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【JAVA】方法的使用

作者：羊村懒王 | 2024-05-13 15:47:04

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【JAVA】方法的使用

        上一篇我们讲述了程序相关逻辑控制，这节我们来说说方法的使用。

1. 方法概念及使用

1.1 什么是方法(method)

方法就是一个代码片段. 类似于 C 语言中的 "函数"。方法存在的意义(不要背, 重在体会):

  1. 是能够模块化的组织代码(当代码规模比较复杂的时候).
  2. 做到代码被重复使用, 一份代码可以在多个位置使用.
  3. 让代码更好理解更简单.
  4. 直接调用现有方法开发, 不必重复造轮子.

比如：现在要开发一款日历，在日历中经常要判断一个年份是否为闰年，则有如下代码：

  1. int year = 1900;
  2. if((0 == year % 4 && 0 != year % 100) || 0 == year % 400){
  3.     System.out.println(year+"年是闰年");
  4. }else{
  5.     System.out.println(year+"年不是闰年");
  6. }

那方法该如何来定义呢？

1.2 方法定义

方法语法格式

  1. // 方法定义
  2. 修饰符 返回值类型 方法名称([参数类型 形参 ...]){
  3.     方法体代码;
  4.     [return 返回值];
  5. }

示例一：实现一个函数，检测一个年份是否为闰年

  1. public class Method{
  2.     // 方法定义
  3.     public static boolean isLeapYear(int year){
  4.         if((0 == year % 4 && 0 != year % 100) || 0 == year % 400){
  5.             return true;
  6.         }else{
  7.             return false;
  8.         }
  9.     }
  10. }

示例二: 实现一个两个整数相加的方法

  1. public class Method{
  2.     // 方法的定义
  3.     public static int add(int x, int y) {
  4.         return x + y;
  5.     }
  6. }

【注意事项】

  1. 修饰符：现阶段直接使用public static 固定搭配
  2. 返回值类型：如果方法有返回值，返回值类型必须要与返回的实体类型一致，如果没有返回值，必须写成void
  3. 方法名字：采用小驼峰命名
  4. 参数列表：如果方法没有参数，()中什么都不写，如果有参数，需指定参数类型，多个参数之间使用逗号隔开
  5. 方法体：方法内部要执行的语句
  6. 在java当中，方法必须写在类当中
  7. 在java当中，方法不能嵌套定义
  8. 在java当中，没有方法声明一说

1.3 方法调用的执行过程

【方法调用过程】

调用方法--->传递参数--->找到方法地址--->执行被调方法的方法体--->被调方法结束返回--->回到主调方法继续往下执行

【注意事项】

  • 定义方法的时候, 不会执行方法的代码. 只有调用的时候才会执行
  • 一个方法可以被多次调用.

1.4 实参和形参的关系(重要)

方法的形参相当于数学函数中的自变量，比如：1 + 2 + 3 + … + n的公式为sum(n) =

        Java中方法的形参就相当于sum函数中的自变量n，用来接收sum函数在调用时传递的值的。形参的名字可以随意取，对方法都没有任何影响，形参只是方法在定义时需要借助的一个变量，用来保存方法在调用时传递过来的值。

  1. public static int getSum(int N){ // N是形参
  2.     return (1+N)*N / 2;
  3. } 
  4.  
  5.  
  6. getSum(10); // 10是实参,在方法调用时，形参N用来保存10
  7. getSum(100); // 100是实参，在方法调用时，

注意：在Java中，实参的值永远都是拷贝到形参中，形参和实参本质是两个实体

代码示例: 交换两个整型变量

  1. public class TestMethod {
  2.     public static void main(String[] args) {
  3.         int a = 10;
  4.         int b = 20;
  5.         swap(a, b);
  6.         System.out.println("main: a = " + a + " b = " + b);
  7.     }
  8.  
  9. public static void swap(int x, int y) {
  10.     int tmp = x;
  11.     x = y;
  12.     y = tmp;
  13.     System.out.println("swap: x = " + x + " y = " + y);
  14.     }
  15. } 
  16.  
  17.  
  18. // 运行结果
  19. swap: x = 20 y = 10
  20. main: a = 10 b = 20

可以看到，在swap函数交换之后，形参x和y的值发生了改变，但是main方法中a和b还是交换之前的值，即没有交换成功。

【原因分析】

实参a和b是main方法中的两个变量，其空间在main方法的栈(一块特殊的内存空间)中，而形参x和y是swap方法中的两个变量，x和y的空间在swap方法运行时的栈中，因此：实参a和b 与 形参x和y是两个没有任何关联性的变量，在swap方法调用时，只是将实参a和b中的值拷贝了一份传递给了形参x和y，因此对形参x和y操作不会对实参a和b产生任何影响。

注意：对于基础类型来说, 形参相当于实参的拷贝. 即 传值调用
 

  1. int a = 10;
  2. int b = 20;
  3.  
  4.  
  5. int x = a;
  6. int y = b;
  7.  
  8.  
  9. int tmp = x;
  10. x = y;
  11. y = tmp;

 可以看到, 对 x 和 y 的修改, 不影响 a 和 b.

【解决办法】: 传引用类型参数 (例如数组来解决这个问题）

  1. public class TestMethod {
  2.     public static void main(String[] args) {
  3.         int[] arr = {10, 20};
  4.         swap(arr);
  5.         System.out.println("arr[0] = " + arr[0] + " arr[1] = " + arr[1]);
  6.     }
  7.  
  8.     public static void swap(int[] arr) {
  9.         int tmp = arr[0];
  10.         arr[0] = arr[1];
  11.         arr[1] = tmp;
  12.     }
  13. } 
  14.  
  15.  
  16. // 运行结果
  17. arr[0] = 20 arr[1] = 10

1.5 没有返回值的方法

方法的返回值是可选的. 有些时候可以没有的，没有时返回值类型必须写成void

代码示例

  1. class Test {
  2.     public static void main(String[] args) {
  3.         int a = 10;
  4.         int b = 20;
  5.         print(a, b);
  6.     }
  7.  
  8.  
  9.     public static void print(int x, int y) {
  10.         System.out.println("x = " + x + " y = " + y);
  11.     }
  12. }

另外, 如刚才的交换两个整数的方法, 就是没有返回值的.

2. 方法重载

2.1 为什么需要方法重载

  1. public class TestMethod {
  2.     public static void main(String[] args) {
  3.         int a = 10;
  4.         int b = 20;
  5.         int ret = add(a, b);
  6.         System.out.println("ret = " + ret);
  7.         double a2 = 10.5;
  8.         double b2 = 20.5;
  9.         double ret2 = add(a2, b2);
  10.         System.out.println("ret2 = " + ret2);
  11.     }
  12.  
  13.  
  14.     public static int add(int x, int y) {
  15.         return x + y;
  16.     }
  17. } 
  18.  
  19.  
  20. // 编译出错
  21. Test.java:13: 错误: 不兼容的类型: 从double转换到int可能会有损失
  22. double ret2 = add(a2, b2);
  23.         ^

由于参数类型不匹配, 所以不能直接使用现有的 add 方法.一种比较简单粗暴的解决方法如下：

  1. public class TestMethod {
  2.     public static void main(String[] args) {
  3.         int a = 10;
  4.         int b = 20;
  5.         int ret = addInt(a, b);
  6.         System.out.println("ret = " + ret);
  7.         double a2 = 10.5;
  8.         double b2 = 20.5;
  9.         double ret2 = addDouble(a2, b2);
  10.         System.out.println("ret2 = " + ret2);
  11.     }
  12.  
  13.     public static int addInt(int x, int y) {
  14.         return x + y;
  15.     }
  16.  
  17.     public static double addDouble(double x, double y) {
  18.         return x + y;
  19.     }
  20. }

上述代码确实可以解决问题，但不友好的地方是：需要提供许多不同的方法名，而取名字本来就是让人头疼的事情。那能否将所有的名字都给成 add 呢？

2.2 方法重载概念

        在自然语言中，一个词语如果有多重含义，那么就说该词语被重载了，具体代表什么含义需要结合具体的场景。在Java中方法也是可以重载的。

在Java中，如果多个方法的名字相同，参数列表不同，则称该几种方法被重载了
 

  1. public class TestMethod {
  2.     public static void main(String[] args) {
  3.         add(1, 2); // 调用add(int, int)
  4.         add(1.5, 2.5); // 调用add(double, double)
  5.         add(1.5, 2.5, 3.5); // 调用add(double, double, double)
  6.     }
  7.  
  8.  
  9.     public static int add(int x, int y) {
  10.         return x + y;
  11.     }
  12.  
  13.  
  14.     public static double add(double x, double y) {
  15.         return x + y;
  16.     }
  17.  
  18.  
  19.     public static double add(double x, double y, double z) {
  20.         return x + y + z;
  21.     }
  22. }

注意：

  1. 方法名必须相同
  2. 参数列表必须不同(参数的个数不同、参数的类型不同、类型的次序必须不同)
  3. 与返回值类型是否相同无关
    1. // 注意：两个方法如果仅仅只是因为返回值类型不同，是不能构成重载的
    2. public class TestMethod {
    3.     public static void main(String[] args) {
    4.         int a = 10;
    5.         int b = 20;
    6.         int ret = add(a, b);
    7.     System.out.println("ret = " + ret);
    8.     }
    9.  
    10.     public static int add(int x, int y) {
    11.         return x + y;
    12.     }
    13.  
    14.     public static double add(int x, int y) {
    15.         return x + y;
    16.     }
    17. } 
    18.  
    19.  
    20. // 编译出错
    21. Test.java:13: 错误: 已在类 Test中定义了方法 add(int,int)
    22. public static double add(int x, int y) {
    23.              ^
    24. 1 个错误

  5. 编译器在编译代码时，会对实参类型进行推演，根据推演的结果来确定调用哪个方法

2.3 方法签名

        在同一个作用域中不能定义两个相同名称的标识符。比如：方法中不能定义两个名字一样的变量，那为什么类中就可以定义方法名相同的方法呢？

        方法签名即：经过编译器编译修改过之后方法最终的名字。具体方式：方法全路径名+参数列表+返回值类型，构成方法完整的名字。

  1. public class TestMethod {
  2.     public static int add(int x, int y){
  3.         return x + y;
  4.     }
  5.  
  6.     public static double add(double x, double y){
  7.         return x + y;
  8.     }
  9.  
  10.     public static void main(String[] args) {
  11.         add(1,2);
  12.         add(1.5, 2.5);
  13.     }
  14. }

        结束喽，下节开始递归等知识点的讲解，感谢各位友友的支持。

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