分类： Java
2009-02-11 00:55:29
Mark Lam has been a virtual machine engineer in the JavaME CDC team at Sun Microsystems for over 6 years. Before joining Sun, he was a real-time embedded systems developer for 6+ years, working on application frameworks, graphics systems, networking protocols, game development, and fault tolerant systems amongst other things, on devices ranging from 64KB 8bit uControllers to 32-bit RISC machines.
原文URL：http://weblogs.java.net/blog/mlam/archive/2006/11/when_does_javas_1.html#more
在我关于性能的文章中有一个评论，问到：我想到关于设备日益强大的处理能力和更多的RAM的事实，我想什么时候才是JavaSE代替JavaME/CDC的最好选择？你需要多少的CPU,RAM，Cache？
在我回答这个之前，我必须放弃一个我是一个工程师的，这对我的雇员，Sun，甚至是Sun的其他工程师是不必要的。基于这点，让我们进入这个问题吧。。。
JavaSE or JavaME
最初的问题是基于设备兼容性和性能为依据的。这个问题有许多尺度比我们第一次看到的。这个问题基于规范，普遍存在的，可移植的，等等。让我们从显而易见的地方开始。。。
设备能力
如果你的设备象一个桌面/服务器（象奔腾系列）建立在嵌入式的盒子里。那么，常规来看，JavaSE VM能够取得更好的性能。如果性能稍微差些，那么你的路就长了。我说奔腾系列仅仅是给你一个计算能力的比较。我不是说只有X86处理器。显而易见，JavaSE也为SPARC和PowerPC移植，他们有同样的规则应用在这里。
设备性能不只是关于选择处理器。以PowerPC为例。它嵌入我们已知的许多桌面和服务版本。处理器核心是一样的（执行同样的代码），但他们的性能是不一样的。显而易见他们的时钟频率，高速缓存是不一样的。还有其他的硬件不同（例如主板等级）在性能上。高速缓存体系，2极缓存，主内存容量，内存速度，总线速度，内存和I/O体系，I/O处理器，MMU，DMA，TLAB size，辅助存储器（硬盘，闪存）等等。。。你的设备有这些特性的大部分，这样看起来JavaSE更好，反之亦然。
仅仅是看下内存容量，我想JavaSE在10，100MBs，甚至GBs内存上典型的操作有同样的footprint。CVM的操作通常在10MBs以下。当然，这取决于你的应用程序在做什么（对JavaSE和CVM一样）。但这些数字给你一个想法。如果你的设备有16MB RAM,CVM可能是你最好的办法。如果你有32MB RAM，它只会得到一点的提升，这依靠你努力达到的程度。CVM对大多数嵌入式应用程序仍然是最好的办法。低于100MBs，它仍然是比JavaSE有希望的。如果设备有1G或更多，我非常同意JavaSE是更好的选择。
对于高速缓存，这更难告诉我们。0～10 KBs于CVM匹配。10～100 KBs，仍然是CVM。如果高速缓存大于1MBs，你可以默认运行JavaSE。但这不意味这CVM不是一个更好的选择。
对时钟频率，低于100MHz，CVM是你较好的选择。100MHzs～1GHz，仍然是CVM。超过1GHz，JavaSE是当然的选择。但Sun在不久前展示了这些，CPU性能不只是时钟频率（参考 CoolThreads）。因此，上面的数字相对的。事实上，上面我提到的所有方面只是基于我的经验的猜测教育。我们可以使用这些提示，但真实世界的案例是不同的，这就是上面给出的案例没有固定规则的原因。
现在，我们来谈论这些显而易见的材料，让我们进入那些人们没有想到的。。。
嵌入式系统开发者注意
嵌入式硬件常常需要下面的特性：便宜（成本方式，非品质），可靠的，可能滞后于技术发展水平曲线一点，不会太多。它需要便宜是因为目标消费者是平常的人。便宜意味着你能够卖的更多。可靠性是显而易见的，没有人想要一个不可靠的系统。另外，死机的蓝屏（从其他的计算机体验）接受的体验。在嵌入式设备，如果设备失败，人们会得到真的伤害或苦恼。基于这些，设备厂商小笔记簿会受到伤害。消费者期望系统没有异常的工作。The lagging（绝缘材料？）的曲线部分是大部分cost reason（成本？）。曲线的最新的边缘是非常昂贵的。太多的lagging是昂贵的，因为部分（它们的替代）很难找到。在曲线之后的痕迹有一点典型的收益。显而易见，它们不能应用于所有的嵌入式设备。但我的焦点在这个观点，异常的案例也会背离这个这个理由。
因此，这对于嵌入式软件（包括JavaME）开发者意味着什么？
可移植性
基于技术曲线变化，硬件设备应注意升级老设备导致成本过高的。当然，升级也会带来对硬件性能有利的地方。有时候，升级不仅仅是替换CPU，它是全部体系的更换。
有时候，厂商会基于不同的性能提出不同的硬件等级。比如，低端和高端是2个不同的市场，这些设备不会总是建立在同样的CPU体系上。
这是为什么JavaME吸引人的地方（write once run anywhere）。但WORA依靠Java VM的移植。因此，VM的可以移植性是非常重要的。在这之后，开发成本和移植成果同样棘手。 它会使厂商想把这些都最小化。这也是CVM更适合的一个原因。我会在一系列文章中解释，CVM的体系对不同的平台来说更容易移植。这不是说JavaSE不能移植，只是它不太容易做到。我在前面已经指出，可以移植性来自于性能成本。尽管这些成本对大部分案例来说微不足道。这就是为什么CVM的性能在好的设备上比不上JavaSE的原因。相反的，JavaSE难以移植。CVM选择可移植性，JavaSE选性能。
普遍存在的
普遍存在的，我没有提及那些支持java的设备作为在这个领域里使用它们的小组。在这个案例里，我会提及VM移植的实用性。这些都基于易于移植。因为CVM是容易移植的，它的移植可用性（CPU体系和OS平台）多于JavaSE。举个例子，像这写的，CVM移植到ARM，MIPS，x86，SPARC和PowerPC。一些消费者会把CVM移植到其他CPU体系。前面我们知道，JavaSE只移植到x86，SPARC和PowerPC。你选择一个源代码已经移植的可用VM。除非你自己想做移植。这是一个可选项（通常这个工程师的玩笑，因为你的工作多移植有影响），你必须花时间去将它做正确。因此，这需要依靠你的开发者的时间表。如果你选择作一个移植，CVM是一个值得关注的容易移植的选择，对于你想在短时间里得到正确的高可移植性。
这是CVM体系对于多样的嵌入式系统便于移植的一个因素，这是必要的折衷。
符合目的
像上面说的，你需要基于你要怎样的java平台特性在你的设备上运行来决定。让我们看几个例子：
案例1：你的设备是x86的盒子，只制造很少的数量（10s~100s），你可以在它身上花大量的金钱。它有1G的内存，有硬盘存储器。它主要运行一个java程序。这个程序有很沉重的线程负担，高性能。这个程序有特殊的目的，只对于这个盒子。这个盒子不被期望运行其他程序，尽管你可以升级它来适应你的程序。那么你的选择是JavaSE。关键字是：桌面/服务器类硬件，高性能，特殊目的的软件。它不服从标准。
案例2：你的设备要卖上百万台。它运行在ARM处理器。32M RAM。只有非常少的高速缓存。基于JavaME CDC1.1它有自己的组件，有自己的规范，应用在一系列的市场。那你的选择是CVM。关键字是：便宜的设备，小或低的性能，需要适应CDC。
案例3：你的设备是服务器，需要运行JavaEE servlets，它要在同一时间提供1000个servlet。每个servlet需要运行它自己的进程，不是线程。Servlet自己有多个线程。Servlets被期望有短的生命期。性能是临界的。每个servlet操作一个来自网络的服务会话。服务是未知的（没有图形），不计算范围（没有太多的问题需要解决）。如果servlets没有及时响应，，使用设备的用户会苦恼，非常的苦恼。设备有4G内存，配置4个超级CPU，需要适应JavaEE。
显而易见的答案是。。。JavaSE？不绝对。这是为什么：JavaSE比CVM有大的footprint。JavaSE基本的footprint是20MB。CVM的基本footprint在2MB以下。每个servlet需要4MB的内存来运行。因此，运行servlet的一个JavaSE实例需要大约24MB的内存。每个运行servlet的CVM需要大约6MB。
如果设备任何时候都有4GB内存，它可以运行170个JavaSE实例，或者682个CVM实例。如果你不想处理硬盘内存分页，那么你想同一时间你可以响应1000个服务请求里的多少？
我不想回答这个。答案是你必须清楚你想的。显而易见，仅仅是考虑设备性能，你不能做出最好的决定。其他方面，需要解决适应JavaEE。CVM完全适应Java VM第2版规范。因此，你可以在它上面运行JavaSE和JavaEE。但不会增加CVM的footprint，它仅仅是2MB。是的，我没有说出JavaSE VM的footprint的具体数量。我的例子的人为的，但它不是一个不可用的。它解释了我观点，事情不总是像它看上去的那样。有许多的事情需要考虑，的确，硬件/设备性能是不最重要的因素。
这对你意味着什么
好的工程实践总是你决定的指南。明白你需要的（你的程序要干什么），考虑所有的因素：设备性能，可移植性，普遍存在，适应性，还要其他我们在上面谈到的。
祝有美好的一天！
