類載入的過程中，準備的工作

類載入是Java中非常重要和複雜的一個過程。在類載入的過程中，準備階段是其中一個非常重要的步驟。準備階段是在類載入的連接階段中的一個子階段，它的主要任務是為類的靜態變數分配內存，並給默認值。本文將從多個方面對準備階段進行詳細的闡述。

一、類載入過程回顧

在了解類載入準備階段之前，我們需要先了解一下整個類載入過程：載入、驗證、準備、解析、初始化五個階段。

public class MyClass {
  public static void main(String[] args) {
    System.out.println("Hello World!");
  }
}

在執行上面這段代碼時，虛擬機會按照如下的步驟進行類載入：

1. 載入：虛擬機會通過類的全限定名找到要載入的.class文件，並將其讀取到內存中。
2. 驗證：虛擬機會對讀取到內存中的.class文件進行位元組碼驗證，以確保該文件是符合Java語言規範的。
3. 準備：虛擬機會為該類的靜態變數分配內存，並設置默認值。
4. 解析：虛擬機會把符號引用轉換為直接引用。
5. 初始化：執行類的初始化代碼，包括靜態變數賦值、靜態塊的執行等。

二、準備階段的核心任務

準備階段是在類載入的連接階段中的一個子階段，它的主要任務是為類的靜態變數分配內存，並給默認值。在準備階段中，虛擬機會在方法區里為類分配內存，然後將該內存初始化為默認值。這裡的默認值指的是基本數據類型都會被初始化為0，而引用類型都會被初始化為null。

public class MyClass {
  public static int num1;         // 默認值為0
  public static Integer num2;     // 默認值為null
  public static void main(String[] args) {
    System.out.println("num1=" + num1);
    System.out.println("num2=" + num2);
  }
}

在執行上述代碼時，虛擬機會在準備階段為MyClass類的靜態變數num1、num2分配內存並初始化默認值。因此，代碼執行的結果為：

num1=0
num2=null

三、準備階段與初始化階段的區別

準備階段與初始化階段類似，但是它們還是有一些區別的，具體表現在：

• 準備階段所分配的內存只有被初始化後才會有意義，而初始化階段是給類的靜態變數賦予真正的初始值，這些初始值是程序中其他部分所賦予的。
• 在準備階段中，虛擬機只會為靜態變數分配內存，並設置默認值。而在初始化階段中，才會根據程序員在代碼中所指定的初始值對靜態變數進行顯示賦值。

四、需要注意的準備階段的細節

在類載入的準備階段中，有一些需要注意的細節：

• 準備階段是內存分配的一個子階段，虛擬機會在方法區里為靜態變數分配內存並設置默認值，而不是在堆中分配。
• 準備階段的默認值是按類型劃分的，即基本類型都為0，而對象類型都為null。
• 準備階段只針對靜態成員變數，不涉及到靜態代碼塊。
• 在準備階段，虛擬機可能會對同一類型的靜態變數進行合併。

五、總結

在本文中，我們詳細闡述了Java類載入的準備階段。準備階段是在類載入的連接階段中的一個子階段，它主要的任務是為類的靜態變數分配內存，並給默認值。我們講述了準備階段的核心任務、準備階段與初始化階段的區別、需要注意的準備階段的細節，希望讀者可以對Java類載入過程中的準備階段有更深入的了解。