JavaEE后端计算机软件设计与开发技术研究

【摘要】    大数据时代背景下，互联网技术发展迅速，Java EE作为互联网时代中一种最为先进的直接面向对象计算机软件设计与开发的技术，在实际软件开发、设计过程中采用了多种软件设计技术，最终实现的Java EE计算机软件设计与开发项目重点采用了开发框架，其中通过构建多种技术组件，用以实现更为精简化的现代化软件开发部署新环境。

【关键词】    Java EE    计算机软件    设计与开发    技术研究

引言：

现阶段，计算机软件设计与开发技术领域正处于一个飞速发展时期。基于此，Java EE作为一项重点研究的计算机软件设计与开发技术出现在了计算机软件设计与开发的行列中，同其他计算机软件设计与开发技术有所不同，Java EE作为现阶段应用最为广泛的一种计算机软件开发工具，在实际应用中能够更好地发挥自身的作用。该技术凭借自身独特的设计与开发特点，向各界提供了一个面向对象软件的开发标准。通过给以网络用户提供中间件标准，区别于平台、可移植的间接件。

凭借自身强大的技术，Java EE内含丰富的组件，大量的组件能够有效实现对用户信息的录入、数据库操作等，这些在计算机软件设计与开发技术研究领域都是十分重要的成就。

现阶段我国在研究Java EE技术时开始不断引进国际力量，积极采用国际计算机软件设计与开发技术中有效的设计与开发技术，从本质上提升所设计、开发的软件的可兼容性，真正解决在软件开发过程中存在的软件开发不兼容，大大提高软件设计与开发质量水平。

一、Java EE计算机软件设计与开发的含义

Java EE计算机软件设计是一种基于面向对象的多层架构软件开发方式，面向对象的开发方式有利于提升软件功能的实用性以及科学性。并且，其也可以促进用户满意度的提升。而多层架构的软件开发方式则可以实现软件系统开发过程中的高内聚低耦合，进而提升软件系统的流畅性与实用性。此外，由于Java EE的软件设计是基于java语言所开发的，因此在对软件系统进行开发与设计时可以有效降低其开发成本，进而为开发人员谋取更多的利益。同时，多层架构的软件开发模式也进一步提升了软件系统的开发效率与开发质量。

二、Java EE计算机软件设计与开发有效性

Java EE不仅属于开源性的软件开发工具，同时其具有较好的兼容性，因此软件开发人员在利用其进行软件系统的开发过程中不仅可以实现软件开发成本的降低，同时更可以避免由于用户以及软件开发人员的环境不同而导致软件或软件开发工具出现异常。此外，由于Java EE所开发的软件系统也具有较强的兼容性，因此基于Java EE所开发的软件系统可以便于yoghurt在多终端进行使用，进而为用户的工作与学习提供方便。

当前Java EE主要被用于面向对象的软件系统开发之中，因此基于Java EE所设计与开发的软件系统不仅在软件功能设计方面更加符合用户的实际需求，同时其各类功能在实用性及稳定性方面也更加优异。此外，与传统的java相比，Java EE无疑可以为软件开发人员提供更多的便利，从而提升其软件开发效率与软件开发质量。同时基于Java EE开发环境的稳定性及安全性，软件开发人员也可以实现更加高效、便捷地开发。

三、计算机软件设计架构技术

Java EE是当前常用的软件开发工具之一，其通过利用多层架构实现了各类软件系统的开发。通过利用多层架构技术不仅可以有效降低系统各个模块之间的依赖性，同时更可以在某一模块出现损坏时利用新的模块进行无损替换。其次，通过利用多层架构也可以便于软件开发人员更好的分工，从而进一步提升软件开发效率及软件质量。

Java EE中的多层架构共分为了三层，其分别是客户端和现实逻辑、业务逻辑以及数据库，下面本章将对其进行分别介绍。

（一）客户端和显示逻辑

客户端是Java EE框架的最上层，其中主要包括有浏览器Aoolet、以及Java桌面应用程序等。客户端的主要功能便是实现与用户的交互，并为用户提供相应的提示，从而方便用户的使用。由于用户端是用户对软件系统最直观地了解，并且其也是普通用户在Java EE框架中唯一能接觸到的，因此软件开发人员在对客户端进行设计与开发时不仅需要考虑到其美观程度，同时更需要考虑到其各项功能的简便性以及直观性等。只有简洁、美观的客户端才能更便于用户使用，从而获得用户的青睐。当用户对某一软件系统进行使用时，其往往会先利用客户端中的登录或注册模块实现用户信息的登录或录入。

而在这一过程中，首先客户端中的浏览器Applet以及Java组件会将用户登录或注册请求发送至Tomcat服务器中，从而打开相应的登录或注册页面。在登录或注册页面中浏览器Applet以及Java组件还会将其用户所输入的相关数据借助Tomcat服务器，从而保存在数据库中或与数据库中的已有用户信息进行对比，以实现用户登录或注册。当用户完成登录或注册后，Tomcat服务器便会将客户端页面跳转至主页面，从而便于用户对软件系统各类功能的使用。

其次，在客户端中还包括有软件系统的显示逻辑。软件系统的显示逻辑主要是指其个页面的排版以及不同页面之间的跳转逻辑等。而这主要是依据JSP技术所实现，软件开发人员可以在JSP页面中插入不同的表单、表格，从而实现数据的整齐排放。

最后，软件开发人员也可以利用JFrame框架实现对不同JSP页面的排版，进而方便用户对系统各项功能的使用。

此外，为了实现不同页面之间的跳转，软件开发人员还会在每个页面底部插入超链接以实现不同页面之间的互相连接。

（二）业务逻辑

在Java EE框架的中间层便是业务逻辑层，在这一层框架中主要包括有Servlet接口以及JavaBean组件。Java EE框架中业务逻辑层的主要作用是实现数据库层与客户端层之间的数据交换，进而实现软件系统的诸多功能。当用户使用软件系统时，其客户端所发出的请求便会通过Servlet接口传给Tomcat服务器，从而实现软件系统的各类功能。而当用户需要调用数据库中的数据时，客户端也会利用Servlet接口将其数据调转请求发送至服务器，并在服务器将其处理后由Servlet接口转至数据库中以实现数据信息的调用与存取。JavaBean则是Java中的一款组件，其可以实现对构造器的调用。通过调用构造器不仅可以借助系统中的多个封装函数实现软件的诸多功能，同时其也可以便于系统获取返回值，进而满足用户对数据信息的处理需求。

四、Java EE计算机软件开发技术

（一）Servlet技术

Servlet是web服务器以及应用服务器上所运行的程序，其主要功能是读取客户端中的数据信息及相应的请求，并将其处理后发送相应的请求数据至客户端。当用户使用系统时，其首先会通过客户端发送相应的请求数据至Tomcat服务器端，而其中的Servlet容器便会从磁盘中加载相应的Servlet。加载完成的Servlet会将Tomcat服务器所上传的请求数据进行解析，从而使其成为reques对象。

当完成此步后，request对象会被发送至相应的Servlet中进行处理，从而返回response。此后，Tomcat会将response转化为相应的请求数据，进而发回客户端中以实现相应的功能。通过利用Servlet技术不仅可以实现几乎各类请求的相应，同时还可以对现有的HTTP协议及web服务器进行扩展，以提升数据传输效率及数据传输质量。

（二）Javabean技术

JavaBean是由Java语言所编写的一款可重用组件，其可以实现对Java中各类构造器的调用。常见的JavaBean大致有两类，其分别是在客户端中使用的JavaBean以及操纵数据库并进行数据运算的JavaBean。其中带有界面的JavaBean有时会被应用在JSP以及客户端的ui中，但更为常用的仍是负责对数据信息进行处理与调用的JavaBean。在利用此类JavaBean时，软件设计人员首先需要确保此JavaBean类中具备至少一个无参数的构造函数，并且其中的各类属性均需要私有化。

除此之外，在JavaBean中的各类私有化属性需要通过public类型的方法进行暴露，从而便于其他函数及程序的调用。而在使用其属性及构造器的过程中，软件开发人员仅仅只需要利用对象。构造器名的方式便可以实现对其私有属性的调用以及对私有函数的调用。在JSP中使用JavaBean则需要建立相应的JSP标签，从而实例化JavaBean对象以实现对JavaBean的调用。

五、Java EE技术对考试系统模型软件设计与开发的分析

在上文中曾提到Java EE是当前较为常见的软件开发工具之一，其中部分高校中所应用的考试系统模型软件便是基于Java EE所设计的。下面本章将依据考试系统模型软件的设计与开发过程进行简要分析。

（一）系统分析

在基于Java EE技术开发相应的软件项目前，软件设计人员首先需要对系统开发的可行性及其功能需求等进行详尽的分析，从而判断该软件项目开发的可行性。

在这一过程中，软件开发人员首先需要基于技术、经济等方面进行软件项目的可行性分析。其次，软件开发人员还需要对该软件项目的功能需求及功能角色进行相应的分析，从而便于其后续的开发与设计。

1.可行性分析

在考试系统模型软件的开发过程中主要需要利用Java EE作为开发工具，其次还需要利用MySQL作为数据库管理软件以及JavaBean技术、Servlet技术与MVC架构。其中Java EE是当前社会中较为常用的软件开发工具之一，其不仅可以实现小型软件项目的开发，同时更可以实现大型商业系统的开发。同时，Java EE还具有较高的稳定性，通过多个版本的更新与完善，现今的Java EE不仅可以为软件人员的开发提供一定的便利，同时其也具有较高的稳定性。而MySQL数据库是Oracle公司所开发的关心性数据库之一，其不仅是一个开放性的数据库，同时还具有较高的兼容性。

在考试系统模型软件开发中所应用的JavaBean、Servlet技术以及MVC架构均属于开源型技术，并且其在稳定性与安全性方面均具有一定的优势。因此，考试系统模型这一软件在技术可行性以及经济可行性等方面完全可行。

2.功能需求分析

考试系统模型在功能方面首先需要满足对试卷的收集与分发等功能。其中，在试卷收集方面，考试系统模型需要具备教师及管理员用户上传试卷的功能。而在试卷的分发方面，考试系统模型需要具备为不同学生分发其相应试卷的功能。其次，考试系统模型还需要具备试卷分类功能以及试卷评判功能，以便学生利用其进行考试测试。

3.功能角色分析

在考试系统模型的角色分类中该系统需要将其分为三类，其分别是教师、管理员以及学生。其中管理员可以对学生及教师的相关信息进行录入与修改。而教师则可以对学生的相关信息进行录入与完善。学生仅仅只能对其本身的信息进行查阅。

此外，系统中的管理员用户还可以对系统中的试卷信息进行管理并对试卷类型以及学生类型进行分类与管理。而教师用户则可以依据不同的試卷种类上传相应的试卷信息，并在学生完成试卷后对其试卷进行评判。而学生用户可以从考试系统模型中对其所对应的试卷进行下载或在线作答，并在完成试卷后将其提交回系统中。

（二）系统功能设计

在系统功能设计中需要对系统功能设计一下几个模块，其分别是用户登录模块、试卷管理模块、试卷分类管理模块以及留言管理模块。在与用户登录模块中，系统管理员用户、教师用户以及学生用户均可以依据其各自的工号、学号以及密码进行登录，从而对本系统的各项功能进行使用。

在试卷分类管理模块中，教师与系统管理员用户可以对试卷分类进行上传与修改，从而满足不同学科以及不同学生的使用。在试卷管理模块中，系统管理员与教师用户可以实现对试卷的上传、修改与下载，而学生用户仅仅只能下载试卷并进行在线答题与试卷提交。

教师用户当学生提交完已答试卷后，其还能对试卷进行评判。在留言管理模块中，教师与学生均可以进行留言，而系统管理员则可以对留言信息进行管理，从而对系统进行逐步完善。

（三）系统测试

当完成系统功能设计与实现后，软件开发人员还需要对该系统的各项功能进行测试，从而确定其各项功能是否完善。在测试过程中，软件开发人员既可以选用黑盒测试的方式对其程序结构进行测试，从而确定该系统的外部结构以及客户端界面是否具有问题。同时，软件开发人员也可以利用白盒测试的方式对系统的内部函数及相关结构进行测试，进而确定该系统的逻辑性是否科学。

六、结束语

综上，伴随着计算机软件设计与开发技术的趋于成熟化方向发展，面向对象软件开发技术也将得到相应的技术普及和发展。由此，Java EE将会拥有强大的技术发展背景做技术后盾，进而给以应用软件开发创建更为强大的设计框架和组件，且当今时代背景下出现在Java EE软件设计与开发领域的技术日益增多，所设计出的Java EE技术将会是一种全新的软件设计与开发技术，其间涉及的技术开发项目都将得到质的飞跃。当然，相关技术研究人员始终不会停止技术研究步伐，将会结合该技术研究领域的实际需求和不足不断积累、沉淀，进而寻找更加先進的计算机软件设计与开发技术。

现阶段，在该领域利用JSP技术所实现的动态网页开发可以说是一次技术进步的真实体现，在研究计算机软件设计与开发的过程中要不断强调实现组建的重用性的积极作用，同时做好压缩软件的开发周期工作，真正创建高质量的软件开发时代。

作者单位：袁旭    中国矿业大学徐海学院计算机系2019级

参  考  文  献

[1]郭亚楠，肖菡.计算机软件数据接口的设计与实现[J].电子技术与软件工程，2021（21）：10-11.

[2]陈洪艳.基于Java编程语言的计算机软件设计[J].信息与电脑（理论版），2020，32（22）：86-88.

[3]李昕妍.Java EE计算机软件设计及开发分析[J].网络安全技术与应用，2020（02）：49-50.

[4] Hao Li，Heda Yang. Digital platform architecture design based on Java EE[J]. Journal of Physics： Conference Series，2019，1345（2）.