JavaEE后端計算機軟件設計與開發技術研究

【摘要】? ? 大數據時代背景下，互聯網技術發展迅速，Java EE作為互聯網時代中一種最為先進的直接面向對象計算機軟件設計與開發的技術，在實際軟件開發、設計過程中采用了多種軟件設計技術，最終實現的Java EE計算機軟件設計與開發項目重點采用了開發框架，其中通過構建多種技術組件，用以實現更為精簡化的現代化軟件開發部署新環境。

【關鍵詞】? ? Java EE? ? 計算機軟件? ? 設計與開發? ? 技術研究

引言：

現階段，計算機軟件設計與開發技術領域正處于一個飛速發展時期?；诖?，Java EE作為一項重點研究的計算機軟件設計與開發技術出現在了計算機軟件設計與開發的行列中，同其他計算機軟件設計與開發技術有所不同，Java EE作為現階段應用最為廣泛的一種計算機軟件開發工具，在實際應用中能夠更好地發揮自身的作用。該技術憑借自身獨特的設計與開發特點，向各界提供了一個面向對象軟件的開發標準。通過給以網絡用戶提供中間件標準，區別于平臺、可移植的間接件。

憑借自身強大的技術，Java EE內含豐富的組件，大量的組件能夠有效實現對用戶信息的錄入、數據庫操作等，這些在計算機軟件設計與開發技術研究領域都是十分重要的成就。

現階段我國在研究Java EE技術時開始不斷引進國際力量，積極采用國際計算機軟件設計與開發技術中有效的設計與開發技術，從本質上提升所設計、開發的軟件的可兼容性，真正解決在軟件開發過程中存在的軟件開發不兼容，大大提高軟件設計與開發質量水平。

一、Java EE計算機軟件設計與開發的含義

Java EE計算機軟件設計是一種基于面向對象的多層架構軟件開發方式，面向對象的開發方式有利于提升軟件功能的實用性以及科學性。并且，其也可以促進用戶滿意度的提升。而多層架構的軟件開發方式則可以實現軟件系統開發過程中的高內聚低耦合，進而提升軟件系統的流暢性與實用性。此外，由于Java EE的軟件設計是基于java語言所開發的，因此在對軟件系統進行開發與設計時可以有效降低其開發成本，進而為開發人員謀取更多的利益。同時，多層架構的軟件開發模式也進一步提升了軟件系統的開發效率與開發質量。

二、Java EE計算機軟件設計與開發有效性

Java EE不僅屬于開源性的軟件開發工具，同時其具有較好的兼容性，因此軟件開發人員在利用其進行軟件系統的開發過程中不僅可以實現軟件開發成本的降低，同時更可以避免由于用戶以及軟件開發人員的環境不同而導致軟件或軟件開發工具出現異常。此外，由于Java EE所開發的軟件系統也具有較強的兼容性，因此基于Java EE所開發的軟件系統可以便于yoghurt在多終端進行使用，進而為用戶的工作與學習提供方便。

當前Java EE主要被用于面向對象的軟件系統開發之中，因此基于Java EE所設計與開發的軟件系統不僅在軟件功能設計方面更加符合用戶的實際需求，同時其各類功能在實用性及穩定性方面也更加優異。此外，與傳統的java相比，Java EE無疑可以為軟件開發人員提供更多的便利，從而提升其軟件開發效率與軟件開發質量。同時基于Java EE開發環境的穩定性及安全性，軟件開發人員也可以實現更加高效、便捷地開發。

三、計算機軟件設計架構技術

Java EE是當前常用的軟件開發工具之一，其通過利用多層架構實現了各類軟件系統的開發。通過利用多層架構技術不僅可以有效降低系統各個模塊之間的依賴性，同時更可以在某一模塊出現損壞時利用新的模塊進行無損替換。其次，通過利用多層架構也可以便于軟件開發人員更好的分工，從而進一步提升軟件開發效率及軟件質量。

Java EE中的多層架構共分為了三層，其分別是客戶端和現實邏輯、業務邏輯以及數據庫，下面本章將對其進行分別介紹。

（一）客戶端和顯示邏輯

客戶端是Java EE框架的最上層，其中主要包括有瀏覽器Aoolet、以及Java桌面應用程序等?？蛻舳说闹饕δ鼙闶菍崿F與用戶的交互，并為用戶提供相應的提示，從而方便用戶的使用。由于用戶端是用戶對軟件系統最直觀地了解，并且其也是普通用戶在Java EE框架中唯一能接觸到的，因此軟件開發人員在對客戶端進行設計與開發時不僅需要考慮到其美觀程度，同時更需要考慮到其各項功能的簡便性以及直觀性等。只有簡潔、美觀的客戶端才能更便于用戶使用，從而獲得用戶的青睞。當用戶對某一軟件系統進行使用時，其往往會先利用客戶端中的登錄或注冊模塊實現用戶信息的登錄或錄入。

而在這一過程中，首先客戶端中的瀏覽器Applet以及Java組件會將用戶登錄或注冊請求發送至Tomcat服務器中，從而打開相應的登錄或注冊頁面。在登錄或注冊頁面中瀏覽器Applet以及Java組件還會將其用戶所輸入的相關數據借助Tomcat服務器，從而保存在數據庫中或與數據庫中的已有用戶信息進行對比，以實現用戶登錄或注冊。當用戶完成登錄或注冊后，Tomcat服務器便會將客戶端頁面跳轉至主頁面，從而便于用戶對軟件系統各類功能的使用。

其次，在客戶端中還包括有軟件系統的顯示邏輯。軟件系統的顯示邏輯主要是指其個頁面的排版以及不同頁面之間的跳轉邏輯等。而這主要是依據JSP技術所實現，軟件開發人員可以在JSP頁面中插入不同的表單、表格，從而實現數據的整齊排放。

最后，軟件開發人員也可以利用JFrame框架實現對不同JSP頁面的排版，進而方便用戶對系統各項功能的使用。

此外，為了實現不同頁面之間的跳轉，軟件開發人員還會在每個頁面底部插入超鏈接以實現不同頁面之間的互相連接。

（二）業務邏輯

在Java EE框架的中間層便是業務邏輯層，在這一層框架中主要包括有Servlet接口以及JavaBean組件。Java EE框架中業務邏輯層的主要作用是實現數據庫層與客戶端層之間的數據交換，進而實現軟件系統的諸多功能。當用戶使用軟件系統時，其客戶端所發出的請求便會通過Servlet接口傳給Tomcat服務器，從而實現軟件系統的各類功能。而當用戶需要調用數據庫中的數據時，客戶端也會利用Servlet接口將其數據調轉請求發送至服務器，并在服務器將其處理后由Servlet接口轉至數據庫中以實現數據信息的調用與存取。JavaBean則是Java中的一款組件，其可以實現對構造器的調用。通過調用構造器不僅可以借助系統中的多個封裝函數實現軟件的諸多功能，同時其也可以便于系統獲取返回值，進而滿足用戶對數據信息的處理需求。

四、Java EE計算機軟件開發技術

（一）Servlet技術

Servlet是web服務器以及應用服務器上所運行的程序，其主要功能是讀取客戶端中的數據信息及相應的請求，并將其處理后發送相應的請求數據至客戶端。當用戶使用系統時，其首先會通過客戶端發送相應的請求數據至Tomcat服務器端，而其中的Servlet容器便會從磁盤中加載相應的Servlet。加載完成的Servlet會將Tomcat服務器所上傳的請求數據進行解析，從而使其成為reques對象。

當完成此步后，request對象會被發送至相應的Servlet中進行處理，從而返回response。此后，Tomcat會將response轉化為相應的請求數據，進而發回客戶端中以實現相應的功能。通過利用Servlet技術不僅可以實現幾乎各類請求的相應，同時還可以對現有的HTTP協議及web服務器進行擴展，以提升數據傳輸效率及數據傳輸質量。

（二）Javabean技術

JavaBean是由Java語言所編寫的一款可重用組件，其可以實現對Java中各類構造器的調用。常見的JavaBean大致有兩類，其分別是在客戶端中使用的JavaBean以及操縱數據庫并進行數據運算的JavaBean。其中帶有界面的JavaBean有時會被應用在JSP以及客戶端的ui中，但更為常用的仍是負責對數據信息進行處理與調用的JavaBean。在利用此類JavaBean時，軟件設計人員首先需要確保此JavaBean類中具備至少一個無參數的構造函數，并且其中的各類屬性均需要私有化。

除此之外，在JavaBean中的各類私有化屬性需要通過public類型的方法進行暴露，從而便于其他函數及程序的調用。而在使用其屬性及構造器的過程中，軟件開發人員僅僅只需要利用對象。構造器名的方式便可以實現對其私有屬性的調用以及對私有函數的調用。在JSP中使用JavaBean則需要建立相應的JSP標簽，從而實例化JavaBean對象以實現對JavaBean的調用。

五、Java EE技術對考試系統模型軟件設計與開發的分析

在上文中曾提到Java EE是當前較為常見的軟件開發工具之一，其中部分高校中所應用的考試系統模型軟件便是基于Java EE所設計的。下面本章將依據考試系統模型軟件的設計與開發過程進行簡要分析。

（一）系統分析

在基于Java EE技術開發相應的軟件項目前，軟件設計人員首先需要對系統開發的可行性及其功能需求等進行詳盡的分析，從而判斷該軟件項目開發的可行性。

在這一過程中，軟件開發人員首先需要基于技術、經濟等方面進行軟件項目的可行性分析。其次，軟件開發人員還需要對該軟件項目的功能需求及功能角色進行相應的分析，從而便于其后續的開發與設計。

1.可行性分析

在考試系統模型軟件的開發過程中主要需要利用Java EE作為開發工具，其次還需要利用MySQL作為數據庫管理軟件以及JavaBean技術、Servlet技術與MVC架構。其中Java EE是當前社會中較為常用的軟件開發工具之一，其不僅可以實現小型軟件項目的開發，同時更可以實現大型商業系統的開發。同時，Java EE還具有較高的穩定性，通過多個版本的更新與完善，現今的Java EE不僅可以為軟件人員的開發提供一定的便利，同時其也具有較高的穩定性。而MySQL數據庫是Oracle公司所開發的關心性數據庫之一，其不僅是一個開放性的數據庫，同時還具有較高的兼容性。

在考試系統模型軟件開發中所應用的JavaBean、Servlet技術以及MVC架構均屬于開源型技術，并且其在穩定性與安全性方面均具有一定的優勢。因此，考試系統模型這一軟件在技術可行性以及經濟可行性等方面完全可行。

2.功能需求分析

考試系統模型在功能方面首先需要滿足對試卷的收集與分發等功能。其中，在試卷收集方面，考試系統模型需要具備教師及管理員用戶上傳試卷的功能。而在試卷的分發方面，考試系統模型需要具備為不同學生分發其相應試卷的功能。其次，考試系統模型還需要具備試卷分類功能以及試卷評判功能，以便學生利用其進行考試測試。

3.功能角色分析

在考試系統模型的角色分類中該系統需要將其分為三類，其分別是教師、管理員以及學生。其中管理員可以對學生及教師的相關信息進行錄入與修改。而教師則可以對學生的相關信息進行錄入與完善。學生僅僅只能對其本身的信息進行查閱。

此外，系統中的管理員用戶還可以對系統中的試卷信息進行管理并對試卷類型以及學生類型進行分類與管理。而教師用戶則可以依據不同的試卷種類上傳相應的試卷信息，并在學生完成試卷后對其試卷進行評判。而學生用戶可以從考試系統模型中對其所對應的試卷進行下載或在線作答，并在完成試卷后將其提交回系統中。

（二）系統功能設計

在系統功能設計中需要對系統功能設計一下幾個模塊，其分別是用戶登錄模塊、試卷管理模塊、試卷分類管理模塊以及留言管理模塊。在與用戶登錄模塊中，系統管理員用戶、教師用戶以及學生用戶均可以依據其各自的工號、學號以及密碼進行登錄，從而對本系統的各項功能進行使用。

在試卷分類管理模塊中，教師與系統管理員用戶可以對試卷分類進行上傳與修改，從而滿足不同學科以及不同學生的使用。在試卷管理模塊中，系統管理員與教師用戶可以實現對試卷的上傳、修改與下載，而學生用戶僅僅只能下載試卷并進行在線答題與試卷提交。

教師用戶當學生提交完已答試卷后，其還能對試卷進行評判。在留言管理模塊中，教師與學生均可以進行留言，而系統管理員則可以對留言信息進行管理，從而對系統進行逐步完善。

（三）系統測試

當完成系統功能設計與實現后，軟件開發人員還需要對該系統的各項功能進行測試，從而確定其各項功能是否完善。在測試過程中，軟件開發人員既可以選用黑盒測試的方式對其程序結構進行測試，從而確定該系統的外部結構以及客戶端界面是否具有問題。同時，軟件開發人員也可以利用白盒測試的方式對系統的內部函數及相關結構進行測試，進而確定該系統的邏輯性是否科學。

六、結束語

綜上，伴隨著計算機軟件設計與開發技術的趨于成熟化方向發展，面向對象軟件開發技術也將得到相應的技術普及和發展。由此，Java EE將會擁有強大的技術發展背景做技術后盾，進而給以應用軟件開發創建更為強大的設計框架和組件，且當今時代背景下出現在Java EE軟件設計與開發領域的技術日益增多，所設計出的Java EE技術將會是一種全新的軟件設計與開發技術，其間涉及的技術開發項目都將得到質的飛躍。當然，相關技術研究人員始終不會停止技術研究步伐，將會結合該技術研究領域的實際需求和不足不斷積累、沉淀，進而尋找更加先進的計算機軟件設計與開發技術。

現階段，在該領域利用JSP技術所實現的動態網頁開發可以說是一次技術進步的真實體現，在研究計算機軟件設計與開發的過程中要不斷強調實現組建的重用性的積極作用，同時做好壓縮軟件的開發周期工作，真正創建高質量的軟件開發時代。

作者單位：袁旭? ? 中國礦業大學徐海學院計算機系2019級

參? 考? 文? 獻

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