Arrays allgemeine Frage

[UdoKessler]

Hi,

Hab mal wieder eine Verständnisfrage..
In der Javainsel (oder sagt man "auf" der Javainsel?) steht folgendes
über Arrays:


Zitat (von mir etwas umformatiert):

Die Wahrheit über die Array-Initialisierung

So schön die kompakte Initialisierung der Feldelemente ist, so laufzeit- und
speicherintensiv ist sie auch. Da Java eine dynamische Sprache ist, passt das
Konzept der Array-Initialisierung nicht ganz in das Bild. Daher wird die Initialisierung
auch erst zur Laufzeit durchgeführt. Unser Primzahlfeld

int[] primes = { 2, 3, 5, 7, 11, 13 };

wird vom Java-Compiler umgeformt und analog zu Folgendem behandelt:

int[] primes = new int[ 6 ];
primes[ 0 ] = 2;
primes[ 1 ] = 3;
primes[ 2 ] = 5;
primes[ 3 ] = 7;
primes[ 4 ] = 11;
primes[ 5 ] = 13;

(1)Erst nach kurzem Überlegen wird das Ausmaß sichtbar: Zunächst ist es der
Speicherbedarf für die Methoden.

(2)Ist das Feld primes in einer Methode deklariert und mit Werten initialisiert, kostet
die Zuweisung Laufzeit, da wir viele Zugriffe haben, die auch alle schön durch die
Index-Überprüfung gesichert sind.

(3)Da zudem der Bytecode für eine einzelne Methode wegen diverser Beschränkungen
in der JVM nur beschränkt lang sein darf, kann dieser Platz für richtig große Arrays
schnell erschöpft sein. Daher ist davon abzuraten, etwa Bilder oder große Tabellen im
Programmcode zu speichern.

...
..

(4) Tip, Falls doch große Arrays benötigt werden:
Wir verwenden ein statisches Feld (eine Klassenvariable), sodass das Array
nur einmal während des Programmlaufs initialisiert werden muss.

So, hier meine Fragen:

(1) Kann das jemand genauer erklären (in einfachen Worten). Mir ist ja klar,
wieviel Platz Arrays benötigen, lässt sich leicht rechnen. Aber hier bezieht
er sich ja auf Felder in Methoden..Brauchen die da mehr?

(2)Kostet die Zuweisung nicht IMMER Laufzeit, egal wo etwas deklariert wird?
Und die Indexprüfung findet doch auch immer statt, oder nicht?
Und wieso haben wir in einer Methode viele Zugriffe (Also mehr, als bei statischen Feldern, (siehe (4)) ) ?

(3) Habe ich nur der Vollständigkeit wegen mitkopiert.


(4) Meint er damit, daß sie statisch sein sollte, weil das Feld sonst bei jedem
Methodenaufrauf deklariert wird?
Dann könnte ich die Problematik ja verstehen...


Grüße
Udo

 

[tfa]

(1) Kann das jemand genauer erklären (in einfachen Worten). Mir ist ja klar,
wieviel Platz Arrays benötigen, lässt sich leicht rechnen. Aber hier bezieht
er sich ja auf Felder in Methoden..Brauchen die da mehr?

Java kennt keine Array-Literale. Solche Array-Definitionen werden vom Java-Compiler in Bytecode-Anweisungen umgewandelt. In diesem Beispiel sieht das dann so aus:

// Field descriptor #6 [I
  int[] primes;
  
  // Method descriptor #8 ()V
  // Stack: 5, Locals: 1
  public Demo();
     0  aload_0 [this]
     1  invokespecial java.lang.Object() [10]
     4  aload_0 [this]
     5  bipush 6
     7  newarray int [10]
     9  dup
    10  iconst_0
    11  iconst_2
    12  iastore
    13  dup
    14  iconst_1
    15  iconst_3
    16  iastore
    17  dup
    18  iconst_2
    19  iconst_5
    20  iastore
    21  dup
    22  iconst_3
    23  bipush 7
    25  iastore
    26  dup
    27  iconst_4
    28  bipush 11
    30  iastore
    31  dup
    32  iconst_5
    33  bipush 13
    35  iastore
    36  putfield Demo.primes : int[] [12]
    39  return

Ziemlich viel Code für so ein paar Zahlen. Und der muss ausgeführt werden, notfalls bei jedem Methodenaufruf.
Dadurch wird auch die maximale Größe eines so initialisierten Arrays beschränkt. Nicht, weil der Speicherplatz nicht reicht, sondern weil irgendwann der Bytecode die maximale Größe von 64kB pro Methode übersteigt.

(2)Kostet die Zuweisung nicht IMMER Laufzeit, egal wo etwas deklariert wird?
Und die Indexprüfung findet doch auch immer statt, oder nicht?
Und wieso haben wir in einer Methode viele Zugriffe (Also mehr, als bei statischen Feldern, (siehe (4)) ) ?

(4) Meint er damit, daß sie statisch sein sollte, weil das Feld sonst bei jedem
Methodenaufrauf deklariert wird?
Dann könnte ich die Problematik ja verstehen...

Also erstmal glaube ich diesem Buch nicht, dass bei so einer einfachen Arraydefinition jedesmal ein Indexcheck stattfindet. Die VM sollte wirklich in der Lage sein, das wegzuoptimieren. Gerade in solchen einfachen Fällen. Trotzdem kostet die Abarbeitung des Bytecodes natürlich Zeit (siehe oben). Das kann man optimieren, in dem man die Variable statisch macht (wenn dies sinnvoll ist). Dann wird das Array eben nur einmal für die Klasse angelegt und nicht für jedes Objekt oder lokal für jede Methode.


Grüße
Udo[/QUOTE]

 

[Painii]

(1) Kann das jemand genauer erklären (in einfachen Worten). Mir ist ja klar,
wieviel Platz Arrays benötigen, lässt sich leicht rechnen. Aber hier bezieht
er sich ja auf Felder in Methoden..Brauchen die da mehr?

Naja, schreibe ich:
Java Code:

1
2
3
4
public void doSomething(){ int[] primes = {2,3,5,7,11,13} ... // auf primes rechnen }​

brauch ich für jeden aufruf von doSomething das neu initialisierte Feld.
Ähnliches wenn ichs als Instanzvariable baue (für jedes neue Objekt wird das Array initialisiert).

(4) Meint er damit, daß sie statisch sein sollte, weil das Feld sonst bei jedem
Methodenaufrauf deklariert wird?
Dann könnte ich die Problematik ja verstehen...


Grüße
Udo

Wenn ich etwas statisches habe ( was nicht vom Objekt abhängt, sondern von der Klasse bzw. statisch - unveränderbar), dann reicht es das in der Klasse, nicht in jedem Objekt zu speichern.

Ist in etwa so wie wenn man ein Tafelwerk hat, und 1 Notizzettel - Es würde dauern das ganze erstmal aus dem Tafelwerk abzuschreiben, anstatt es da einfach nur nachzuschauen.
Vor allem wenn dann 20-30 erstmal schreiben kommt da einiges an Zeit (und Papier ) zusammen was eigentlich verschwendet ist.
Notizzettel (Instanzvariable) kommt nur für Werte zustande, die ich selber veränder.

 

[UdoKessler]

Danke Euch!



Gruß
Udo