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11款適合物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)的語言,你了解幾款?

11款適合物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)的語言,你了解幾款?

2016/5/23 9:41:56

  隨著智能生活、智能家居的普及,物聯(lián)網(wǎng)越來越受大家的矚目,也越來越多人投入了物聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí)的懷抱。但很多物聯(lián)網(wǎng)初學(xué)者,特別是自學(xué)物聯(lián)網(wǎng)的人員,一般都有一個疑問,物聯(lián)網(wǎng)到底學(xué)什么?它是用什么語言開發(fā)的。

  其實(shí)物聯(lián)網(wǎng)項目開發(fā)語言,并不只包含物聯(lián)網(wǎng)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)所貼出的課程大綱里面的那幾種語言,還有很多其他語言也能很好的運(yùn)用于物聯(lián)網(wǎng)的開發(fā)。正確選擇物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)語言非常重要,今天小編就和大家一起分享11可適應(yīng)與物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)的語言,大家可以自己審視一下,了解哪些語言可以適合哪些物聯(lián)網(wǎng)項目。

1、C語言

  眾所周知,C語言是一門基礎(chǔ)的通用編程語言,是嵌入式開發(fā)的首選語言,幾乎每一款現(xiàn)有高級嵌入式系統(tǒng)平臺。某些平臺雖然無法直接支持C語言,但不可否認(rèn)的是其仍然以基礎(chǔ)形式存在,支撐著SDK中的那些專用語言。

  雖然C語言是首選的基礎(chǔ)語言,但是也不可否認(rèn)C語言身上確實(shí)存在著諸多過于陳舊的因素:它屬于過程語言而非面向?qū)ο笳Z言;它并不具備內(nèi)置的圖形用戶界面;而且采用編譯而非解釋機(jī)制。不過這一切負(fù)面因素反而在物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)項目當(dāng)中讓其成為最強(qiáng)而有力的語言候選人之一。

2、C++

  C++是通過C語言發(fā)展而來的面向?qū)ο缶幊陶Z言,因此C++保留了C語言的特性,同時也加入了數(shù)據(jù)抽象、類以及對象等機(jī)制。這一切讓C++成為我們在Linux系統(tǒng)環(huán)境中編寫嵌入式及物聯(lián)網(wǎng)代碼時的熱門選項。這款編程語言自誕生至今已經(jīng)跨越了三十多年的時光,但其在如今的嵌入式及物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)領(lǐng)域仍然極具生命力。

3、Java

  Java是一款面向?qū)ο笳Z言,具有很強(qiáng)的可移植性:編譯器當(dāng)中幾乎不存在任何硬件依賴性。而要對特定硬件進(jìn)行特殊而準(zhǔn)確的控制,Java需要借助硬件所支持的庫并從中調(diào)用通用代碼。

  這讓Java語言擁有極具吸引力的經(jīng)濟(jì)性定位:對Java代碼開發(fā)進(jìn)行一次性投入,企業(yè)將能夠獲得足以運(yùn)行在多種不同平臺之上的開發(fā)成果。但從另一方面講,選擇Java的問題在于我們必須確保自己所選定的平臺能夠支持Java(目前只有極少數(shù)強(qiáng)大的平臺會提供Java支持能力),同時又要保證這些硬件能夠支持我們?yōu)榱藢?shí)現(xiàn)特定控制功能所需要使用的庫。

4、JavaScript

  JavaScript是一種腳本語言,是web前端開發(fā)的必用語言之一。如果大家打算在Raspberry Pi硬件平臺上使用Apache服務(wù)器,旨在從由Arduino傳感器構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中提取數(shù)據(jù),那么JavaScript絕對是個很好的起步選項。

  自從被網(wǎng)景公司開發(fā)出來之時,JavaScript就一直在快速發(fā)展演進(jìn)并已經(jīng)成為一款功能齊備的語言。不過大家千萬別把它當(dāng)成是什么輕量化嵌入式控制器——它所采用的解釋結(jié)構(gòu)意味著我們需要承擔(dān)其運(yùn)行成本。換言之,至少也得是Raspberry Pi這樣的系統(tǒng)才能承擔(dān)JavaScript所帶來的性能損失。

5、Python

  Python是當(dāng)下Web開發(fā)領(lǐng)域最具活力的編程語言之一,而且其應(yīng)用范圍已經(jīng)擴(kuò)散到了嵌入式控制以及物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域,在很多方面擁有極為出色的靈活性表現(xiàn)。舉例來說,它作為一種解釋語言能夠被提交至單一運(yùn)行時編譯器當(dāng)中,或者通過其中內(nèi)置的預(yù)編譯器實(shí)現(xiàn)代碼運(yùn)行,從而對其緊湊的可執(zhí)行代碼進(jìn)行分發(fā)。

  而最讓編程團(tuán)隊心動的是,Python語言擁有自己的一大專注重點(diǎn),即高度強(qiáng)調(diào)代碼內(nèi)容的可讀性。這款語言的設(shè)計規(guī)范提到了代碼可讀性以及緊湊優(yōu)雅語法的重要意義。任何一位曾經(jīng)試圖解讀他人C語言代碼并希望對其進(jìn)行優(yōu)化的朋友,應(yīng)該都能深刻感受到代碼可讀性在實(shí)際工作中的關(guān)鍵作用。

  與其它語言一樣,Python充當(dāng)嵌入式語言的前提在于其運(yùn)行所處的嵌入式平臺需要具備一定的計算能力。如果大家希望開發(fā)的是一款能夠獲取數(shù)據(jù)、將其以某種數(shù)據(jù)庫格式加以整理,而后匯總成表以實(shí)現(xiàn)信息控制的應(yīng)用方案,那么Python絕對是位頗具競爭力的候選編程語言選手。

6、Go

  Go由谷歌公司開發(fā)并廣泛適用于各類處理器及平臺。雖然它只是眾多源自C設(shè)計理念的編程語言當(dāng)中的一種,但卻在面向特定嵌入式編程類型時擁有大量遠(yuǎn)勝C語言的功能特性。

  Go語言增加了一種顯式散列表類型,這些類型在從各種傳感器及執(zhí)行器處收集數(shù)據(jù)并向其發(fā)送數(shù)據(jù)方面具備相當(dāng)突出的實(shí)用性。Go語言還深入支持使用傳感器以及設(shè)備網(wǎng)絡(luò)的能力——當(dāng)然,這同時也增加了潛在風(fēng)險。

  Go語言能夠大多種不同通道上支持并行輸入、輸出與處理。如果能夠正確使用,這一能力將使得整套傳感器及執(zhí)行器組合得到良好協(xié)調(diào)。然而這種特性的風(fēng)險在于,各通道之間也許并不能意識到對方的存在。如果編程人員有所疏忽,那么缺乏協(xié)調(diào)的系統(tǒng)就可能帶來不可預(yù)測的行為。從技術(shù)角度講,這顯然不是什么好事。

7、Rust

  Rust語言由Mozilla公司開發(fā)而來。與Mozilla旗下的其它軟件類似,Rust屬于開源項目且擁有非常迅猛的演進(jìn)速度。Rust語言擁有諸多源自Go的特性,不過它也解決了Go當(dāng)中存在的一大主要問題。

  由于Go語言無法自動在不同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)“通道”之間進(jìn)行信息共享,因此最終開發(fā)出的程序有可能存在所謂“競態(tài)條件”。直白地講,這是一種無法控制的狀態(tài),處于這一狀態(tài)下的系統(tǒng)會由于不同進(jìn)程在運(yùn)行時處于激烈沖突而導(dǎo)致工作無法完成。Rust語言當(dāng)中包含的函數(shù)能夠消除競態(tài)條件,從而使其更為可靠地構(gòu)建起高度并發(fā)程序。

  同樣的,Rust語言對于運(yùn)行平臺的性能也存在一定要求,不過如果大家的開發(fā)團(tuán)隊希望開發(fā)一款涉及大量并發(fā)機(jī)制的應(yīng)用,那么Rust與Go都是值得認(rèn)真考量的編程語言選項。

8、Parasail

  如果大家對于自己物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序的并行處理能力擁有一定要求,那么Parasail語言也是個值得一試的選項。

Parasail是一款編譯型面向?qū)ο笳Z言,其始終處于演進(jìn)當(dāng)中因此能夠通過與Java、Python、C#甚至是Ada類似的語法進(jìn)行編程。如果大家需要使用具備高度并行性的嵌入式代碼,那么Parasail則是最理想的語言選項。

9、B#

  我們今天提到的很多語言都屬于大型系統(tǒng)語言,因此要讓其在嵌入式平臺上順利運(yùn)行,我們需要對其進(jìn)行具體調(diào)整。然而B#則不同,它的設(shè)計初衷就是一類著眼于小處的高效嵌入式控制語言。嵌入式虛擬機(jī)(簡稱EVM)允許B#語言運(yùn)行在多種不同平臺之上,且內(nèi)存占用量僅為24 k——遠(yuǎn)低于我們之前提到的其它軟件包運(yùn)行要求。

  B#語言與C#在某種程度上比較類似。不過相較于C#,B#剔除了相當(dāng)一部分在嵌入式項目中用不到的特性,并加入了對實(shí)時控制功能的支持——這一點(diǎn)在實(shí)際使用環(huán)境下顯然非常重要。如果開發(fā)項目未來會運(yùn)行在輕量級嵌入式平臺之上,其規(guī)模與復(fù)雜度皆低于Raspberry Pi,那么B#絕對是個值得認(rèn)真考慮的編程語言選項。

10、匯編語言

  如果大家希望嚴(yán)格遵循比較傳統(tǒng)的設(shè)計思路,或者需要盡可能讓自己的項目顯得比較緊湊,那么匯編程序就是達(dá)成目標(biāo)的不二之選。匯編語言能夠構(gòu)建并打包純粹的機(jī)器碼,從而保證大家在處理器之上擁有最為理想的執(zhí)行效率。而且其對性能的要求被控制在最低水平,而且技術(shù)高超的行家能夠利用匯編語言實(shí)現(xiàn)很多在其它編程機(jī)制中根本不存在的優(yōu)化技巧。

  不過,匯編語言的編程工作無法借力于網(wǎng)絡(luò),在網(wǎng)絡(luò)上幾乎找不到任何實(shí)用工具來幫助自己揪出開發(fā)成果中的各類錯誤。除此之外,匯編語言代碼以及相關(guān)程序編寫技能往往沒有任何承接性。我們能夠針對一種處理器編寫出相關(guān)代碼,但這并不代表我們能夠面向其它處理器編寫出擁有同樣功能的代碼。

對于希望擁有終極優(yōu)化效果的產(chǎn)品的程序員而言,匯編語言能夠?qū)⑵潴w積控制在最低水平且保證其中不包含任何其它環(huán)境因素。不過可以肯定的是,匯編語言絕對不是構(gòu)建原型方案的最佳方式——如果大家擁有較為充裕的空間及處理性能,那么建議優(yōu)先使用高級語言,現(xiàn)代語言中的諸多優(yōu)勢還是能夠幫上忙的。

11、Forth

  Forth語言屬于面向堆棧語言。如果大家經(jīng)常使用那種老式惠普計算器,那么肯定會對Forth具備一定程度的理解。作為一種誕生于上世紀(jì)七十年代的語言,F(xiàn)orth能夠在具備相關(guān)能力的程序員手中實(shí)現(xiàn)可觀的生產(chǎn)力與執(zhí)行效率提升效果——而且其他人根本無法使用甚至閱讀由其編寫出的成果。

  以上就是眾多編程語言中,相對來說能夠很好完成嵌入式系統(tǒng)的編程任務(wù)的比較出色的11款語言,大家可以參考每一款語言的優(yōu)勢和局限,選擇對應(yīng)的開發(fā)語言。如果還是不清楚具體用什么語言,可以盡量選擇現(xiàn)在編程中常用的比較大眾一些的語言。

來源:文/小麥麥子(簡書作者)

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