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基于嵌入式Linux的Java中间件研究与实现 硕士论文答辩 答辩人 曹涌 本文研究背景嵌入式Java中间件实现与实例总结与展望 Java语言起源 Java Asimple object oriented distributed interpreted robust secure architecture neutral portable highperformance multi threadanddynamiclanguage Java体系概述 Java语言特点Java运行环境Java计算模式Java平台版本 PersonalJava平台 应用于有联网要求的消费式电子产品对硬件的最低配置要求较低其API是标准API的子集 对AWT修改和删减采用普通的Java虚拟机运行 Java三种平台版本 目前 Sun根据不同层次的Java应用特点定制了新的Java平台版本分别为J2EE J2SE J2ME作为平台标准 它们具有宽范畴性 良好扩展性以及前瞻性 J2EE平台 J2SE平台 是面向DesktopPC级的Java应用版本它是实际开发中大部分J2EE J2ME应用的前期开发平台 J2ME平台 为Java嵌入式系统开发提供了明确的规范灵活和可定制 JVM层 配置层 框架层KVM是核心特征 可移植性高 只有几十K目前J2ME主要应用于手机软件开发 Java虚拟机 广义的虚拟机中的一种Java虚拟机定义执行经过编译的Java目标代码 字节码 ByteCode 的计算机实现 Java虚拟机规范 Java程序执行过程 Java虚拟机分析 Java虚拟机是Java技术体系的基石Java虚拟机存在不完善之处虚拟机自身实现方式不规范工作方式远没有达到最佳 嵌入式Linux 几种流行的嵌入式操作系统比较 StrongARMSA 1110开发平台 Assabet板 StrongARMSA 1110处理器32MSDRAM与32MFlashNeponset板 StrongARMSA 1111处理器网卡 声卡 PCMCIA 键盘鼠标接口等3 9英寸的LCD显示屏和触摸屏 WolfLinux特点 WolfLinux为手持电子阅读设备 电子书而开发具有如下特点低功耗平台安全性高支持多种文件系统设备成本低 WolfLinux系统组成 WolfLinuxGUI 小结 Java技术体系的概述Java的平台版本概念Java虚拟机的分析WolfLinux的基本特点和GUI 分布式计算技术 指一种应用程序设计方案 在这种方案中程序 程序处理的数据以及实际计算任务都分布在网络上 这样可以调节多台计算机的处理能力 也可以适合应用程序由不同模块组成的特性按照实现技术分类远程调用类基于消息的中间件分布式对象技术 Java分布式计算 Java在分布式计算中具有独特的优势Java提供网络编程支持 远程方法调用RMI 数据库访问的JDBC技术 服务器端编程的Servlet技术 并提供了Java接口定义语言IDL 利用Java可以方便 高效 安全的进行分布式计算应用 中间件技术概述 中间件是一种独立的系统软件或服务程序 分布式应用软件借助这种软件在不同的技术之间共享资源 它位于客户机 服务器系统之上 管理计算机资源和网络通信 IDC对中间件的表述 中间件基本结构 中间件分类 中间件是一类软件 按照所起作用分三类数据类 用于数据的存取 利用 增值处理类 把分布在网络节点上的应用或处理连接起来分布式构建类 支持构建式应用 是未来的发展方向 IDC对中间件软件的分类 终端仿真 屏幕转换中间件数据访问中间件远程过程调用中间件消息中间件交易中间件对象中间件 WolfLinuxJava应用分析 Java应用可以给WolfLinux更强生命力Java程序的平台无关性 使其适合嵌入式系统计算第三方软件容易移植 丰富WolfLinux的应用软件Java可以为WolfLinux提供丰富网络应用WolfLinuxJava应用存在瓶颈运行速度资源占用 Java运行效率分析 传统Java执行方法为解释执行JIT技术提高了运行速度 但占内存多采用自适应动态编译技术 应用嵌入式Java中间件 嵌入式中间件 解决嵌入式系统的异构计算 整合嵌入式系统资源和网络的中间件引入嵌入式中间件技术 可以使分布式计算技术应用于嵌入式系统 WolfLinux的Java中间件 WolfLinux的特点适合应用嵌入式中间件技术基于WolfLinux的Java中间件使得WolfLinux与异构计算机协同计算为WolfLinuxJava应用提供协议与接口屏蔽各种嵌入式系统的操作系统 网络差别 嵌入式 商用数据库中间件设计 系统主要解决嵌入式系统对分布式数据库的访问系统基本特征 采用客户机 服务器方式为基础分的布式体系以中央数据库为中心 提供嵌入式设备对数据库的透明访问为嵌入式应用程序提供完备的API 方便开发 系统应用框架 系统体系结构 系统模块设计 参数设置模块终端设置模块数据集设置模块可见模块用户任务管理模块管理员模块安全认证模块通信控制模块服务程序任务处理模块 小结 研究了分布式计算技术及Java在分布式计算中的优势分析WolfLinux上的Java应用提出了嵌入式Java中间件的概念设计了嵌入式 商用数据库中间件系统 Java虚拟机的实现 几种常见的嵌入式Java虚拟机比较 Kaffe虚拟机 在GNUPublicLicense规则下发布方便地向ARM体系结构移植大小适中 适合应用于嵌入式系统提供了自适应动态编译技术的支持 Kaffe虚拟机的移植 工作的第一步是Kaffe虚拟机交叉编译交叉编译 在开发平台 host 上用交叉编译工具 对所要编译的源文件进行编译 得到在目标平台 target 上能够运行的目标代码 交叉编译过程 交叉编译工具 arm linux gcc 2 95 4 i386使用Linux的autoconfig和automake工具Kaffe源代码在交叉编译后得到WolfLinuxJava虚拟机 Java虚拟机GUI实现 主要工作点是Kaffe的GUI实现WolfLinux采用Microwindows窗口系统利用Nano XAPI实现Kaffe的libawt a本地方法库 嵌入式Java中间件实例 三层体系结构设计客户端采用PersonalJavaAPI编写数据库服务器端采用纯Java支持技术中间件服务器JavaServlet与JDBC相结合 中间件服务器 运行在PC计算机上发布平台 WebSphereApplicationServer开发调试工具 BorlandJBuilder虚拟机 SunMicrosystemsJDK1 4中的JRE 中间件服务器界面 中间件服务器界面 状态条 增加 系统终端列表 修改 删除 返回 客户端界面 小结 首先实现了WolfLinux的Java虚拟机根据前面提出的嵌入式 商用数据库中间件设计方案给出了一个实现的实例 本文对Java技术体系和嵌入式应用进行了深入地研究以WolfLinux为研究背景 提出了基于嵌入式Linux的Java虚拟机和中间件解决方案通过编程实现验证了该解决方案的正确性 总结与展望 随着嵌入式系统应