嵌入式系统运用Java技术相关研究

罗吉林



嵌入式系统运用Java技术相关研究

罗吉林

北京理工大学珠海学院，广东 珠海 519088

近些年来，嵌入式技术取得了日新月异的发展，微波炉、电视机、电话、电视等电子产品中都使用了这种技术。这些产品极大的方便了人们的生活，嵌入式系统贡献最大。而在嵌入式系统开发领域，和其他传统编程语言相比，Java语言有着安全性高，面向对象广的特点，应用非常广泛。因此，在论述了嵌入式系统中Java技术的优势以及其应用实例的基础上，进一步论述了Java系统的作用。

嵌入式系统；Java技术；面向对象

引言

Java语言是一种面向对象的语言，它是由C++语言改进而来的。在最初设计Java技术时，是希望将其应用在嵌入式设备中，而随着互联网的覆盖率越来越高以及计算机的逐渐普及，在开发服务器端和台式机等应用时，Java语言由于其面向对象和通用性以及安全性、可移植性、可靠性、分布式、动态性、多线程性等特点备受青睐。就目前来看，不论是航空、军事、通信等领域，或是电器、手机产品领域，嵌入式技术的应用都极为常见。而在开发传统的嵌入式系统软件时，人们的首先选择通常是传统语言，如C++语言、C语言，甚至是晦涩难懂的汇编语言等，利用上述语言编写出来的程序，开发出来的平台通常比较繁琐，并且效率不高，而时代的快速发展度对嵌入式系统提出了更高的要求，这些传统的语言已经无法满足，使用Java语言则可以有效避免上述问题的出现。

1 Java技术让嵌入式系统变为通用的通信设备成为可能

日新月异的移动通信技术预示着在未来必然会有智能化的移动通信设备，但是目前现有的通讯设备的操作系统之间是不兼容的，这样就浪费了大量的开发资源。基于此，有着可移植性以及跨平台特点的Java技术应用的出现解决了这个问题，因此现在的移动通讯设备在开发应用程序时通常都会使用Java平台。与处理器无关是Java技术的最大优点之一。传统上来说，针对特定微处理器设计的程序就是嵌入程序，而程序如果使用C语言的话，为了保障程序的可移植性，还需要进行交叉编译或者编译。而使用Java技术的话，存储在一个系统中的程序在被下载下来之后还可以在另一个迥然相异的系统上使用[1]。因此，如果嵌入式设备应用了Java技术，那么程序的下载就不再受限，使用不同的设备处理器运行同一个程序、利用互联网传递程序信息就成为可能。总的来说，一个使用了Java技术的嵌入式系统就会变成一个可以下载、运行相应程序的通用通信设备。

2 Java技术使嵌入式系统具有实时性

目前，实时性是那些能够在嵌入式设备中运行的系统程序的特点，也就是实时系统。和一般的通用系统相比的话，实时系统对性能有着更高的要求。也就是说，实时系统必须严格规定系统的响应时间。除此之外，Java技术对实时系统的要求还有系统需短小精悍，运行速度要快以及确定的时间，包括确定的资源分配时间和确定的任务调度时间。我们可以认为实时系统的优劣决定了嵌入式系统的设计的成功与否。而使用传统的C语言开发出来的系统也有很高的执行力，但是这种系统有以下两大弱点，导致了C语言无法获得更广泛的应用：（1）极其复杂的开发工具和开发平台；（2）极低的使用开发效率。在当下，人们的生活节奏越来越快，这就意味着嵌入式产品的使用周期不再那么长了，因此嵌入式产品在市场上竞争异常激烈，一个新开发的嵌入式产品能否取得成功很大程度上取决于产品的开发效率。所以，对于那些具有实时性的嵌入设备而言，Java语言的使用是意义重大的。

3 Java技术使嵌入式系统安全性更高

在设计Java语言时，其设计者剔除了指针变量的概念，这一变动导致了Java语言只能读写那些由Java内存分配管理系统所创建的对象，也就是说它无法随意访问嵌入设备的所有内存。从理论方面来说，在Java语言设计中，针对Java编译器的分类机制是极其严格的，这也就意味着Java不能做到访问那些并没有分配给程序的内存，但是这样做的好处就是它从源头上隔绝了外界的恶意代码操作。但是，这个保护却不是万能的，因为目前已经有人发现了Java安全模式中的漏洞并加以利用，但是我们不能否认的是，Java的使用使得其他人无法直接从硬件上运行代码，也就是说它依然提供了某种程度的保护[2]。此外，Java应用程序可以做到与硬件或者操作系统完全隔离，也就是说其他的不安全的代码或者是计算机病毒无法轻易做到控制设备，增强了设备的安全性能。

4 Java技术在嵌入式系统中的其他作用

在嵌入式系统的开发中，在没有硬盘或者网络连接时，嵌入式Java程序仍然能够正常运行，因此Java技术也越来越被重视，应用也越来越广。除了上述的四种应用之外，Java技术还具有以下四点作用，分别为：（1）如果嵌入式设备使用Java技术开发的话，在对内存进行管理时不需要太复杂的步骤；（2）如果嵌入式设备使用Java技术开发的话，它在网络实现上会更加便捷；（3）入股嵌入式设备使用Java技术开发的话，会具有更强的实用性，主要是由于在系统启动时它可以重新对系统进行配置或者是按照用户指定的方案进行配置；（4）如果嵌入式设备使用Java技术开发，则可以轻松地诱捕和处理错误。

5 总结

最初设计Java语言的目的就是控制如MP3、手机等消费性电子产品，这些电子产品都是非常典型的嵌入设备。虽然到目前为止，Java语言仍需要进一步开发，但是在嵌入式设备开发领域，未来Java语言仍占据着重要的地位。本文简要分析了在嵌入式系统中的Java语言的重要作用，相信在未来的嵌入式系统开发中，随着Java语言的不断进步与完善，它会取得更加广泛的应用。

[1]孙锦霞.嵌入式计算机技术及其应用策略分析[J].黑龙江科技信息，2016（33）：63.

[2]陆莉芳.浅析Java技术在嵌入式系统中的作用[J].现代交际，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

罗吉林（1993—），男，汉族，广东潮州人，学历为大学本科。