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11款适合物联网开发的语言,你了解几款?

供稿:中国工控网 2016/5/23 9:41:56

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  • 关键词: 物联网 物联网开发
  • 摘要:随着智能生活、智能家居的普及,物联网越来越受大家的瞩目,也越来越多人投入了物联网学习的怀抱。但很多物联网初学者,特别是自学物联网的人员,一般都有一个疑问,物联网到底学什么?它是用什么语言开发的。

  随着智能生活、智能家居的普及,物联网越来越受大家的瞩目,也越来越多人投入了物联网学习的怀抱。但很多物联网初学者,特别是自学物联网的人员,一般都有一个疑问,物联网到底学什么?它是用什么语言开发的。

  其实物联网项目开发语言,并不只包含物联网培训机构所贴出的课程大纲里面的那几种语言,还有很多其他语言也能很好的运用于物联网的开发。正确选择物联网开发语言非常重要,今天小编就和大家一起分享11可适应与物联网开发的语言,大家可以自己审视一下,了解哪些语言可以适合哪些物联网项目。

1、C语言

  众所周知,C语言是一门基础的通用编程语言,是嵌入式开发的首选语言,几乎每一款现有高级嵌入式系统平台。某些平台虽然无法直接支持C语言,但不可否认的是其仍然以基础形式存在,支撑着SDK中的那些专用语言。

  虽然C语言是首选的基础语言,但是也不可否认C语言身上确实存在着诸多过于陈旧的因素:它属于过程语言而非面向对象语言;它并不具备内置的图形用户界面;而且采用编译而非解释机制。不过这一切负面因素反而在物联网开发项目当中让其成为最强而有力的语言候选人之一。

2、C++

  C++是通过C语言发展而来的面向对象编程语言,因此C++保留了C语言的特性,同时也加入了数据抽象、类以及对象等机制。这一切让C++成为我们在Linux系统环境中编写嵌入式及物联网代码时的热门选项。这款编程语言自诞生至今已经跨越了三十多年的时光,但其在如今的嵌入式及物联网开发领域仍然极具生命力。

3、Java

  Java是一款面向对象语言,具有很强的可移植性:编译器当中几乎不存在任何硬件依赖性。而要对特定硬件进行特殊而准确的控制,Java需要借助硬件所支持的库并从中调用通用代码。

  这让Java语言拥有极具吸引力的经济性定位:对Java代码开发进行一次性投入,企业将能够获得足以运行在多种不同平台之上的开发成果。但从另一方面讲,选择Java的问题在于我们必须确保自己所选定的平台能够支持Java(目前只有极少数强大的平台会提供Java支持能力),同时又要保证这些硬件能够支持我们为了实现特定控制功能所需要使用的库。

4、JavaScript

  JavaScript是一种脚本语言,是web前端开发的必用语言之一。如果大家打算在Raspberry Pi硬件平台上使用Apache服务器,旨在从由Arduino传感器构建的网络当中提取数据,那么JavaScript绝对是个很好的起步选项。

  自从被网景公司开发出来之时,JavaScript就一直在快速发展演进并已经成为一款功能齐备的语言。不过大家千万别把它当成是什么轻量化嵌入式控制器——它所采用的解释结构意味着我们需要承担其运行成本。换言之,至少也得是Raspberry Pi这样的系统才能承担JavaScript所带来的性能损失。

5、Python

  Python是当下Web开发领域最具活力的编程语言之一,而且其应用范围已经扩散到了嵌入式控制以及物联网领域,在很多方面拥有极为出色的灵活性表现。举例来说,它作为一种解释语言能够被提交至单一运行时编译器当中,或者通过其中内置的预编译器实现代码运行,从而对其紧凑的可执行代码进行分发。

  而最让编程团队心动的是,Python语言拥有自己的一大专注重点,即高度强调代码内容的可读性。这款语言的设计规范提到了代码可读性以及紧凑优雅语法的重要意义。任何一位曾经试图解读他人C语言代码并希望对其进行优化的朋友,应该都能深刻感受到代码可读性在实际工作中的关键作用。

  与其它语言一样,Python充当嵌入式语言的前提在于其运行所处的嵌入式平台需要具备一定的计算能力。如果大家希望开发的是一款能够获取数据、将其以某种数据库格式加以整理,而后汇总成表以实现信息控制的应用方案,那么Python绝对是位颇具竞争力的候选编程语言选手。

6、Go

  Go由谷歌公司开发并广泛适用于各类处理器及平台。虽然它只是众多源自C设计理念的编程语言当中的一种,但却在面向特定嵌入式编程类型时拥有大量远胜C语言的功能特性。

  Go语言增加了一种显式散列表类型,这些类型在从各种传感器及执行器处收集数据并向其发送数据方面具备相当突出的实用性。Go语言还深入支持使用传感器以及设备网络的能力——当然,这同时也增加了潜在风险。

  Go语言能够大多种不同通道上支持并行输入、输出与处理。如果能够正确使用,这一能力将使得整套传感器及执行器组合得到良好协调。然而这种特性的风险在于,各通道之间也许并不能意识到对方的存在。如果编程人员有所疏忽,那么缺乏协调的系统就可能带来不可预测的行为。从技术角度讲,这显然不是什么好事。

7、Rust

  Rust语言由Mozilla公司开发而来。与Mozilla旗下的其它软件类似,Rust属于开源项目且拥有非常迅猛的演进速度。Rust语言拥有诸多源自Go的特性,不过它也解决了Go当中存在的一大主要问题。

  由于Go语言无法自动在不同数据结构“通道”之间进行信息共享,因此最终开发出的程序有可能存在所谓“竞态条件”。直白地讲,这是一种无法控制的状态,处于这一状态下的系统会由于不同进程在运行时处于激烈冲突而导致工作无法完成。Rust语言当中包含的函数能够消除竞态条件,从而使其更为可靠地构建起高度并发程序。

  同样的,Rust语言对于运行平台的性能也存在一定要求,不过如果大家的开发团队希望开发一款涉及大量并发机制的应用,那么Rust与Go都是值得认真考量的编程语言选项。

8、Parasail

  如果大家对于自己物联网应用程序的并行处理能力拥有一定要求,那么Parasail语言也是个值得一试的选项。

Parasail是一款编译型面向对象语言,其始终处于演进当中因此能够通过与Java、Python、C#甚至是Ada类似的语法进行编程。如果大家需要使用具备高度并行性的嵌入式代码,那么Parasail则是最理想的语言选项。

9、B#

  我们今天提到的很多语言都属于大型系统语言,因此要让其在嵌入式平台上顺利运行,我们需要对其进行具体调整。然而B#则不同,它的设计初衷就是一类着眼于小处的高效嵌入式控制语言。嵌入式虚拟机(简称EVM)允许B#语言运行在多种不同平台之上,且内存占用量仅为24 k——远低于我们之前提到的其它软件包运行要求。

  B#语言与C#在某种程度上比较类似。不过相较于C#,B#剔除了相当一部分在嵌入式项目中用不到的特性,并加入了对实时控制功能的支持——这一点在实际使用环境下显然非常重要。如果开发项目未来会运行在轻量级嵌入式平台之上,其规模与复杂度皆低于Raspberry Pi,那么B#绝对是个值得认真考虑的编程语言选项。

10、汇编语言

  如果大家希望严格遵循比较传统的设计思路,或者需要尽可能让自己的项目显得比较紧凑,那么汇编程序就是达成目标的不二之选。汇编语言能够构建并打包纯粹的机器码,从而保证大家在处理器之上拥有最为理想的执行效率。而且其对性能的要求被控制在最低水平,而且技术高超的行家能够利用汇编语言实现很多在其它编程机制中根本不存在的优化技巧。

  不过,汇编语言的编程工作无法借力于网络,在网络上几乎找不到任何实用工具来帮助自己揪出开发成果中的各类错误。除此之外,汇编语言代码以及相关程序编写技能往往没有任何承接性。我们能够针对一种处理器编写出相关代码,但这并不代表我们能够面向其它处理器编写出拥有同样功能的代码。

对于希望拥有终极优化效果的产品的程序员而言,汇编语言能够将其体积控制在最低水平且保证其中不包含任何其它环境因素。不过可以肯定的是,汇编语言绝对不是构建原型方案的最佳方式——如果大家拥有较为充裕的空间及处理性能,那么建议优先使用高级语言,现代语言中的诸多优势还是能够帮上忙的。

11、Forth

  Forth语言属于面向堆栈语言。如果大家经常使用那种老式惠普计算器,那么肯定会对Forth具备一定程度的理解。作为一种诞生于上世纪七十年代的语言,Forth能够在具备相关能力的程序员手中实现可观的生产力与执行效率提升效果——而且其他人根本无法使用甚至阅读由其编写出的成果。

  以上就是众多编程语言中,相对来说能够很好完成嵌入式系统的编程任务的比较出色的11款语言,大家可以参考每一款语言的优势和局限,选择对应的开发语言。如果还是不清楚具体用什么语言,可以尽量选择现在编程中常用的比较大众一些的语言。



来源:文/小麦麦子(简书作者)


审核编辑(李晨晖)
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