JAVA技術在嵌入式系統中的作用

楊帆

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

關鍵詞：Java技術；技術發展；嵌入式系統；作用

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

一、嵌入式系統概述

考慮到軟硬件都可以裁剪的特性，嵌入式系統依托于計算機技術，使用在計算機中一個可靠性極佳的系統，相較于傳統計算機系統，嵌入式系統有五大特性：一為實時性，面對使用者的突然干預，嵌入式系統能夠在短時間內迅速做出反應，同時還能進行處理；二為可封裝性，其指的是嵌入式系統一般都是裝在內部系統之內的，可以根據需要進行相應的封裝，實現信息的隱蔽性；三為專用性，嵌入式系統完成任務是指定性的，對應的系統實現對應的任務，故而，也有著專屬性；四為可靠性，嵌入式系統由于裝在設備之中，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，嵌入式系統可以說是一個健全的子系統，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技術的嵌入式系統體系

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

借助Java技術研發的嵌入式系統有以下特性：其一，Java技術會把程序源代碼轉換為特定指令，運用于指定設備；其二，Java程序的確定需要參考運行高度；其三，系統運行可以擺脫網絡的制約，即使在沒有硬盤的情況的依舊可以運轉；其四，如果情況需要，系統可以在多處理器上運行。

三、Java技術在嵌入式系統中的作用

在Java技術還未正式成型之前，要想開發嵌入式系統，一般就是憑借C語言、匯編語言進行開發，由此開發的嵌入式系統運行良好，不過也有很大的弊病，一般體現在以下幾點：其一，市面上嵌入式CPU多種多樣，針對操作系統的差異選擇也是不一樣的；其二，傳統方式開發的嵌入式系統盡管運行上符合要求，但是在維護上依舊困難重重；其三，傳統方式開發嵌入式系統需要多個平臺作為支撐，這就決定了操作上的復雜性；其四，由于系統自身的缺陷，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注。下文將詳細剖析Java語言在嵌入式系統中發揮的作用。

1.Java技術使得嵌入式系統成為通用的通信設備

伴隨著信息通訊技術的升級優化，通訊設備的智能化程度逐漸提高。不過，現今很多通訊設備的操作系統還是有很大的隱患，最典型的就是操作系統不兼容問題，但是Java語言就不會陷入這種瓶頸。Java技術最大的優勢就是其應用和處理器可以分開分析。在以往的系統中，嵌入式程序的對象只是微處理器，設計之后就是程序運行，傳統語言無法擺脫這個困境，但是Java技術就能夠將某一程序存儲于不同系統，由此就能充分發揮系統價值完成程序下載。

2.Java技術使嵌入式系統具有實時性

現行嵌入式系統中的程序基本都有實時性，相比于一般系統，實時系統顯得格外不同。實時系統會衡量時間指標，需要使用盡可能短的時間，需要系統有著良好運行速度的同時，還要保證時間確定性，以及相關資源的分配等。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，開發平臺異常復雜。值得一提的是，當前信息化時代存在著諸多變數，殘酷的市場競爭將會使嵌入式系統不斷升級，在技術上日臻成熟，基于Java語言的嵌入式系統能夠有效縮小內存管理系統，由此符合實時性要求，與此同時，開發效率的提升將會使得嵌入式系統進一步優化。

3.Java技術可以縮短嵌入式系統的開發周期

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

4.Java技術使嵌入式系統更加安全

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訪問內存的權限受到限制，在系統安全性和穩定性上進行了保障。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的，與此同時，操作惡意代碼難度也很大。此外，Java和操作系統實現了分割，由此阻斷了計算機病毒進入系統的路徑，同時也控制了有安全隱患的代碼對設備的破壞。在系統穩定性上做出了保證。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人才，不過不得不承認，基于Java技術的嵌入式系統確實有著很高的安全性。

5.Java技術使嵌入式系統容易實現聯網

嵌入式系統今后必然是要朝著網絡化發展的，嵌入式系統急需實現聯網，基于Java技術的嵌入式系統可以很好的實現這點。Java技術有著強大的網絡支撐，故而，Java技術下的嵌入式系統實現聯網是不在話下的。

四、結語

綜上所述，Java技術首先是一門編程語言，并且其還是一個應用廣泛的開發應用平臺。自從Java技術問世以來，就憑借通用性、安全性、可移植性、動態性以及穩定性等諸多性能在嵌入式系統中廣泛運用，同時還極大的推動了嵌入式系統的繼續發展。不過，必須要清醒的認識到，Java技術在嵌入式系統中的運用還是有一定缺陷的，這需要技術上進行不斷地升級優化，由此讓Java技術在嵌入式系統中發揮更大的價值。

參考文獻

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（作者單位：北京中盾安全技術開發公司）