Dynamische Adaption in heterogenen verteilten eingebetteten ...

5 Kontroll- und Verwaltungsschicht
Da sich die Klassendaten nur beim Hinzufügen neuer Klassen verändern und das im Allgemeinen
nur selten stattfindet, kann eine Kopie der Klassendaten am Verwalterknoten gehalten werden, die
bei einer Veränderung aktualisiert wird. Dadurch kann man flexibel Dienste verschieben, ohne jedes
Mal auch die Daten verschieben zu müssen. Generelles Ziel sollte es sein, viele Daten nur auf dem
Verwalterknoten vorzuhalten.
Der genaue Aufbau der Daten ist von der tatsächlichen Realisierung der virtuellen Maschine
abhängig. Dennoch kann man sie in grundlegende Bausteine einteilen. Diese sollen im Folgenden
vorgestellt werden. Dabei wird auf die Nutzung und Varianten eingegangen.
5.4.10.1 Typhierarchie
Die Typhierarchie gibt Auskunft über die Beziehungen zwischen den Klassen und Typen. Sie wird
von der Typprüfung verwendet, um Untertypen zu identifizieren. Daher orientiert sich der tatsächliche
Aufbau der Typinformationen an diesem Dienst. Veränderungen und Optimierungen der Typprüfung
haben somit Auswirkungen auf den Aufbau der Typhierarchie und umgekehrt. Eine optimierte Typprüfung
kann die Typhierarchie kompakt speichern, da zur Laufzeit nicht der vollständige Typenbaum
nachvollziehbar sein muss.
5.4.10.2 Objekt- und Klassenstrukturbeschreibung
Die Objektstrukturbeschreibung gibt für jede Klasse die Felder eines Objekts dieser Klasse an. Jedes
Feld wird durch seinen Namen, Typ und Zugriffsrechte beschrieben. Die Klassenstrukturbeschreibung
ist die entsprechende Beschreibung für Klassen. Hier sind Namen, Typ und Zugriffsrechte der
Klassenvariablen abgelegt.
Die Struktur wird von der Objekt- beziehungsweise Klassenlayoutverwaltung verwendet, welche
festlegen, wie die einzelnen Felder im Speicher repräsentiert werden. Die Typen der Felder werden
zum Beispiel von der Speicherbereinigung benötigt, um Referenzen in Objekten zu identifizieren.
Da die Layoutverwaltung meistens implizit vorliegt, werden die Strukturbeschreibungen zur Laufzeit
nicht direkt von der Anwendung benötigt. Die Informationen, um auf Objekt- und Klassenvariablen
zuzugreifen, können bereits während des Bindens in den Code eingefügt werden. Es gibt jedoch einige
Dienste, welche die Strukturbeschreibungen zur Laufzeit benötigen: die Speicherbereinigung und das
Laufzeittypsystem. Wird das Laufzeittypsystem nicht verwendet, so können die Strukturbeschreibungen
zusammen mit der Speicherbereinigung ausgelagert werden.
5.4.10.3 Methodentabellen
Die Methodentabellen enthalten Informationen, um festzustellen, welche Implementierung beim Aufruf
einer Methode verwendet wird. Dies ist besonders bei Objekten von abgeleiteten Klassen notwendig, da
hier erst zur Laufzeit anhand des dynamischen Typs entschieden werden kann, welche Implementierung
verwendet werden muss.
Der tatsächliche Aufbau der Methodentabelle hängt stark von der Realisierung der Ausführungseinheit
ab. Eine einfache Realisierung listet für jede Klasse die dazugehörenden Methodenimplementierungen
auf, wobei Methoden mit derselben Signatur denselben Index in der Tabelle bekommen.
Ist das Nachladen neuer Klassen zur Laufzeit nicht vorgesehen, so können die Methodentabellen
weitestgehend vereinfacht werden, da sie nur für Typen benötigt werden, welche überschriebene
Methoden besitzen. Für Methoden, die nicht überschrieben werden, kann der Binder direkt die richtige
und einzige vorhandene Implementierung wählen. Wird jedoch die Typhierarchie verändert, so müssen
die Methodentabellen und der Code neu erstellt beziehungsweise gebunden werden.
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