java中多维数组探讨及发散思考

今天在stackoverflow上面看到一个帖子讨论说关于提高数组效率的问题，看了下他的问题，是关于一个四维数组的效率问题，四维数组类似这样子：

ushort[, , ,] map = new ushort[3000, 3000, 3, 3];

暂且先不管为啥要搞一个四维数组（毕竟四维已经超出了人的立体思维想象了-_-）,我随手写了一个测试类来测试，但是发现了一个更有意思的现象，数组声明方式不同会导致初始化的效率极大区别：
声明方式一：

int [][][][] map = new int[3000][3000][3][3];

声明方式二：

int [][][][] map2 = new int[3][3][3000][3000];

方式一花费时间大概为13秒，方式二花费时间不到1秒，而且内存耗费前者为1158000K,后者为342320K,相差3倍。
文字描述就这些，下面直接看代码：

public class MutipleArray {

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        long t0 = System.currentTimeMillis();
        int [][][][] map = new int[3000][3000][3][3];
        for (int i = 0; i < 3000; i++)
            for (int j = 0; j < 3000; j++)
                for (int k = 0; k < 3; k++)
                    for (int l = 0; l < 3; l++)
                       map[i][j][k][l] = 45001;
        long t1 = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("Time for initializing the first Array:"+(t1-t0)+"ms");
       
        int [][][][] map2 = new int[3][3][3000][3000];
        for (int i = 0; i < 3; i++)
            for (int j = 0; j < 3; j++)
                for (int k = 0; k < 3000; k++)
                    for (int l = 0; l < 3000; l++)
                        map2[i][j][k][l] = 45001;
        long t2 = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("Time for initializing the second Array:"+(t2-t1)+"ms");
        
        Thread.sleep(10000);
    }
}

结果：

Time for initializing the first Array:13570ms
Time for initializing the second Array:495ms

为什么同样容量的数组，效率却差别如此之大呢？
个人看法：
方式一：

int [][][][] map = new int[3000][3000][3][3];

其实相当于：

int [][][][] map = new int[3000*3000*3][3];

方式二：

int [][][][] map2 = new int[3][3][3000][3000];

相当于：

int [][][][] map2 = new int[3*3*3000][3000];

方式一需要JVM为map开辟3000*3000*3个内存大小为4个字节的3个连续空间。
方式二需要JVM为map1开辟3*3*3000个内存大小为4个字节的3000个连续空间，这一下子就把时间效率区别开了。但是为什么二者所占的内存大小却也相差3倍左右呢？没有继续探究，希望能抛砖引玉，大家在此讨论一下。

其实这个与jvm中数组的内存模型有关系，int[3000][3000][3][3]，其实相当于有3000 * 3000 * 3这么多的数组类对象，而int[3][3][3000][3000]，只有3 * 3 * 3000这么多的数组类对象，基于这一点，使得两种方式在时间和空间上有显著的区别：
1）空间上的区别，要知道一个数组对象，除了存储数组信息，还有很多辅助的变量需要存储，具体多少可以参考JVM的实现，两者的空间区别就体现在这些辅助的变量空间上，哪怕只需要多一个字节去存储，在3000 * 3000 * 3这么大的基数上，也是会非常大的；
2）时间上的区别，也是因这个而起，每个对象的构建都需要花费一些时间，第一种方式需要构建3000 * 3000 * 3次，而第二种只需要3 * 3 * 3000次，所以时间上会有很大差异；

至于具体相差多少数值，空间上可以分析具体的对象内存可以得出，时间上没想到好的度量方法

说的有道理。

第一个想到的就是空间上的分配方式不同，不管是行向，还是纵向。
第二个可以立即想到的，二种不同的声明方式，意味着完全不同的逻辑意义。