Java在嵌入式系统中的解决方案
开关能在软件中使用一个开关对象来实现,该对象包含用于控制和操作开关的所有必需的数据和代码。面向对象的方法还尽量使用自然的结构,使其有很高的可读性,且可轻易更改和加强。
C)安全和安全操作
由于有了JVM,一个Java应用程序与操作系统或硬件完全隔绝,因此计算机病毒或其它作祟的的代码就很难获得对设备的控制。虚拟机是主机设备和那些可能难以确定其质量和可靠性的软件之间的一个保护层。
另外,Java设计者从该语言中去掉了指针变量的概念。Java不能任意访问其内存位置,它们只能读写有Java内存分配管理系统创建的对象。由于Java编译器所强制的严格的分类机制,从理论上来说,访问那些未分配给程序的内存区域是不可能的。这个限制使得要写恶意代码的程序变得非常困难了。
对Java applet施加的限制就更加严格了。由于Java applet被设计成从Internet上下载,因而被视为不可信任的代码,除非它包括你已认定为可信任的主机的数字指纹。JVM在内存的一个称之为sandbox的区域运行诸如applet这种不可信任的代码。它给每个applet分配资源和特权,并将其限定在这些分配区域范围中。
D)内存管理
Java的内存管理远比其他语言简单,因为它不使用指针。当对象被实例化时,内存被动态分配。正如我们前面分析的,对个别内存地址的访问被Java的设计者视为一个对安全的潜在危险,因此,访问也被禁止。而且,Sun的网络模型已假定你也许不知道目标处理器,而引用专用内存地址变得没有必要。去掉指针的结果不仅提高了安全性,还简化了编程,错误也减少了。
在C语言中,可以用值或引用的方式来访问数据。事实上,出于灵活性和控制考虑,非原始数据类型都由引用方式来存取,即通过指针访问。因此,值和引用的不同变得非常清楚,特别是:因为你不得不使用不同的符号(*和)来存取数据。要用这两种不同的访问方式,你必须清楚理解它们是什么以及你为什么应该使用这一个,而不使用那一个。
在Java中,由值和引用来存储是无缝的,尤其因为其符号都一样。两者间唯一不同在于数据类型本身:所有原始数据类型始终由值的方式存取;所有对象,包括字串、数组以及文件流,始终由引用方式访问。声明为原始数据变量类型包含该变量的值,声明为对象的变量则包含对该对象(即该对象的地址)的一个引用,而非对象自身的引用。仅仅声明一个对象变量并不给对象分配内存,你必须用“new”关键字来分配内存和创建对象。
这两种方法最根本的不同在于:不可能象在C中那样就Java内存地址做指针算术或其他操作。Java中对象的地址是相对的(或虚拟的),它由虚拟机任意分配,因此你没有理由还想要指针地址。
E)垃圾收集
垃圾收集自动收集内存中未引用的内存,并将其归回空闲内存链表中。JVM使用此功能将不在使用的内存还给系统。
当Java程序说明并实例化一个对象或数组时,它仅仅做一个JVM请求,访问其下面的系统内存(通常是通过主机操作系统)并分配内存,Java的垃圾收集系统通过内存收集对象,然后检查它们的引用链。Java的垃圾收集系统的工作方式一般是搜索内存中的对象,然后检查它们的引用表。它计算程序中有多少变量当前正在引用每个对象。若对象的引用数目为零,它知道此对象不再在使用了,它的内存可以收回。其结果就是,不必像你在C语言所作的那样,要人工来释放分配的内存。在C中,释放内存是一个必要、耗时且易出错的细节。Java自动而精确的处理此过程,去除了C/C++程序中那种常见的错误致因。
F)网络
由于今天的嵌入式系统通常都是网络的,采用内置网络支持的语言节约了在实现网络协议和通信程序方面耗费的大量时间和努力。在Java中,网络类包括TCP/IP流和使用TCP及UDP的数据报程序,用于HTTP和URL服务的操作方法,以及错误检查代码和恢复功能。
虽然实现网络也可能用其他语言,比如C语言,但那些语言要求特别的附件软件包,DLL,或其他必须由操作系统,或者第三方销售提供程序模块,特别附件通常要求有操作系统或第三方工具的知识,不象Java,有标准的、内置的网络支持。
Java包括网络包出于必要,因为设计者不能对一个作为基础的操作系统的网络设施做任何假定,他们必须得包括集成网络程序库,以确保Java程序能在所有平台上工作。
G)动态配置
动态配置是指一系统启动时的用户制定配置或重新配置。需载入特殊的硬件配置、网络参数或在引导期间支持特定用途的一些实用程序的系统,常常使用动态配置。
Java以动态捆绑来支持动态配置。当你组成一个程序的各个类文件编译成字节码时,在你的类文件之间,或者对JVM包的类(如
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