寻的，即使被侵入系统，也很难通过程序运行日志找到信息保存之处，从而确保信息的安全。

3.3　网站建设
目前，JAVA 语言在电子商务领域和网站开发领域占据了一席之地，开发人员可以基于JAVA 语言基础创建不同构架的Web 项目，如SpringMVC 、Struts2.0以及frameworks 都是常用的网站开发程序，虽然名称不同、运行模式不同，但是这些都是基于JAVA 语言实现开发的。

例如，近些年来较为火爆的网页游戏，其中很多游戏是从传统的VB 、VC 程序中移植而来，现代计算机系统、手机系统无法规范运行VB 、VB 等较古老的语言，但是可以规范运行JAVA ，因此很多经典游戏因JAVA 被移植到网页中，形成了火爆的网页游戏。

3.4　高频交易
高频交易是近些年来兴起的一种金融运作模式，其对程序响应时间要求极高，几毫秒甚至零点几毫秒的延迟，就可能使高频交易的收益降低。

JAVA 平台改善了高频交易的操作环境，JAVA 运行效率较高同时可兼容于多种系统，对于很多熟悉金融运行的专业人士来说是一种福音，这意味着他们可以不通过专门设备就可以随时随地进行高频交易操作。

在JAVA 之前，很多高频交易平台是应用C++开发的。

虽然在某些方案JAVA 的性能不如C++全面，但是高频交易的特定与JAVA 的安全性、可移植性以及维护便利等特点相契合，这也促使JAVA 替代C++成为高频交易平台开发的第一语言。

3.5　嵌入式领域
JAVA 在嵌入式领域的应用仍处于探索阶段，但是不可否认JAVA 在嵌入式领域的发展空间极大。

基于JAVA 平台，嵌入式程序最低只需要130 KB 就能被搭载，甚至局限于智能卡或传感器中，这些都提示了JAVA 在嵌入式领域中将发挥不可替代的作用。

4　JAVA 语言的发展前景
在信息时代，访问万维网的设备已不仅仅局限于计算机，各类信息化产品日益增多，未来能够访问网络的设备可能不再是计算机、手机、平板电脑等具有完整系统的电子设备，很可能只是一个智能卡、传感器甚至是一块电路板。

基
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算法语言
差值、方差、均值等，然后通过折线图、饼图、直方图的表达方式对数据进行可视化处理。

利用Pandas中的函数可以对数据进行基本的分析处理。

Python+Pandas+Matplotlib通过对学生的成绩进行统计和分析，有助于掌握学生的实际学习状况及学习中存在的问题，可以分析学生整体的成绩水平，同时能将各个学期的学习成绩进行对比，有助于更全面、准确、客观地对学生的实际学习动态进行分析掌握，还有助于分析每个学生的整体学习发展趋势。

另外，通过将学生的成绩进行可视化的数据分析，还有助于教师制订符合学生实际发展的教学计划，还有助于对新教学模式的可实施性进行探
讨，有助于学校的发展。

图5　生源地分布热力图
深度分析：在应用数据挖掘技术和相关的算法时，经常运用聚类、关联分析、分类回归几种方式。

聚类主要是将整个数据划分为不同的小组，使群与群之间的差异更加明显，为了保证数据具有较强的可实施性，组内的数据应当尽量相似。

关联分析主要能够寻找出数据中值之间的相关性，关联分析和序列模式是关联分析常用的方式，关联分析的主要目的是寻找出不同数据之间的关联性，序列模式主要针对的是事件之间在时间上的关系性[4]。

对数据进行分类的主要目的是构造一个分类函数或模型，进而达到数据映射效果。

回归能够通过已知数值对未知数值进行有效预测，常用的回归方式为线性回归、非线性回归这两种标准数据统计技术。

深度分析的应用范围较广泛，例如以了解学生的特长为目的进行数据分析，将计算机专业学生的专业课程依照聚类算法进行分类，能够将同种类型的学科进行归类，常见的类型有社科类、程序设计类、电学科类等。

对学科进行分类之后，依照类别对每位学生的实际成绩进行数据分析，有助于了解学生在不同课程类别中是否具有特长。

对于公修课程及专业基础课程，由于课堂班级较多，通过分析各个班级的成绩分布，将整体成绩进行对比，有助于及时发现班级整体的学习问情况及问题。

对于不同类型的课程，可以利用数据关联分析法，通过对学生的成绩进行分析有助于分析学生成绩与专业课设置之间存在的关联性，有助于优化和完善教学方案。

5　结　语
随着时代的不断发展，现阶段Python已经成为社会各个领域重要的编程语言，主要是由于其具有较广的覆盖范围且具有丰富的科学计算库。

其中，适用于与数据科学相关的Pandas，能够高效率地对大型数据进行可视化操作。

通过将Python+Pandas+Matplotlib技术应用在学生成绩统计和分析中，能够掌握学生的整体学习动态，对学生成绩进行整体把握具有积极的意义。

参考文献
[1]刘雨珂,王平.基于Python+Pandas+Matplotlib的学生成绩数据统计与图形输出实现[J].福建电脑,2017,33(11):104-106.
[2]黄建军,李宥谋,刘婧,等.基于Python语言的自动化测试系统的设计与实现[J].现代电子技术,2017,40(4):39-43.
[3]胡哲,马骏,赵艳雄,等.基于Python和MA TLAB的CAE可视化分析平台的设计开发[C]//第24届全国结构工程学术会议论文集,2015:39-43.
[4]张明浩,王虹宇,张毅宁.基于Python技术的自然图像随机数生成设计[J].电脑与电信,2017(8):13-15.
于每一种设备开发一种专门的程序语言不具备可操作性，而JAVA语言可以满足这些后信息时代PC的需求，占用少量内存、直接搭载于各种电子产品、在网络中被所有设备识别，这是JAVA语言得天独厚的优势。

5　结　语
随着JSP技术的进一步发展，JAVA语言的网络应用更加实际化、效率化，不可否认JAVA已成为IT产业最常用的技术。

可以预见的是，在不远的将来，JAVA语言会进一步改变传统Microsoft格局下的程序开发格局，使网络服务、软件服务、系统操作更加效率化、便利化、安全化、丰富化。

参考文献
[1]王昊欣,姜学东.JA V A编程语言在计算机软件开发中的应用[J].电子测试,2017(13):73-74.
[2]董朝贤.Java编程语言在计算机软件开发中的应用[J].现代信息科技,2019,3(13):124-125.
[3]高阳.JA V A编程语言在计算机软件开发中的应用[J].电脑迷,2018(13):47.
[4]阎双.论JA V A编程语言在计算机软件开发中的应用[J].数码世界,2019(8):54-55.
[5]杨兰.计算机软件开发的JA V A编程语言及其实际应用[J].电子设计工程,2017,25(21):49-52,56.
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