蒋泽宇

摘要：时代在发展，科技的进步已经超越了我们的想象，现在有非常多的计算机科技产品能够带给我们很好的生活体验。计算机技术的飞速发展，离不开基于计算机语言的软件开发。Java语言应用范围广泛，實现功能强大，是静态面向对象语言编程的代表。它实现了面向对象理论，极大提高了开发人员的编程效率，我们应该着重研究和开发这门语言。本文主要阐述了Java语言的优势特点，以及具体应用方法，希望能为Java软件开发人员提供一定的参考性。

Abstract： The times are evolving， and technological progress has surpassed our imagination. There are now many computer technology products that can bring us a good life experience. The rapid development of computer technology is inseparable from software development based on computer language. Java language has a wide range of applications and powerful functions and it is a representative of static object-oriented language programming. It implements the object-oriented theory and greatly improves the programming efficiency of developers， so we should focus on researching and developing this language. This article mainly explains the advantages of Java language， as well as specific application methods， hoping to provide a certain reference for Java software developers.

关键词：Java语言;软件开发;计算机;编程

Key words： Java language;software development;computer;programming

中图分类号：TP312                                       文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2020）14-0261-03

0  引言

Java语言是一种面向对象编程语言，它具有C++程序设计语言的优点，却比C++语言更加简单易用。它去除了C++语言中的“多继承”，取代“多继承”的则是“接口”。Java语言没有结构这一概念，都是对象和数组，所以也不需要复杂的指针。它具有很容易就能理解的语义和操作简单的语法，并提供了一个非常庞大的“库”，很多时候不用自己动手编写功能函数和数据库功能，对于开发人员来说，他们可以把重点放在数据和数据接口上面，这是面向对象编程的优势。

1  关于Java语言的相关概述

Java语言是由SUN公司一个团队推出的高级编程语言，起初只是小范围应用，但随着互联网时代的发展，Java语言逐渐兴起，成为许多大型开发项目的首选语言。在世界编程语言排行榜中，Java语言居于第二名的位置，仅次于C语言。这是因为Java相对于其他语言来说，它不仅仅只是一个编程语言，它还有自己的一个库，将许多很复杂的操作，例如数据库存储，实现了最大程度上的简化。对于编程人员来说，Java语言简单好学易入门，由于C++语言开发在前，Java语言中很多部分借鉴了C++语言，但是又去除了C++中较为冗余的部分。Java会自动处理对象之间的引用，使得开发人员不必为存储空间而过多考虑，可以把更多精力放在研发上面。从这些来看，Java语言就显得比较具有实用性，而且更加灵活，能够较大化满足用户需求，大大提高了效率，有很大的发展前景。

2  Java编程语言的特性

2.1 面向对象性

Java语言是一个面向对象语言。Java的面向对象性可以说是一个最重要的特性。它把对象作为基本的单元，封装在类（class）中。类是数据和方法的集合，按一定的体系和层次安排，使它的子类可以继承他的父类，通过继承，程序可以提高它本身的可重用性。

面向过程程序设计，本质就是定义一个函数然后在程序中再调用它。（在C++中作为成员函数调用）

2.2 简单性

Java语言与C++语言看起来有很多相似之处，因此能够掌握C/C++的开发人员是非常熟悉Java语言的，能够很快掌握Java语言，它吸收了C++中面向对象的概念，把对象封装在类中，使程序本身更加具有简洁性。Java语言不仅仅吸收了C++中部分概念，它还摒弃了C++语言中较为复杂的一些内容，例如多继承和过载（overload）。而且Java没有头文件，所以用户不必过多担心数据存储问题。指针和内存在C++中也是非常容易引起错误的一部分，在Java语言中同样也摒弃了这一部分。Java语言本身提供的类库也是非常丰富的，开发人员可以直接调用类库里的一些类，这样能够很大程度上提高开发程序的效率。

Java语言开发的软件能够独立运行在小型机器上，可用于一些嵌入式设备。

2.3 安全性

Java编程语言的存储模型能够很好的防御恶意代码的攻击。很多时候，在Java的安全機制下蒙混过去是一件很不容易的事情。Java就可以防范一些攻击，例如，Java语言中没有指针等C++功能，所以就避免了许多可能存在的非法操作。Java语言在执行之前，都会多次进行安全检测，通过代码校验，保证不违背任何Java的语言机制，检测代码行格式和对对象的操作是否合法。Java在执行过程中，总是遵守面向对象编程的规则，只提供接口给用户，把数据却封装起来，确保了数据的安全性。类似蠕虫这种病毒，对于Java语言的机制来说也是足以抵挡的，因为它会自动进行数组边界检查，这样就不会存在数据溢出等各种安全漏洞。Java1.1以后，还添加了数字签名类，通过数字签名类，可以确定你在此机器上的权限。Java由于它的高安全系数得到了广大开发人员的关注。

2.4 可移植性

2.4.1 源代码可移植性

Java的源代码都是可移植的。这就意味着，在任何编译器、主机或是操作系统执行同一个代码，都会产生一样的效果。但其实C/C++也是一样的，只不过它们在某些细节上面没有特别严格的规定，这就导致了在某些编译器下编译C/C++代码会产生不同的结果。Java在这些细节方面有非常严格的语义结构，所以在任何编译器下运行的效果都是一样的。

2.4.2 CPU可移植性

很多编程语言只能运行在一种主机上面，例如Intel x68系列，很多语言并不能同时适应多种CPU，若你需要在多种CPU上（MIPS、SPARC）运行你的代码，就必须再编译多次代码。但是Java就不一样了，Java语言的虚拟机使得它可以运行在任何装有Java虚拟机的主机上面。

2.4.3 操作系统可移植性

大部分传统的程序设计语言，例如C/C++语言，只能在Windows操作系统下运行，在Linux或是Macintosh上是不能运行的，即使是重新编译过也不能执行。但是Java语言就不同了，它有自身功能较为强大的库函数，与平台无关，自身提供环境。

2.5 多线程

多线程执行的高效性是Java成为最受欢迎的开发语言的主要原因之一，即在一个程序中同时执行多个功能，每个线程都是独立的。线程就是一个程序（进程）中最小的资源分配单位。例如，你在一个网页搜索内容的同时，还可以打开HTML访问另外的信息，而不必等待第一个网页搜索结束再去访问别的网页，这就是多线程所能提供的便利性和高效性。Java编程语言的类库中，有一个Thread类提供，包括四个搜索状态：开始、运行、停止和检查，可以同时处理多个事务，提高了程序效率。

2.6 稳健性

Java与C++最大的不同就是，Java去除了C++中的指针，它消除了重写内存和破坏数据的可能性，这是一个非常有用的特性。对于其他语言来说，只有在执行的时候才能够检测出来。此外，还有数组的边界检测，这样就很有效的防止了数据溢出。在C语言中，开发人员往往需要指针来保存字符串、数组等。在Java语言中，不需要用指针来构造字符串和数组，但是在某些必要情况下，它也可以实现例如链表这类的数据结构。Java语言中的异常处理，也是很有特色的一个功能，通过catch语句或是try语句，编程人员可以很容易得知错误的地方。总而言之，Java除了某些编程方面的错误外，是绝对安全的，使用Java来编写软件是非常可靠的。

2.7 动态性

在C++语言中，每类中添加新成员或者新函数时，必须要重新编译一次他的子类，否则程序将不能通过编译。而Java语言可以动态导入所需要的所有类，C++语言中的面向对象编程就无法做到。Java语言中，由存储器生成的对象不在编写的时候决定，而是由解释器在运行过程中决定的，这样就会运行已经被更新的类，并不会影响原来的代码运行。

Java语言自带的类库中，还可以不断地添加新的方法，对客户端不会产生影响。

2.8 高性能

Java语言是先编译后翻译的语言，这点上它不如C/C++这种全编译性语言运行速度快。但在某些情况下，这种性能还是很有必要的。开发Java语言的开发者编写了及时编译程序，Java可以直接在编译过程中把代码翻译成机器指令，与C/C++翻译代码的速度几乎没有什么区别。

2.9 分布性

Java语言是一种分布式的语言，它适应各种网络连接。Java程序只需要编写一次，就可以多次执行。

3  Java程序设计语言在软件开发中的具体应用

3.1 开发Android应用

Android手机应用的开发语言几乎都是Java语言，例如QQ、微信。由于它的安全性，可以防止各种恶意代码的攻击，所以Java语言很适合开发大型软件。Java语言开发的软件可以跨平台运行。前文说到过，Java语言具有可移植性，在任何平台、CPU和操作系统上都可以运行，只要是装有Java虚拟机的机器。所以，想要程序在任何一部手机上都可以运行你的软件，拿Java语言开发Android软件是最佳选择。由于Java语言相对于C/C++语言来说，具有简单性，去除了C++中一些容易出错误的部分，虽然有时候会导致程序的运行效率不高，但是会让开发效率变得更高，更由于Java语言跟C++语言很相似，甚至于更简单，开发人员很容易驾驭Java语言这门计算机语言，使精力放在研发上面。

3.2 嵌入式应用

Java的很多优点都使它在嵌入式领域上受到青睐，它在嵌入式应用上有很大的发展空间。目前市面上很多嵌入系统，都是由Java语言编写的，例如为汽车、小型电子产品（手机，MP3）、电信设计产品。在嵌入式领域上，Java较C/C++语言来说，更加具有优越性。前文提到过，Java语言具有非常高的安全性，它可以有效地防范各种病毒和恶意代码的攻击，有很多层次的安全保护措施，对于很多嵌入系统，Java语言提供了可靠性。还有就是最重要的一点，跨平台性。Java语言的跨平台性，可以适应各种操作系统和各种硬件，只需要编写一次，就可以多次使用，而C/C++在不同的操作系统或是CPU中，多次编写才能运行，有的操作系统甚至不支持C/C++语言。Java语言还可以适应各种网络应用，极大的提高了开发嵌入式系统的效率。Java语言的应用范围很广，包括PersonalJava、Card Java等。