JAVA技术在嵌入式系统中的作用

杨帆

摘要：Java语言的基础是C++语言，其是在后者的基础之上发展而成的全新的编程语言，计算机技术的进步使得Java语言得到了广泛的运用。Java技术首先是一种编程语言，这是它的基础特性，并且其还是开发应用平台。Java技术问世以来备受业界欢迎，其兼具通用性、安全性、可移植性等多项特性，在嵌入式系统中发挥着巨大的价值，与此同时还积极推动了嵌入式系统的发展。文章重点介绍了嵌入式系统，之后就Java技术在嵌入式系统中体现的作用进行了剖析。

关键词：Java技术；技术发展；嵌入式系统；作用

伴随着科学技术的不断升级，Java语言凭借安全性与稳定性完美融入了嵌入式系统，并且效果显著。相较于C语言等一些常见编程语言，Java语言优势更加显著，首先其极大的简化了系统开发和运维的繁杂性，然后Java的源代码更加适用于嵌入式系统，Java技术与嵌入式系统极佳的配合，使得嵌入式的价值更大的彰显了出来。

一、嵌入式系统概述

考虑到软硬件都可以裁剪的特性，嵌入式系统依托于计算机技术，使用在计算机中一个可靠性极佳的系统，相较于传统计算机系统，嵌入式系统有五大特性：一为实时性，面对使用者的突然干预，嵌入式系统能够在短时间内迅速做出反应，同时还能进行处理；二为可封装性，其指的是嵌入式系统一般都是装在内部系统之内的，可以根据需要进行相应的封装，实现信息的隐蔽性；三为专用性，嵌入式系统完成任务是指定性的，对应的系统实现对应的任务，故而，也有着专属性；四为可靠性，嵌入式系统由于装在设备之中，故而使用者几乎不能直接接触，可靠性由此而来；五为独立性，嵌入式系统可以说是一个健全的子系统，可以与别的目标分离开不受影响，故而兼具独立性。

二、基于Java技术的嵌入式系统体系

以Java技术为基础的嵌入式系统结构可分为以下几部分：开始是代码层，其是专给用户提供的在Java基础上研发的应用程序；然后是Java类库，这种结构会在Java代码层基础上加上各类程序，用户在程序编写时必须要参考Java类库；再然后是本地类库，它存储在嵌入式设备内部，为Java中运用的各级代码；其四为平台层，其由Java虚拟机和RTOS实时操作系统组成；其五为硬件层，这层硬件结构由RTOS负责，RTOS操作系统扮演的角色就是保证虚拟机的正常运转，同时处理其在运行时出现的各种故障。

借助Java技术研发的嵌入式系统有以下特性：其一，Java技术会把程序源代码转换为特定指令，运用于指定设备；其二，Java程序的确定需要参考运行高度；其三，系统运行可以摆脱网络的制约，即使在没有硬盘的情况的依旧可以运转；其四，如果情况需要，系统可以在多处理器上运行。

三、Java技术在嵌入式系统中的作用

在Java技术还未正式成型之前，要想开发嵌入式系统，一般就是凭借C语言、汇编语言进行开发，由此开发的嵌入式系统运行良好，不过也有很大的弊病，一般体现在以下几点：其一，市面上嵌入式CPU多种多样，针对操作系统的差异选择也是不一样的；其二，传统方式开发的嵌入式系統尽管运行上符合要求，但是在维护上依旧困难重重；其三，传统方式开发嵌入式系统需要多个平台作为支撑，这就决定了操作上的复杂性；其四，由于系统自身的缺陷，使得这些程序在平台之间的过渡变得异常困难，但是Java语言就能很好的处理这个问题，该平台的稳定性和安全性都是有保障的，同时Java语言入门相对比较便捷，再加上它高效的编程效率，使得其自问世以来就备受关注。下文将详细剖析Java语言在嵌入式系统中发挥的作用。

1.Java技术使得嵌入式系统成为通用的通信设备

伴随着信息通讯技术的升级优化，通讯设备的智能化程度逐渐提高。不过，现今很多通讯设备的操作系统还是有很大的隐患，最典型的就是操作系统不兼容问题，但是Java语言就不会陷入这种瓶颈。Java技术最大的优势就是其应用和处理器可以分开分析。在以往的系统中，嵌入式程序的对象只是微处理器，设计之后就是程序运行，传统语言无法摆脱这个困境，但是Java技术就能够将某一程序存储于不同系统，由此就能充分发挥系统价值完成程序下载。

2.Java技术使嵌入式系统具有实时性

现行嵌入式系统中的程序基本都有实时性，相比于一般系统，实时系统显得格外不同。实时系统会衡量时间指标，需要使用尽可能短的时间，需要系统有着良好运行速度的同时，还要保证时间确定性，以及相关资源的分配等。故而，必须要牢牢把握实时性。以往的嵌入式系统尽管较多的使用C语言，但是实时性上也满足条件，不过依旧有着两个缺点：第一，效率上不满足要求；第二，开发平台异常复杂。值得一提的是，当前信息化时代存在着诸多变数，残酷的市场竞争将会使嵌入式系统不断升级，在技术上日臻成熟，基于Java语言的嵌入式系统能够有效缩小内存管理系统，由此符合实时性要求，与此同时，开发效率的提升将会使得嵌入式系统进一步优化。

3.Java技术可以缩短嵌入式系统的开发周期

Java作为语言编程针对的是代码和封装，封装兼具多态性和继承性，这些就使得作业人员需要在指令的规定下来做完所有工作。基于Java技术的嵌入式系统，可以在别的软件中打开，同时还能够尽可能缩减研发周期，由此加快系统进入市场的时间，进而在市场竞争中取得优势。

4.Java技术使嵌入式系统更加安全

相较于以前的汇编等语言，Java语言最大的不同就是去除了指针变量，由此使得Java访问内存的权限受到限制，在系统安全性和稳定性上进行了保障。Java编译器可以划分为很多种类，对每个程序都进行分配也是不能实现的，与此同时，操作恶意代码难度也很大。此外，Java和操作系统实现了分割，由此阻断了计算机病毒进入系统的路径，同时也控制了有安全隐患的代码对设备的破坏。在系统稳定性上做出了保证。不过，任何形式的保护都会存在安全风险，Java模型的缺陷已被人们找到，虽然只是部分尖端技术人才，不过不得不承认，基于Java技术的嵌入式系统确实有着很高的安全性。

5.Java技术使嵌入式系统容易实现联网

嵌入式系统今后必然是要朝着网络化发展的，嵌入式系统急需实现联网，基于Java技术的嵌入式系统可以很好的实现这点。Java技术有着强大的网络支撑，故而，Java技术下的嵌入式系统实现联网是不在话下的。

四、结语

综上所述，Java技术首先是一门编程语言，并且其还是一个应用广泛的开发应用平台。自从Java技术问世以来，就凭借通用性、安全性、可移植性、动态性以及稳定性等诸多性能在嵌入式系统中广泛运用，同时还极大的推动了嵌入式系统的继续发展。不过，必须要清醒的认识到，Java技术在嵌入式系统中的运用还是有一定缺陷的，这需要技术上进行不断地升级优化，由此让Java技术在嵌入式系统中发挥更大的价值。

参考文献

[1] 曲鸣镝，马灵芝. Java技术在嵌入式系统中的应用[J]. 单片机与嵌入式系统应用，2003（1）：14-18.

[2] 张敏，郭杰. Java技术在嵌入式系统中的应用[J]. 湖南工业职业技术学院学报，2007，7（4）：14-15.

[3] 周锐棠. Java技术在嵌入式系统中的作用探究[J]. 网络安全技术与应用，2014（1）：8-9.

（作者单位：北京中盾安全技术开发公司）