嵌入式为什么不用 java 语言写？
确实，在嵌入式领域，Java 语言的应用远不如 C/C++ 那么普遍，这背后有着多方面的原因，我们可以从几个关键维度来深入探讨。
首先，我们得明白嵌入式系统的根本特性：资源受限。这体现在处理器性能、内存大小（RAM和ROM）、功耗需求以及实时性要求等多个方面。
Java，作为一种高级语言，其设计哲学和运行机制天然地带来了一些“开销”，这些开销在资源充裕的桌面或服务器环境中可以忽略不计，但在资源极为宝贵的嵌入式世界里，就成了不小的负担。
1. 虚拟机（JVM）的重量级存在：
Java 的核心在于其字节码（bytecode）和运行在目标设备上的 Java 虚拟机（JVM）。JVM 的作用是解释执行字节码，并提供了内存管理（垃圾回收）、平台无关性等高级特性。然而，这个虚拟机本身就需要占用一定的内存空间（ROM用于存放代码，RAM用于运行）和处理器周期。
ROM占用： 即使是最精简的嵌入式JVM，其代码量也比直接编译成机器码的C/C++程序要大不少。这对于那些ROM空间只有几十KB甚至几KB的微控制器来说，是难以承受的。
RAM占用： JVM的运行需要内存来存放其运行时数据区，包括堆（heap）、栈（stack）、方法区（method area）等。垃圾回收器（Garbage Collector, GC）的运行更是需要额外的内存和CPU资源来扫描、回收不再使用的对象。在内存只有几MB甚至更少的嵌入式设备上，GC的频繁运作可能会导致系统性能下降，甚至无法满足严格的实时性要求。
2. 实时性（Realtime）的挑战：
许多嵌入式应用，例如工业自动化、汽车电子、医疗设备等，对响应时间和任务执行的确定性有极高的要求，即所谓的“实时性”。
垃圾回收的不可预测性： Java 的自动垃圾回收机制虽然方便了开发者，但其回收过程的时机和持续时间是不可预测的。当GC线程运行时，可能会暂停应用程序线程，造成响应延迟。对于需要毫秒级甚至微秒级响应的实时系统，这种不确定性是致命的。虽然有实时Java（Realtime Java）规范，试图解决这个问题，但其实现复杂且仍存在一定的开销。
线程调度： Java 的线程模型和调度机制相对复杂，并且在标准JVM的实现中，线程优先级和调度也可能不如C/C++直接控制硬件中断和低级线程的灵活性和确定性。
3. 性能上的权衡：
虽然Java可以通过即时编译（JIT）技术将字节码编译成本地机器码来提高执行速度，但与直接使用C/C++编写、并经过高度优化的底层代码相比，仍然存在一定的性能差距。
直接硬件访问： C/C++可以直接操作内存地址、访问硬件寄存器，编写高度优化的汇编代码，从而最大化地利用硬件性能。Java通过JVM提供的API进行硬件交互，这种间接性会带来额外的开销，并且在很多情况下，Java的API设计并没有针对硬件的精细控制进行优化。
内存管理： Java 的自动内存管理，虽然简化了开发，但也意味着开发者对内存的控制力减弱。在性能敏感的应用中，手动管理内存、精确控制内存分配和释放，往往能带来更好的效率和更小的内存占用。
4. 庞大的类库和生态系统：
Java 强大的功能很大程度上依赖于其庞大的标准类库和丰富的第三方库。这些库为开发者提供了便利，但也意味着更多的代码量和依赖。在嵌入式环境中，需要的功能可能非常单一，引入整个Java生态系统显得“杀鸡用牛刀”，并且会极大地增加最终固件的体积。
5. 历史和生态的惯性：
C 和 C++ 作为嵌入式开发领域的老牌语言，拥有极其成熟的工具链（编译器、调试器、仿真器）、大量的开发经验和人才储备，以及广泛的硬件厂商支持。许多嵌入式操作系统（如RTOS）和驱动程序都是用C/C++编写的。开发者和厂商在长期的实践中积累了大量的库和中间件，形成了一个强大的生态系统。切换到Java需要克服的技术门槛和迁移成本是巨大的。
6. 功耗考量：
嵌入式设备往往对功耗有严格的要求，尤其是电池供电的设备。JVM和GC的运行会消耗额外的CPU资源，间接导致功耗的增加。而C/C++能够更精细地控制硬件，实现更低的功耗。
当然，这并不意味着Java在嵌入式领域完全没有立足之地。 随着技术的进步，出现了像 Java ME (Micro Edition) 这样的轻量级Java平台，以及一些针对嵌入式优化的JVM（如 Azul Zing、Shenandoah GC 的某些版本），在某些特定的嵌入式场景下（例如需要运行相对复杂的业务逻辑、需要跨平台部署、对实时性要求不是极高但又需要比原生C/C++更快的开发速度的场合，如一些联网设备、智能家居设备等），Java 也可以发挥其优势。
但总体而言，由于上述提到的资源限制、实时性要求、性能考量以及生态惯性等核心原因，Java 语言在绝大多数对资源和性能有极致追求的传统嵌入式领域，仍然不如 C/C++ 流行。
首先，我们得明白嵌入式系统的根本特性：资源受限。这体现在处理器性能、内存大小（RAM和ROM）、功耗需求以及实时性要求等多个方面。
Java，作为一种高级语言，其设计哲学和运行机制天然地带来了一些“开销”，这些开销在资源充裕的桌面或服务器环境中可以忽略不计，但在资源极为宝贵的嵌入式世界里，就成了不小的负担。
1. 虚拟机（JVM）的重量级存在：
Java 的核心在于其字节码（bytecode）和运行在目标设备上的 Java 虚拟机（JVM）。JVM 的作用是解释执行字节码，并提供了内存管理（垃圾回收）、平台无关性等高级特性。然而，这个虚拟机本身就需要占用一定的内存空间（ROM用于存放代码，RAM用于运行）和处理器周期。
ROM占用： 即使是最精简的嵌入式JVM，其代码量也比直接编译成机器码的C/C++程序要大不少。这对于那些ROM空间只有几十KB甚至几KB的微控制器来说，是难以承受的。
RAM占用： JVM的运行需要内存来存放其运行时数据区，包括堆（heap）、栈（stack）、方法区（method area）等。垃圾回收器（Garbage Collector, GC）的运行更是需要额外的内存和CPU资源来扫描、回收不再使用的对象。在内存只有几MB甚至更少的嵌入式设备上，GC的频繁运作可能会导致系统性能下降，甚至无法满足严格的实时性要求。
2. 实时性（Realtime）的挑战：
许多嵌入式应用，例如工业自动化、汽车电子、医疗设备等，对响应时间和任务执行的确定性有极高的要求，即所谓的“实时性”。
垃圾回收的不可预测性： Java 的自动垃圾回收机制虽然方便了开发者，但其回收过程的时机和持续时间是不可预测的。当GC线程运行时，可能会暂停应用程序线程，造成响应延迟。对于需要毫秒级甚至微秒级响应的实时系统，这种不确定性是致命的。虽然有实时Java（Realtime Java）规范，试图解决这个问题，但其实现复杂且仍存在一定的开销。
线程调度： Java 的线程模型和调度机制相对复杂，并且在标准JVM的实现中，线程优先级和调度也可能不如C/C++直接控制硬件中断和低级线程的灵活性和确定性。
3. 性能上的权衡：
虽然Java可以通过即时编译（JIT）技术将字节码编译成本地机器码来提高执行速度，但与直接使用C/C++编写、并经过高度优化的底层代码相比，仍然存在一定的性能差距。
直接硬件访问： C/C++可以直接操作内存地址、访问硬件寄存器，编写高度优化的汇编代码，从而最大化地利用硬件性能。Java通过JVM提供的API进行硬件交互，这种间接性会带来额外的开销，并且在很多情况下，Java的API设计并没有针对硬件的精细控制进行优化。
内存管理： Java 的自动内存管理，虽然简化了开发，但也意味着开发者对内存的控制力减弱。在性能敏感的应用中，手动管理内存、精确控制内存分配和释放，往往能带来更好的效率和更小的内存占用。
4. 庞大的类库和生态系统：
Java 强大的功能很大程度上依赖于其庞大的标准类库和丰富的第三方库。这些库为开发者提供了便利，但也意味着更多的代码量和依赖。在嵌入式环境中，需要的功能可能非常单一，引入整个Java生态系统显得“杀鸡用牛刀”，并且会极大地增加最终固件的体积。
5. 历史和生态的惯性：
C 和 C++ 作为嵌入式开发领域的老牌语言，拥有极其成熟的工具链（编译器、调试器、仿真器）、大量的开发经验和人才储备，以及广泛的硬件厂商支持。许多嵌入式操作系统（如RTOS）和驱动程序都是用C/C++编写的。开发者和厂商在长期的实践中积累了大量的库和中间件，形成了一个强大的生态系统。切换到Java需要克服的技术门槛和迁移成本是巨大的。
6. 功耗考量：
嵌入式设备往往对功耗有严格的要求，尤其是电池供电的设备。JVM和GC的运行会消耗额外的CPU资源，间接导致功耗的增加。而C/C++能够更精细地控制硬件，实现更低的功耗。
当然，这并不意味着Java在嵌入式领域完全没有立足之地。 随着技术的进步，出现了像 Java ME (Micro Edition) 这样的轻量级Java平台，以及一些针对嵌入式优化的JVM（如 Azul Zing、Shenandoah GC 的某些版本），在某些特定的嵌入式场景下（例如需要运行相对复杂的业务逻辑、需要跨平台部署、对实时性要求不是极高但又需要比原生C/C++更快的开发速度的场合，如一些联网设备、智能家居设备等），Java 也可以发挥其优势。
但总体而言，由于上述提到的资源限制、实时性要求、性能考量以及生态惯性等核心原因，Java 语言在绝大多数对资源和性能有极致追求的传统嵌入式领域，仍然不如 C/C++ 流行。
网友意见
这里我说的嵌入式程序是直接操作硬件的底层程序，如单片机，嵌入式LINUX内核。
java之类面向对象语言是编译器在后面增加大量的东西的才变成机器语言。换句话说，这样程序无法直接操作内存。比如你定义一个类，可能最终在内存中实现时，编译器已经加了大量附加东西。如父类数据结构，VT表指针之类。而且底层程序主要是操作寄存器和内存地址，必须要精确而直接操作它。C的结构和指针可以精确操作到这一些东西。
目前只有部分语言有这个能力，而C在底层程序中又形成事实的工业标准。 这是最根本的原因。
至于说速度，内存开销事实上对于现在机器并不影响很大。Android的四核机配置已经超过很多PC机配置了。
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