淺析Java技術(shù)在嵌入式系統(tǒng)中的作用

陸莉芳

摘要：嵌入式技術(shù)快速發(fā)展，逐漸廣泛應(yīng)用在與人們生活密不可分的消費(fèi)類電子產(chǎn)品中，給人們生產(chǎn)、生活提供了極大的便利，而Java技術(shù)以自身較高的安全性、面向?qū)ο蟮忍卣鞯玫搅藦V泛的應(yīng)用，為嵌入式系統(tǒng)功能的提高等方面發(fā)揮了極大的作用，因此在嵌入式系統(tǒng)中科學(xué)地應(yīng)用Java技術(shù)具有重要意義。本文主要研究嵌入式系統(tǒng)對(duì)Java技術(shù)的應(yīng)用，并探究Java技術(shù)在嵌入式系統(tǒng)中所發(fā)揮的作用。

關(guān)鍵詞：作用；嵌入式系統(tǒng)；Java技術(shù)

中圖分類號(hào)：TP3681；TP3122文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-5349（2016）05-0255-01

Java技術(shù)一種面向?qū)ο蟮恼Z(yǔ)言，是在改進(jìn)C++語(yǔ)言基礎(chǔ)上得到的，其特征是具有較高的動(dòng)態(tài)性、安全性、通用性，將其應(yīng)用到嵌入式系統(tǒng)中將對(duì)其產(chǎn)生極大的影響，而嵌入式技術(shù)在電器產(chǎn)品、通信領(lǐng)域、軍事領(lǐng)域等得到了廣泛的應(yīng)用。以往的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)，存在效率低和程序繁瑣等不足問(wèn)題，嵌入式系統(tǒng)中引入Java技術(shù)，得到良好的應(yīng)用效果。

一、嵌入式系統(tǒng)對(duì)Java技術(shù)的應(yīng)用

（一）嵌入式系統(tǒng)

基于計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)軟硬件的可裁剪性質(zhì)進(jìn)行充分的利用，從而得到具有較高的可靠性的系統(tǒng)就是嵌入式系統(tǒng)，主要包括硬件層、中間層、軟件層、功能層。其主要特征是獨(dú)立性，表現(xiàn)在該計(jì)算機(jī)子系統(tǒng)是完整的，與其他目標(biāo)系統(tǒng)之間的關(guān)系是互相獨(dú)立的；可靠性，其狀態(tài)通常是在目標(biāo)設(shè)備中隱藏，用戶對(duì)其真正的控制和接觸是難以實(shí)現(xiàn)的；專用性，該系統(tǒng)主要是用來(lái)完成特定的任務(wù)的等。[1]

（二）Java技術(shù)在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用

在嵌入式系統(tǒng)中應(yīng)用Java技術(shù)主要將系統(tǒng)分為五個(gè)層次，即硬件層、平臺(tái)層、本地類庫(kù)、Java類庫(kù)、代碼層。其中硬件層是在運(yùn)行虛擬機(jī)過(guò)程中產(chǎn)生的設(shè)備初始化等相關(guān)問(wèn)題，主要依靠RTOS操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，并提供相關(guān)的服務(wù)，如網(wǎng)絡(luò)連接、內(nèi)存管理等；平臺(tái)層主要構(gòu)成是RTOS實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)、Java虛擬機(jī)，各類Java文件的執(zhí)行主要依靠Java虛擬機(jī)，轉(zhuǎn)載依靠?jī)?nèi)存，而運(yùn)行Java虛擬所需的平臺(tái)則依靠RTOS操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)；Java類庫(kù)主要是在各種程序中引入Java代碼層，在對(duì)Java程序進(jìn)行編寫的過(guò)程中，需要對(duì)Java類庫(kù)中的API調(diào)用進(jìn)行使用；代碼層主要是用戶在開發(fā)應(yīng)用程序的時(shí)候使用Java技術(shù)。[2]

二、嵌入式系統(tǒng)中應(yīng)用Java技術(shù)所發(fā)揮的作用

（一）保障嵌入式系統(tǒng)的安全性

在設(shè)計(jì)Java語(yǔ)言的過(guò)程中，相關(guān)的設(shè)計(jì)人員在這種語(yǔ)言中剔除了指針變量，造成Java對(duì)內(nèi)存不可以進(jìn)行隨意的訪問(wèn)，只可以對(duì)創(chuàng)建的含有Java內(nèi)存分配管理系統(tǒng)的對(duì)象進(jìn)行讀寫。在對(duì)Java編譯器的分類機(jī)制嚴(yán)格性充分考慮之后，對(duì)那些程序中沒有分配內(nèi)存區(qū)域進(jìn)行訪問(wèn)是不可能實(shí)現(xiàn)的，因此加大了操作惡意代碼的難度。但是Java提供的保護(hù)是不可否認(rèn)的，有效防止了在硬件上對(duì)代碼直接運(yùn)行的侵犯行為，同時(shí)Java程序、硬件、操作系統(tǒng)之間的關(guān)系是相互獨(dú)立的，所以不安全的代碼、計(jì)算機(jī)病毒等難以達(dá)到控制設(shè)備的目的，從而促進(jìn)了設(shè)備安全性的提高。

（二）促進(jìn)了嵌入式系統(tǒng)開發(fā)周期的縮短

Java是語(yǔ)言編程的一種方式，封裝、代碼是Java預(yù)言的主要對(duì)象。而封裝以其自身繼承性、多態(tài)性的特征，導(dǎo)致相關(guān)程序設(shè)計(jì)人員在完成所有工作時(shí)只能夠按照相關(guān)指令的指導(dǎo)，并對(duì)指令認(rèn)真執(zhí)行。在嵌入式系統(tǒng)中應(yīng)用Java技術(shù)，達(dá)到了在另一個(gè)軟件中實(shí)現(xiàn)該嵌入式系統(tǒng)的效果，而且通過(guò)對(duì)庫(kù)類存進(jìn)行利用和更改，能夠?qū)崿F(xiàn)面向?qū)ο蟮木幊陶n，有助于促進(jìn)開發(fā)嵌入式系統(tǒng)周期的大幅度縮短。

（三）促進(jìn)了嵌入式系統(tǒng)實(shí)時(shí)性的提高

實(shí)時(shí)性是大多數(shù)嵌入式設(shè)備運(yùn)行程序所表現(xiàn)出的特征，對(duì)比一般的通用系統(tǒng)、實(shí)時(shí)系統(tǒng)可以看出，兩種系統(tǒng)在性能要求存在較大的差異性?？梢哉f(shuō)實(shí)時(shí)系統(tǒng)的優(yōu)劣直接決定了嵌入式設(shè)備的成功性。以往的嵌入式系統(tǒng)中使用C語(yǔ)言進(jìn)行開發(fā)設(shè)計(jì)，雖然可以得到良好的執(zhí)行效率，但卻存在致命的不足之處，即具有較低的使用開發(fā)效率和較為復(fù)雜的開發(fā)工具、開發(fā)平臺(tái)。Java語(yǔ)言以其自身的特征有助于減輕程序員內(nèi)存管理操作任務(wù)，保證了嵌入式設(shè)備的實(shí)時(shí)性，另外還促進(jìn)了嵌入式系統(tǒng)開發(fā)效率的提高。

（四）促進(jìn)了嵌入式系統(tǒng)成為通用通信設(shè)備可能性的增強(qiáng)

傳統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)主要是在對(duì)相應(yīng)的程序進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)采用特定的微處理器，在對(duì)設(shè)計(jì)好的程序進(jìn)行運(yùn)行時(shí)也要依靠特定的微處理器。若是對(duì)Java技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，可以在系統(tǒng)中存儲(chǔ)程序，在下載該程序之后還可以在另外的系統(tǒng)中進(jìn)行良好的運(yùn)行，有效實(shí)現(xiàn)了不同地方下載程序的便捷性。而且下載后的程序既可以在特定的處理器上運(yùn)行，又可以在其他處理器上運(yùn)行。在數(shù)據(jù)信息進(jìn)行傳遞時(shí)也可以使用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，最終促進(jìn)了嵌入式系統(tǒng)成為通用通信設(shè)備可能性的增強(qiáng)。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)對(duì)Java技術(shù)在嵌入式系統(tǒng)中作用的深入研究，從中可以了解到嵌入式系統(tǒng)的組成，在應(yīng)用Java技術(shù)之后嵌入式系統(tǒng)組成內(nèi)容，同時(shí)還了解到Java技術(shù)對(duì)嵌入式系統(tǒng)所發(fā)揮的作用有保障嵌入式系統(tǒng)的安全性，促進(jìn)嵌入式系統(tǒng)開發(fā)周期的縮短，促進(jìn)嵌入式系統(tǒng)實(shí)時(shí)性的提高等。充分認(rèn)識(shí)Java技術(shù)的重要作用，對(duì)其進(jìn)行科學(xué)的使用，將促進(jìn)嵌入式系統(tǒng)性能的全面提高。

參考文獻(xiàn)：

[1]孔煒，吳樹高.自動(dòng)編碼技術(shù)在嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中的應(yīng)用[J].工業(yè)控制計(jì)算機(jī)， 2013，26（03）：6-7.

[2]王博，白曉穎，賀飛.可組合嵌入式軟件建模與驗(yàn)證技術(shù)研究綜述[J].軟件學(xué)報(bào)， 2014，25（02）：234-253.

責(zé)任編輯：孫瑤