JavaSE——方法详解

1. 方法的概念

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 :

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, 不必重复造扳手.

2. 方法的定义

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

【 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

3. 方法调用的执行过程

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.

代码示例：

 public static void main(String[] args) {
        int a = 10;
        int b = 20;
        System.out.println("第一次调用方法之前");
        int ret = add(a, b);
        System.out.println("第一次调用方法之后");
        System.out.println("ret = " + ret);
        System.out.println("第二次调用方法之前");
        ret = add(30, 50);
        System.out.println("第二次调用方法之后");
        System.out.println("ret = " + ret);
    }
    public static int add(int x, int y) {
        System.out.println("调用方法中 x = " + x + " y = " + y);
        return x + y;
    }

运行结果如下：

使用方法, 避免使用二重循环, 让代码更简单清晰。

4. 实参与形参

在Java中，形参是在方法定义中声明的变量，用于接收调用该方法时传递进来的参数值。而实参则是在调用方法时传递给该方法的值或变量。简单来说，形参是方法定义时的参数，而实参是方法调用时的参数。

例如：

public void printString(String str) {
    System.out.println(str);
}

在上述方法定义中， str 就是一个形参。当我们调用该方法时，需要传递一个字符串作为实参，例如：

printString("Hello, World!");

在上述代码中，"Hello, World!"就是一个实参，它将被赋值给str形参。

注意：

1. 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

2. 形参的名字可以随意取，对方法都没有任何影响

代码示例：交换两个整型变量

public static void main(String[] args) {
        int a = 10;
        int b = 20;
        swap(a, b);
        System.out.println("main: a = " + a + " b = " + b);
    }
    public static void swap(int x, int y) {
        int tmp = x;
        x = y;
        y = tmp;
        System.out.println("swap: x = " + x + " y = " + y);
    }

运行结果如下：

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。

解决方法：传引用类型参数 ( 例如数组来解决这个问题 )

代码如下：

public static void main(String[] args) {
    int[] arr = {10, 20};
    swap(arr);
    System.out.println("arr[0] = " + arr[0] + " arr[1] = " + arr[1]);
}
    public static void swap(int[] arr) {
        int tmp = arr[0];
        arr[0] = arr[1];
        arr[1] = tmp;
    }

运行结果如下：

5. 方法重载

5.1 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 。

代码示例：

public static void main(String[] args) {
    add(1, 2);               // 调用add(int, int)
    add(1.5, 2.5);           // 调用add(double, double)
    add(1.5, 2.5, 3.5);   // 调用add(double, double, double)
}
    public static int add(int x, int y) {
        System.out.println("调用add(int x,int y)函数");
        return x + y;
    }
    public static double add(double x, double y) {
        System.out.println("调用add(double x,double y)函数");
        return x + y;
    }
    public static double add(double x, double y, double z) {
        System.out.println("调用add(double x,double y,double z)函数");
        return x + y + z;
    }

运行结果如下：

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

4. 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

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

5.2 方法签名

方法签名是指一个方法的名称、参数个数、参数类型和顺序。它用于描述一个方法的特征，使得在同一个类中可以存在多个同名但参数不同的方法，从而实现重载。方法签名的格式通常为：方法全路径名+参数列表+返回值类型，构成方法完整的名字。其中，参数类型指的是方法参数的数据类型，参数名称指的是方法参数的名称。

查看方法签名的方法：

代码经过编译之后，然后使用JDK自带的javap反汇编工具查看，具体操作：

1. 先对工程进行编译生成 .class 字节码文件

2. 在控制台中进入到要查看的 .class 所在的目录

3. 输入： javap -v 字节码文件名字即可

例如：

注意：

方法签名中的一些特殊符号说明：

特殊字符	数据类型
V	void
Z	boolean
B	byte
C	char
S	short
I	int
J	long
F	float
D	double
[	数组 ( 以 [ 开头，配合其他的特殊字符，表述对应数据类型的数组，几个 [ 表述几维数组 )
L	引用类型，以 L 开头，以 ; 结尾，中间是引用类型的全类名

6. 递归

6.1 递归的概念

一个方法在执行过程中调用自身, 就称为 " 递归".

递归相当于数学上的 "数学归纳法", 有一个起始条件, 然后有一个递推公式.

例如, 我们求 N!

起始条件（终止条件）: N = 1 的时候, N! 为 1. 这个起始条件相当于递归的结束条件.

递归公式: 求 N! , 直接不好求, 可以把问题转换成 N! => N * (N-1)!

递归的必要条件：

1. 将原问题划分成其子问题，注意：子问题必须要与原问题的解法相同

2. 递归出口

6.2 递归执行过程分析

递归的程序的执行过程不太容易理解 , 要想理解清楚递归 , 必须先理解清楚 " 方法的执行过程 ", 尤其是 " 方法执行结束之后, 回到调用位置继续往下执行 ".

代码示例：

用递归计算 N 的阶乘

 public static void main(String[] args) {
        int n = 5;
        int ret = factor(n);
        System.out.println("ret = " + ret);
    }
    public static int factor(int n) {
        System.out.println("函数开始, n = " + n);
        if (n == 1) {
            System.out.println("函数结束, n = 1 ret = 1");
            return 1;
        }
        int ret = n * factor(n - 1);
        System.out.println("函数结束, n = " + n + " ret = " + ret);
        return ret;
    }

运行结果如下：

运行过程：

程序按照序号中标识的 (1) -> (8) 的顺序执行.

注意：

如果像上图递归 终止条件缺少或者有问题的时候，就会造成”栈溢出错误”

6.3 递归练习

1. 按顺序打印一个数字的每一位 ( 例如 1234 打印出 1 2 3 4)

public static void main(String[] args) {
    int num = 1234;
    print(num);
}
public static void print(int num) {
    if (num > 9) {
        print(num / 10);
    }
    System.out.print(num % 10 + " ");
}

运行结果如下：

2. 递归求 1 + 2 + 3 + ... + 10

public static void main(String[] args) {
    int num = 10;
    System.out.println(sum(num));
}
public static int sum(int num) {
    if (num == 1) {
        return 1;
    }
    return num + sum(num - 1);
}

运行结果如下：

3. 输入一个非负整数，返回组成它的数字之和. 例如，输入 1729, 则应该返回1+7+2+9，它的和是19

public static void main(String[] args) {
    int num = 1729;
    System.out.println(sum(num));
}
public static int sum(int num) {
    if (num < 10) {
        return num;
    }
    return num % 10 + sum(num / 10);
}

运行结果如下：