JAVA技術(shù)在嵌入式系統(tǒng)中的作用

楊帆

摘要：Java語言的基礎(chǔ)是C++語言，其是在后者的基礎(chǔ)之上發(fā)展而成的全新的編程語言，計算機技術(shù)的進步使得Java語言得到了廣泛的運用。Java技術(shù)首先是一種編程語言，這是它的基礎(chǔ)特性，并且其還是開發(fā)應(yīng)用平臺。Java技術(shù)問世以來備受業(yè)界歡迎，其兼具通用性、安全性、可移植性等多項特性，在嵌入式系統(tǒng)中發(fā)揮著巨大的價值，與此同時還積極推動了嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展。文章重點介紹了嵌入式系統(tǒng)，之后就Java技術(shù)在嵌入式系統(tǒng)中體現(xiàn)的作用進行了剖析。

關(guān)鍵詞：Java技術(shù)；技術(shù)發(fā)展；嵌入式系統(tǒng)；作用

伴隨著科學技術(shù)的不斷升級，Java語言憑借安全性與穩(wěn)定性完美融入了嵌入式系統(tǒng)，并且效果顯著。相較于C語言等一些常見編程語言，Java語言優(yōu)勢更加顯著，首先其極大的簡化了系統(tǒng)開發(fā)和運維的繁雜性，然后Java的源代碼更加適用于嵌入式系統(tǒng)，Java技術(shù)與嵌入式系統(tǒng)極佳的配合，使得嵌入式的價值更大的彰顯了出來。

一、嵌入式系統(tǒng)概述

考慮到軟硬件都可以裁剪的特性，嵌入式系統(tǒng)依托于計算機技術(shù)，使用在計算機中一個可靠性極佳的系統(tǒng)，相較于傳統(tǒng)計算機系統(tǒng)，嵌入式系統(tǒng)有五大特性：一為實時性，面對使用者的突然干預(yù)，嵌入式系統(tǒng)能夠在短時間內(nèi)迅速做出反應(yīng)，同時還能進行處理；二為可封裝性，其指的是嵌入式系統(tǒng)一般都是裝在內(nèi)部系統(tǒng)之內(nèi)的，可以根據(jù)需要進行相應(yīng)的封裝，實現(xiàn)信息的隱蔽性；三為專用性，嵌入式系統(tǒng)完成任務(wù)是指定性的，對應(yīng)的系統(tǒng)實現(xiàn)對應(yīng)的任務(wù)，故而，也有著專屬性；四為可靠性，嵌入式系統(tǒng)由于裝在設(shè)備之中，故而使用者幾乎不能直接接觸，可靠性由此而來；五為獨立性，嵌入式系統(tǒng)可以說是一個健全的子系統(tǒng)，可以與別的目標分離開不受影響，故而兼具獨立性。

二、基于Java技術(shù)的嵌入式系統(tǒng)體系

以Java技術(shù)為基礎(chǔ)的嵌入式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可分為以下幾部分：開始是代碼層，其是專給用戶提供的在Java基礎(chǔ)上研發(fā)的應(yīng)用程序；然后是Java類庫，這種結(jié)構(gòu)會在Java代碼層基礎(chǔ)上加上各類程序，用戶在程序編寫時必須要參考Java類庫；再然后是本地類庫，它存儲在嵌入式設(shè)備內(nèi)部，為Java中運用的各級代碼；其四為平臺層，其由Java虛擬機和RTOS實時操作系統(tǒng)組成；其五為硬件層，這層硬件結(jié)構(gòu)由RTOS負責，RTOS操作系統(tǒng)扮演的角色就是保證虛擬機的正常運轉(zhuǎn)，同時處理其在運行時出現(xiàn)的各種故障。

借助Java技術(shù)研發(fā)的嵌入式系統(tǒng)有以下特性：其一，Java技術(shù)會把程序源代碼轉(zhuǎn)換為特定指令，運用于指定設(shè)備；其二，Java程序的確定需要參考運行高度；其三，系統(tǒng)運行可以擺脫網(wǎng)絡(luò)的制約，即使在沒有硬盤的情況的依舊可以運轉(zhuǎn)；其四，如果情況需要，系統(tǒng)可以在多處理器上運行。

三、Java技術(shù)在嵌入式系統(tǒng)中的作用

在Java技術(shù)還未正式成型之前，要想開發(fā)嵌入式系統(tǒng)，一般就是憑借C語言、匯編語言進行開發(fā)，由此開發(fā)的嵌入式系統(tǒng)運行良好，不過也有很大的弊病，一般體現(xiàn)在以下幾點：其一，市面上嵌入式CPU多種多樣，針對操作系統(tǒng)的差異選擇也是不一樣的；其二，傳統(tǒng)方式開發(fā)的嵌入式系統(tǒng)盡管運行上符合要求，但是在維護上依舊困難重重；其三，傳統(tǒng)方式開發(fā)嵌入式系統(tǒng)需要多個平臺作為支撐，這就決定了操作上的復(fù)雜性；其四，由于系統(tǒng)自身的缺陷，使得這些程序在平臺之間的過渡變得異常困難，但是Java語言就能很好的處理這個問題，該平臺的穩(wěn)定性和安全性都是有保障的，同時Java語言入門相對比較便捷，再加上它高效的編程效率，使得其自問世以來就備受關(guān)注。下文將詳細剖析Java語言在嵌入式系統(tǒng)中發(fā)揮的作用。

1.Java技術(shù)使得嵌入式系統(tǒng)成為通用的通信設(shè)備

伴隨著信息通訊技術(shù)的升級優(yōu)化，通訊設(shè)備的智能化程度逐漸提高。不過，現(xiàn)今很多通訊設(shè)備的操作系統(tǒng)還是有很大的隱患，最典型的就是操作系統(tǒng)不兼容問題，但是Java語言就不會陷入這種瓶頸。Java技術(shù)最大的優(yōu)勢就是其應(yīng)用和處理器可以分開分析。在以往的系統(tǒng)中，嵌入式程序的對象只是微處理器，設(shè)計之后就是程序運行，傳統(tǒng)語言無法擺脫這個困境，但是Java技術(shù)就能夠?qū)⒛骋怀绦虼鎯τ诓煌到y(tǒng)，由此就能充分發(fā)揮系統(tǒng)價值完成程序下載。

2.Java技術(shù)使嵌入式系統(tǒng)具有實時性

現(xiàn)行嵌入式系統(tǒng)中的程序基本都有實時性，相比于一般系統(tǒng)，實時系統(tǒng)顯得格外不同。實時系統(tǒng)會衡量時間指標，需要使用盡可能短的時間，需要系統(tǒng)有著良好運行速度的同時，還要保證時間確定性，以及相關(guān)資源的分配等。故而，必須要牢牢把握實時性。以往的嵌入式系統(tǒng)盡管較多的使用C語言，但是實時性上也滿足條件，不過依舊有著兩個缺點：第一，效率上不滿足要求；第二，開發(fā)平臺異常復(fù)雜。值得一提的是，當前信息化時代存在著諸多變數(shù)，殘酷的市場競爭將會使嵌入式系統(tǒng)不斷升級，在技術(shù)上日臻成熟，基于Java語言的嵌入式系統(tǒng)能夠有效縮小內(nèi)存管理系統(tǒng)，由此符合實時性要求，與此同時，開發(fā)效率的提升將會使得嵌入式系統(tǒng)進一步優(yōu)化。

3.Java技術(shù)可以縮短嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)周期

Java作為語言編程針對的是代碼和封裝，封裝兼具多態(tài)性和繼承性，這些就使得作業(yè)人員需要在指令的規(guī)定下來做完所有工作?；贘ava技術(shù)的嵌入式系統(tǒng)，可以在別的軟件中打開，同時還能夠盡可能縮減研發(fā)周期，由此加快系統(tǒng)進入市場的時間，進而在市場競爭中取得優(yōu)勢。

4.Java技術(shù)使嵌入式系統(tǒng)更加安全

相較于以前的匯編等語言，Java語言最大的不同就是去除了指針變量，由此使得Java訪問內(nèi)存的權(quán)限受到限制，在系統(tǒng)安全性和穩(wěn)定性上進行了保障。Java編譯器可以劃分為很多種類，對每個程序都進行分配也是不能實現(xiàn)的，與此同時，操作惡意代碼難度也很大。此外，Java和操作系統(tǒng)實現(xiàn)了分割，由此阻斷了計算機病毒進入系統(tǒng)的路徑，同時也控制了有安全隱患的代碼對設(shè)備的破壞。在系統(tǒng)穩(wěn)定性上做出了保證。不過，任何形式的保護都會存在安全風險，Java模型的缺陷已被人們找到，雖然只是部分尖端技術(shù)人才，不過不得不承認，基于Java技術(shù)的嵌入式系統(tǒng)確實有著很高的安全性。

5.Java技術(shù)使嵌入式系統(tǒng)容易實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)

嵌入式系統(tǒng)今后必然是要朝著網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的，嵌入式系統(tǒng)急需實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)，基于Java技術(shù)的嵌入式系統(tǒng)可以很好的實現(xiàn)這點。Java技術(shù)有著強大的網(wǎng)絡(luò)支撐，故而，Java技術(shù)下的嵌入式系統(tǒng)實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)是不在話下的。

四、結(jié)語

綜上所述，Java技術(shù)首先是一門編程語言，并且其還是一個應(yīng)用廣泛的開發(fā)應(yīng)用平臺。自從Java技術(shù)問世以來，就憑借通用性、安全性、可移植性、動態(tài)性以及穩(wěn)定性等諸多性能在嵌入式系統(tǒng)中廣泛運用，同時還極大的推動了嵌入式系統(tǒng)的繼續(xù)發(fā)展。不過，必須要清醒的認識到，Java技術(shù)在嵌入式系統(tǒng)中的運用還是有一定缺陷的，這需要技術(shù)上進行不斷地升級優(yōu)化，由此讓Java技術(shù)在嵌入式系統(tǒng)中發(fā)揮更大的價值。

參考文獻

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（作者單位：北京中盾安全技術(shù)開發(fā)公司）