嵌入式系統(tǒng)運用Java技術相關研究

羅吉林

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嵌入式系統(tǒng)運用Java技術相關研究

羅吉林

北京理工大學珠海學院，廣東 珠海 519088

近些年來，嵌入式技術取得了日新月異的發(fā)展，微波爐、電視機、電話、電視等電子產(chǎn)品中都使用了這種技術。這些產(chǎn)品極大的方便了人們的生活，嵌入式系統(tǒng)貢獻最大。而在嵌入式系統(tǒng)開發(fā)領域，和其他傳統(tǒng)編程語言相比，Java語言有著安全性高，面向對象廣的特點，應用非常廣泛。因此，在論述了嵌入式系統(tǒng)中Java技術的優(yōu)勢以及其應用實例的基礎上，進一步論述了Java系統(tǒng)的作用。

嵌入式系統(tǒng)；Java技術；面向對象

引言

Java語言是一種面向對象的語言，它是由C++語言改進而來的。在最初設計Java技術時，是希望將其應用在嵌入式設備中，而隨著互聯(lián)網(wǎng)的覆蓋率越來越高以及計算機的逐漸普及，在開發(fā)服務器端和臺式機等應用時，Java語言由于其面向對象和通用性以及安全性、可移植性、可靠性、分布式、動態(tài)性、多線程性等特點備受青睞。就目前來看，不論是航空、軍事、通信等領域，或是電器、手機產(chǎn)品領域，嵌入式技術的應用都極為常見。而在開發(fā)傳統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)軟件時，人們的首先選擇通常是傳統(tǒng)語言，如C++語言、C語言，甚至是晦澀難懂的匯編語言等，利用上述語言編寫出來的程序，開發(fā)出來的平臺通常比較繁瑣，并且效率不高，而時代的快速發(fā)展度對嵌入式系統(tǒng)提出了更高的要求，這些傳統(tǒng)的語言已經(jīng)無法滿足，使用Java語言則可以有效避免上述問題的出現(xiàn)。

1 Java技術讓嵌入式系統(tǒng)變?yōu)橥ㄓ玫耐ㄐ旁O備成為可能

日新月異的移動通信技術預示著在未來必然會有智能化的移動通信設備，但是目前現(xiàn)有的通訊設備的操作系統(tǒng)之間是不兼容的，這樣就浪費了大量的開發(fā)資源。基于此，有著可移植性以及跨平臺特點的Java技術應用的出現(xiàn)解決了這個問題，因此現(xiàn)在的移動通訊設備在開發(fā)應用程序時通常都會使用Java平臺。與處理器無關是Java技術的最大優(yōu)點之一。傳統(tǒng)上來說，針對特定微處理器設計的程序就是嵌入程序，而程序如果使用C語言的話，為了保障程序的可移植性，還需要進行交叉編譯或者編譯。而使用Java技術的話，存儲在一個系統(tǒng)中的程序在被下載下來之后還可以在另一個迥然相異的系統(tǒng)上使用[1]。因此，如果嵌入式設備應用了Java技術，那么程序的下載就不再受限，使用不同的設備處理器運行同一個程序、利用互聯(lián)網(wǎng)傳遞程序信息就成為可能。總的來說，一個使用了Java技術的嵌入式系統(tǒng)就會變成一個可以下載、運行相應程序的通用通信設備。

2 Java技術使嵌入式系統(tǒng)具有實時性

目前，實時性是那些能夠在嵌入式設備中運行的系統(tǒng)程序的特點，也就是實時系統(tǒng)。和一般的通用系統(tǒng)相比的話，實時系統(tǒng)對性能有著更高的要求。也就是說，實時系統(tǒng)必須嚴格規(guī)定系統(tǒng)的響應時間。除此之外，Java技術對實時系統(tǒng)的要求還有系統(tǒng)需短小精悍，運行速度要快以及確定的時間，包括確定的資源分配時間和確定的任務調度時間。我們可以認為實時系統(tǒng)的優(yōu)劣決定了嵌入式系統(tǒng)的設計的成功與否。而使用傳統(tǒng)的C語言開發(fā)出來的系統(tǒng)也有很高的執(zhí)行力，但是這種系統(tǒng)有以下兩大弱點，導致了C語言無法獲得更廣泛的應用：（1）極其復雜的開發(fā)工具和開發(fā)平臺；（2）極低的使用開發(fā)效率。在當下，人們的生活節(jié)奏越來越快，這就意味著嵌入式產(chǎn)品的使用周期不再那么長了，因此嵌入式產(chǎn)品在市場上競爭異常激烈，一個新開發(fā)的嵌入式產(chǎn)品能否取得成功很大程度上取決于產(chǎn)品的開發(fā)效率。所以，對于那些具有實時性的嵌入設備而言，Java語言的使用是意義重大的。

3 Java技術使嵌入式系統(tǒng)安全性更高

在設計Java語言時，其設計者剔除了指針變量的概念，這一變動導致了Java語言只能讀寫那些由Java內存分配管理系統(tǒng)所創(chuàng)建的對象，也就是說它無法隨意訪問嵌入設備的所有內存。從理論方面來說，在Java語言設計中，針對Java編譯器的分類機制是極其嚴格的，這也就意味著Java不能做到訪問那些并沒有分配給程序的內存，但是這樣做的好處就是它從源頭上隔絕了外界的惡意代碼操作。但是，這個保護卻不是萬能的，因為目前已經(jīng)有人發(fā)現(xiàn)了Java安全模式中的漏洞并加以利用，但是我們不能否認的是，Java的使用使得其他人無法直接從硬件上運行代碼，也就是說它依然提供了某種程度的保護[2]。此外，Java應用程序可以做到與硬件或者操作系統(tǒng)完全隔離，也就是說其他的不安全的代碼或者是計算機病毒無法輕易做到控制設備，增強了設備的安全性能。

4 Java技術在嵌入式系統(tǒng)中的其他作用

在嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)中，在沒有硬盤或者網(wǎng)絡連接時，嵌入式Java程序仍然能夠正常運行，因此Java技術也越來越被重視，應用也越來越廣。除了上述的四種應用之外，Java技術還具有以下四點作用，分別為：（1）如果嵌入式設備使用Java技術開發(fā)的話，在對內存進行管理時不需要太復雜的步驟；（2）如果嵌入式設備使用Java技術開發(fā)的話，它在網(wǎng)絡實現(xiàn)上會更加便捷；（3）入股嵌入式設備使用Java技術開發(fā)的話，會具有更強的實用性，主要是由于在系統(tǒng)啟動時它可以重新對系統(tǒng)進行配置或者是按照用戶指定的方案進行配置；（4）如果嵌入式設備使用Java技術開發(fā)，則可以輕松地誘捕和處理錯誤。

5 總結

最初設計Java語言的目的就是控制如MP3、手機等消費性電子產(chǎn)品，這些電子產(chǎn)品都是非常典型的嵌入設備。雖然到目前為止，Java語言仍需要進一步開發(fā)，但是在嵌入式設備開發(fā)領域，未來Java語言仍占據(jù)著重要的地位。本文簡要分析了在嵌入式系統(tǒng)中的Java語言的重要作用，相信在未來的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中，隨著Java語言的不斷進步與完善，它會取得更加廣泛的應用。

[1]孫錦霞.嵌入式計算機技術及其應用策略分析[J].黑龍江科技信息，2016（33）：63.

[2]陸莉芳.淺析Java技術在嵌入式系統(tǒng)中的作用[J].現(xiàn)代交際，2016（5）：21-22.

Research on the Application of Java Technology in Embedded System

Luo Jilin

Beijing Institute of Technology Zhuhai University，Guangdong Zhuhai 519088

In recent years， embedded technology has made rapid development， microwave， television， telephone， television and other electronic products are used in this technology. These products greatly facilitate our lives， embedded systems contribute the most. In the field of embedded system development，compared with other traditional programming languages， Java language has a high security， object-oriented features， the application is very extensive. Therefore，this paper discusses the advantages of Java technology in embedded systems and its application examples based on the further discussion of the role of Java system.

embedded system；Java technology；object-oriented

TP312.2；TP368.1

A

1009-6434（2017）01-0115-02

羅吉林（1993—），男，漢族，廣東潮州人，學歷為大學本科。