[发明专利]一种适用于Java运行环境的装置及其实现方法

说明书

一种适用于Java运行环境的装置及其实现方法，涉及Java技术领域。本发明适用于Java运行环境的装置，它包括JAVA应用程序和JAVA运行时环境。其结构特点是，它还包括链接提取工具和存放在JAVA运行时环境外的运行时类文件库。原始JAVA应用程序和运行时类文件库通过链接提取工具重新链接生成的新JAVA应用程序存储于JAVA应用程序里。JAVA运行时环境由JAVA虚拟机、运行时数据区和操作系统组成。同现有技术相比，本发明能有效节省程序存储空间，降低对硬件资源的要求，提升程序的执行效率，具有应用范围广泛的特点。

技术领域

本发明涉及Java技术领域，特别是适用于Java运行环境的装置及其实现方法。

背景技术

Java语言在1995年被设计出来，最初目的是用于支持小型终端硬件设备。由于应用程序跨平台是该语言的设计初衷，故设计人员开发了一整套JAVA应用程序的编译和运行环境JRE。

参看图1，现有技术中的JAVA运行环境分成两部分：JAVA应用程序1和JAVA运行时环境2两部分。JAVA应用程序1是一个JAR包，其内部由多个*.class文件组成，即类文件集合1.1。JAVA运行时环境2由JAVA虚拟机2.2、运行时数据区2.3、运行时类文件库2.4和操作系统2.5组成。其中， JAVA虚拟机2.2用于执行JAVA应用程序1；运行时数据区2.3暂存程序运行时数据，如：对象数据、栈数据等；运行时类文件库2.4为JAVA应用程序1提供丰富的接口服务；操作系统2.5采用通用操作系统，如：Linux或Windows，为JAVA运行时环境2提供基础服务，如：多线程、I/O服务、网络服务等。

上述现有JAVA运行环境技术方案中存在的问题：

1、现有技术实现的JRE都是基于通用操作系统，如：Linux或Windows，而此类操作系统非常庞大，对硬件资源要求很高，传统的单片机MCU类硬件根本无法运行。即使经过深度裁剪过的Linux系统也无法在较小资源的单片机上运行，如：ROM资源小于256KB，RAM资源小于32KB的单片机。

2、现有技术实现的JRE必须包含运行时类文件库，该库文件中包含有大量的*.class文件。通常包含丰富接口服务功能的库文件体积都很大，而且还会存在增加新功能的可能，故传统的单片机类硬件根本无法装下如此大并不断膨胀的文件。

3、现有技术实现的JRE上运行的JAVA应用程序所有调用内部或外部库服务接口的操作都会被JAVA编译器重新处理，编译器会将每个调用的服务接口都分配一个全局唯一的字符串索引。当应用程序执行时候，JAVA虚拟机会动态解析字符串索引，并进行相关接口的调用。通常程序会存在较多的服务接口调用，这就会存在较多的字符串，会占用很多的程序存储空间。同时解析的过程还会降低程序执行效率，这些在单片机上会造成空间的极大浪费和执行效率低下问题。

如前面所述，由于现有技术实现的JRE过于庞大，根本无法在小资源单片机上运行，但是其在大资源设备上却得到了广泛使用，如：个人PC机、智能手机(安卓)等。

目前，还有一种运行于Java卡上的JCRE，该版本的JAVA运行时环境是专门为智能卡这种小资源硬件设计开发的，但是其运行时类文件库同样包含于JAVA运行时环境中，并未外置；同时其对行时类文件库做了大量的裁剪，无法支持丰富的服务接口，只能针对智能卡这个特定领域做服务接口支持。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种适用于Java运行环境的装置及其实现方法。它能有效节省程序存储空间，降低对硬件资源的要求，提升程序的执行效率，具有应用范围广泛的特点。

为了达到上述发明目的，本发明的技术方案以如下方式实现：