楊帆

摘要：Java語(yǔ)言的基礎(chǔ)是C++語(yǔ)言，其是在后者的基礎(chǔ)之上發(fā)展而成的全新的編程語(yǔ)言，計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步使得Java語(yǔ)言得到了廣泛的運(yùn)用。Java技術(shù)首先是一種編程語(yǔ)言，這是它的基礎(chǔ)特性，并且其還是開(kāi)發(fā)應(yīng)用平臺(tái)。Java技術(shù)問(wèn)世以來(lái)備受業(yè)界歡迎，其兼具通用性、安全性、可移植性等多項(xiàng)特性，在嵌入式系統(tǒng)中發(fā)揮著巨大的價(jià)值，與此同時(shí)還積極推動(dòng)了嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展。文章重點(diǎn)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(jìn)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(xué)技術(shù)的不斷升級(jí)，Java語(yǔ)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(yǔ)言等一些常見(jiàn)編程語(yǔ)言，Java語(yǔ)言優(yōu)勢(shì)更加顯著，首先其極大的簡(jiǎn)化了系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和運(yùn)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(jià)值更大的彰顯了出來(lái)。

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(jì)算機(jī)技術(shù)，使用在計(jì)算機(jī)中一個(gè)可靠性極佳的系統(tǒng)，相較于傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，嵌入式系統(tǒng)有五大特性：一為實(shí)時(shí)性，面對(duì)使用者的突然干預(yù)，嵌入式系統(tǒng)能夠在短時(shí)間內(nèi)迅速做出反應(yīng)，同時(shí)還能進(jìn)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(jìn)行相應(yīng)的封裝，實(shí)現(xiàn)信息的隱蔽性；三為專(zhuān)用性，嵌入式系統(tǒng)完成任務(wù)是指定性的，對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)的任務(wù)，故而，也有著專(zhuān)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(lái)；五為獨(dú)立性，嵌入式系統(tǒng)可以說(shuō)是一個(gè)健全的子系統(tǒng)，可以與別的目標(biāo)分離開(kāi)不受影響，故而兼具獨(dú)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(kāi)始是代碼層，其是專(zhuān)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(lèi)庫(kù)，這種結(jié)構(gòu)會(huì)在Java代碼層基礎(chǔ)上加上各類(lèi)程序，用戶在程序編寫(xiě)時(shí)必須要參考Java類(lèi)庫(kù)；再然后是本地類(lèi)庫(kù)，它存儲(chǔ)在嵌入式設(shè)備內(nèi)部，為Java中運(yùn)用的各級(jí)代碼；其四為平臺(tái)層，其由Java虛擬機(jī)和RTOS實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)組成；其五為硬件層，這層硬件結(jié)構(gòu)由RTOS負(fù)責(zé)，RTOS操作系統(tǒng)扮演的角色就是保證虛擬機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)處理其在運(yùn)行時(shí)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(huì)把程序源代碼轉(zhuǎn)換為特定指令，運(yùn)用于指定設(shè)備；其二，Java程序的確定需要參考運(yùn)行高度；其三，系統(tǒng)運(yùn)行可以擺脫網(wǎng)絡(luò)的制約，即使在沒(méi)有硬盤(pán)的情況的依舊可以運(yùn)轉(zhuǎn)；其四，如果情況需要，系統(tǒng)可以在多處理器上運(yùn)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(kāi)發(fā)嵌入式系統(tǒng)，一般就是憑借C語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言進(jìn)行開(kāi)發(fā)，由此開(kāi)發(fā)的嵌入式系統(tǒng)運(yùn)行良好，不過(guò)也有很大的弊病，一般體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：其一，市面上嵌入式CPU多種多樣，針對(duì)操作系統(tǒng)的差異選擇也是不一樣的；其二，傳統(tǒng)方式開(kāi)發(fā)的嵌入式系統(tǒng)盡管運(yùn)行上符合要求，但是在維護(hù)上依舊困難重重；其三，傳統(tǒng)方式開(kāi)發(fā)嵌入式系統(tǒng)需要多個(gè)平臺(tái)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(tái)之間的過(guò)渡變得異常困難，但是Java語(yǔ)言就能很好的處理這個(gè)問(wèn)題，該平臺(tái)的穩(wěn)定性和安全性都是有保障的，同時(shí)Java語(yǔ)言入門(mén)相對(duì)比較便捷，再加上它高效的編程效率，使得其自問(wèn)世以來(lái)就備受關(guān)注。下文將詳細(xì)剖析Java語(yǔ)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(jí)優(yōu)化，通訊設(shè)備的智能化程度逐漸提高。不過(guò)，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(wèn)題，但是Java語(yǔ)言就不會(huì)陷入這種瓶頸。Java技術(shù)最大的優(yōu)勢(shì)就是其應(yīng)用和處理器可以分開(kāi)分析。在以往的系統(tǒng)中，嵌入式程序的對(duì)象只是微處理器，設(shè)計(jì)之后就是程序運(yùn)行，傳統(tǒng)語(yǔ)言無(wú)法擺脫這個(gè)困境，但是Java技術(shù)就能夠?qū)⒛骋怀绦虼鎯?chǔ)于不同系統(tǒng)，由此就能充分發(fā)揮系統(tǒng)價(jià)值完成程序下載。

2.Java技術(shù)使嵌入式系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)性

現(xiàn)行嵌入式系統(tǒng)中的程序基本都有實(shí)時(shí)性，相比于一般系統(tǒng)，實(shí)時(shí)系統(tǒng)顯得格外不同。實(shí)時(shí)系統(tǒng)會(huì)衡量時(shí)間指標(biāo)，需要使用盡可能短的時(shí)間，需要系統(tǒng)有著良好運(yùn)行速度的同時(shí)，還要保證時(shí)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(shí)時(shí)性。以往的嵌入式系統(tǒng)盡管較多的使用C語(yǔ)言，但是實(shí)時(shí)性上也滿足條件，不過(guò)依舊有著兩個(gè)缺點(diǎn)：第一，效率上不滿足要求；第二，開(kāi)發(fā)平臺(tái)異常復(fù)雜。值得一提的是，當(dāng)前信息化時(shí)代存在著諸多變數(shù)，殘酷的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)將會(huì)使嵌入式系統(tǒng)不斷升級(jí)，在技術(shù)上日臻成熟，基于Java語(yǔ)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(shí)時(shí)性要求，與此同時(shí)，開(kāi)發(fā)效率的提升將會(huì)使得嵌入式系統(tǒng)進(jìn)一步優(yōu)化。

3.Java技術(shù)可以縮短嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)周期

Java作為語(yǔ)言編程針對(duì)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(lái)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(kāi)，同時(shí)還能夠盡可能縮減研發(fā)周期，由此加快系統(tǒng)進(jìn)入市場(chǎng)的時(shí)間，進(jìn)而在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中取得優(yōu)勢(shì)。

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(yǔ)言，Java語(yǔ)言最大的不同就是去除了指針變量，由此使得Java訪問(wèn)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(jìn)行了保障。Java編譯器可以劃分為很多種類(lèi)，對(duì)每個(gè)程序都進(jìn)行分配也是不能實(shí)現(xiàn)的，與此同時(shí)，操作惡意代碼難度也很大。此外，Java和操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了分割，由此阻斷了計(jì)算機(jī)病毒進(jìn)入系統(tǒng)的路徑，同時(shí)也控制了有安全隱患的代碼對(duì)設(shè)備的破壞。在系統(tǒng)穩(wěn)定性上做出了保證。不過(guò)，任何形式的保護(hù)都會(huì)存在安全風(fēng)險(xiǎn)，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(guò)不得不承認(rèn)，基于Java技術(shù)的嵌入式系統(tǒng)確實(shí)有著很高的安全性。

5.Java技術(shù)使嵌入式系統(tǒng)容易實(shí)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(shí)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(shí)現(xiàn)這點(diǎn)。Java技術(shù)有著強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)支撐，故而，Java技術(shù)下的嵌入式系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)是不在話下的。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，Java技術(shù)首先是一門(mén)編程語(yǔ)言，并且其還是一個(gè)應(yīng)用廣泛的開(kāi)發(fā)應(yīng)用平臺(tái)。自從Java技術(shù)問(wèn)世以來(lái)，就憑借通用性、安全性、可移植性、動(dòng)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(yùn)用，同時(shí)還極大的推動(dòng)了嵌入式系統(tǒng)的繼續(xù)發(fā)展。不過(guò)，必須要清醒的認(rèn)識(shí)到，Java技術(shù)在嵌入式系統(tǒng)中的運(yùn)用還是有一定缺陷的，這需要技術(shù)上進(jìn)行不斷地升級(jí)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(jià)值。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：北京中盾安全技術(shù)開(kāi)發(fā)公司）