Java应用于嵌入式系统
Java程序语言在其产生之初，本身就是为机顶盒设备设计的。后来，由于它在互联网上的出色表现，使它赢得了巨大的声誉和财富。现在它又来了个浪子回头，回到自己原来的领地——嵌入式系统。
不过，现在用Java来开发嵌入式系统，产生了许多新的复杂的问题：由于新的设备、新的技术的出现，使其在速度、内存、大小和时间定义等方面面临着一些以前从没有遇到过的问题。当然，由于继承了Internet的完整性，再加上开发者现有的知识，Java完全有能力解决这些困难。Java API的一个子集Java 2 Micro Edition (J2ME)，是专为只有很小内存的嵌入式设备设计的。在其客户端，只包括了Java的一些非常重要的功能，J2ME用“配置文件”对两类设备进行设计：128K-512K内存和512K以上。基于不同的设备配置文件，将会有不同的用户界面和其它可用的程序包。
需要引起注意的是，那些在Internet和桌面程序上优秀的特性在嵌入式系统里往往会导致一些错误。还有，由于运行在JVM（Java虚拟机）上和缺乏指针，所以Java要去控制硬件将非常困难。自动的碎片收集功能虽然使得编程变得很容易，但同时，也使得实时控制变得非常困难。此外，Java运行非常慢并且还携带着一个很大的脚本。当然，目前这其中的大部分问题都可以得到解决。所以说编制嵌入式系统程序时，有时Java不失为一个很好的选择。
什么情况下选择Java？
对于要处理中断信号并指导火星登陆者这样的微处理器来说，Java可能不是最好的选择。如果所要完成的任务是轻量级的，并且要求是高效的，有明确时间限制的应用（比如火箭制动、传感器通讯、太空船定位等），那么就应该用C或者汇编。而对于在船运上能跟踪包裹的把柄设备，Java将是一个非常好的选择。这种设备需要和其它的设备进行交流，或者需要继承很多Internet方面的功能。
天赐良机
Java流行的原因之一是WORA（平台无关性）。因为它是一种解释型语言，同样的Java代码可以在Mac、 PC、Solaris，甚至是大型机上运行。但这同时也使其运行效率大大降低，虽然目前由于实时编译器的出现，使得其耗费的时间大大缩短，但是我们仍然很难想像一个人要等Java分配内存，加载所需的类完成以后再打电话（这一过程最少需要八秒时间）。AOT（ahead-of-time）编译器可以先解释Java代码，将其优化并转换成相应平台的二进制代码。但是使用AOT，开发者就不能在一个中心服务器上管理并维护一个被编译过的代码。当然，这对于那些基于静态代码的使用环境来说（比如嵌入式系统），这应该不算是一个很大的损失。
大小至关重要
对于一个服务器来说，有几个G的内存应该不是什么新鲜事，但对于一个可运行Java的设备的来说，其内存可能小于512KB。所以在使用Java时最好使用核心类，去掉所有没用的代码、方法和类（在编译时AOT将优化这些问题）。有的商家有时也自己写核心Java类的专用平台。它们更简练、更高效，并且仍旧支持已公布的Java API。
使用IDE
据统计表明，C程序里80%的漏洞是由于指针引起的，所以Java自然就避免了这些错误的发生。Java的安全模式禁止直接寻址系统内存和硬件。当然，有时当你想直接、快捷地访问内存时，指针的确是一种很方便的方法。所以用Java写的嵌入式系统必需使用一个接口，通过该接口从Java里调用C代码，去实现一些对硬件的操作。这就意味着程序员必需具有处理多种语言代码的能力，也就是说一个程序员需要掌握一种额外的技能。对于一个公司来说，也就意味着需要额外的程序员，也就意味着额外的投入。所以，现在的问题是把如何把这些代码连接成一个模块，并且如果出错的话如何进行排错。
IDE（整合开发环境）是一个功能强大、丰富的多语言开发环境。它使得程序员可以在同一个IDE和IBM的基于J2ME的VisualAge里用不同的语言来编写程序。当然，由于IDE本身在解决问题时就非常复杂，所以排除其错误也不是一件容易的事。
内存回收
在嵌入式系统里，通常我们不使用Java的理由是，它实时性太差，也就是说它很难在预定时间内执行完相应的程序。此外，Java使用自动垃圾回收技术来回收没有被使用的内存，所以开发者对内存的回收几乎没有什么控制权。为了解决这个问题，商家通常使用不同的途径或算法来回收内存。NewMonic的RTE（ Real Time Executive）和 Windriver的 FastJ都可以使编程者获得绝对的时间控制权。Sun也有一种不同的解决方法，其目的仍然是保证其实时性。事实上，很多技术（比如目标重用）也可以减少这种内存回收方式带来的影响。
重用依然重要
虽然使用AOT编译器对于编程人员来说，其付出的代价是：其程序将不再放之四海而皆准，但由于Java代码便于携带，所以这应该不是什么大问题。当一商家推出一款新版硬件时，除了界面可以保留外，与界面交互的代码将不得不更改。这将大大增加工作量，所以使用面向对象的开发语言非常重要。也就是说，使用Java，使得程序各模块的重用性大大增强。
在项目里使用Java
在什么时候使用Java来开发，需要进行成本分析。众所周知，内存和处理器速度都比较便宜，并且会变得越来越便宜。虽然从感觉上来说，我们可能在服务器的内存上花了上百甚至上千美金，但我们在生产电话时的成本就会减少。如果我们在每部电话上因为少使用内存而节约了1美元，那么2千万部电话就将节约2000万美元。
在所开发的嵌入式系统项目里使用Java，技术相对于组织等因素来说，应该说不是一个重要的问题。如果你恰好有一家公司，而公司里又有很多用Java从事Web开发的程序员，那么你肯定不愿意花时间和财力去把它们培养成ES程序员。所以一个很好的办法就是用Java来开发，当然，最好不要整个项目都用Java来开发。
应该引起足够注意的是，从普通的、在JVM上运行J2ME字节码的环境上偏离得越远，所编的应用程序就越难于管理，所以除非有特殊的问题需要解决，一般不要这样做。
不管怎么说，在Java回归之时，再选择使用它将是一个很有吸引力的选择。
发布人:netbull 来自:嵌入式Linux