Java基础学习四 方法

方法

建议一个java源文件当中只定义一个Class

1. 方法的本质:

• 方法就是一个段代码片段，并且这段代码片段可以完成某个特定功能，可以重复使用。
• 方法，对应的英语单词：Method；方法在C语言中叫作函数/Function
• 方法定义在类体当中，在一个类当中可以定义多个方法，方法编写的位置没有先后顺序

2. 方法体

• 方法体中不能定义方法！！！
• 方法体必须由大括号括起来
• 方法体由java语句构成，方法体当中的代码遵守自上而下的顺序依次执行。

3. 方法的语法结构：

[修饰符列表] 返回值类型 方法名(形式参数列表){
    - 方法体;
}

3.1 关于修饰列表

• 可选项，不是必须的
• 目前统一写成：public static 【以后讲】
• 方法的修饰符列表当中有static关键字的话，怎么调用
  • 类名、方法名(实际参数列表)

3.2 返回值类型

• 什么是返回值？

  • 一个方法是可以完成某个特定功能的，这个功能执行之后大多数是需要返回最终的执行结果的，执行结果可能是一个具体存在的数据。而这个具体存在的数据就是返回值。

• 什么返回值类型？

  • 返回值是一个具体存在的数据，数据都是有类型的，此处需要指定的是返回值的具体类型

• 返回值类型都可以指定哪些类型呢？

  • java任意一种类型都可以，包括基本数据类型和所有的引用数据类型。

• 也有可能这个方法执行之后不返回任何数据，java中规定，当一个方法执行结束之后不返回任何数据是，返回值类型位置必须编写：void关键字。

• 返回值类型若不是void，表示这个方法执行结束之后必须返回一个具体的数值，当方法执行结束的时候没有返回任何数据，编译器报错。

3.3 方法名

• 只要是合法的标识符就行
• 方法名最好见名知意
• 方法名最好是动词
• 方法名

3.4 深入了解return语句

• 带有return关键字的java语句只要执行，所在的方法执行结束。
• 在“同一作用域”中，return语句下面不能编写任何代码，因为这些代码永远执行不到。

public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {//表示定义一个公开的静态的主方法 ps：程序执行入口
        /*  方法体  */
        eFor();
    }
    public static void eFor(){
        for (int a = 1 ;a <= 10; a++){
            if (a==3){
                return;// 不是终止for循环，终止的是eFor()方法。
                // break;//终止for执行
            }
            System.out.println(a);
        }
        System.out.println("Hello World");
    }
}

4. 方法怎么调用？

• 方法只定义不去调用是不会执行的，只有在调用的时候才会执行。
• 方法的修饰符列表中有static关键字， 完整的调用方式是：

•    类名.方法名(实参列表)；
  

• 有的时候"类名."可以省略，什么情况下可以省略？
  • 方法在同一个类体当中时，调用时"类名."可以省略不写.
  • 方法不再同一类体当中时，调用时要用"类名.方法名".

5. 形式参数列表：简称形参

• 形参是局部变量
• 形参的个数可以是：0-n个 ；多个形参之间用"逗号"隔开。
• 形参中起决定性作用的是形参的数据类型，形参的名字就是局部变量的名字。
• 方法在调用的时候，实际给这个方法传递的真实数据被称为：实际参数，简称实参
• 实参列表和形参列表： 数量相同 类型对应相同

例如： 
public static int sumInt(int a,int b) { // int a,int b 是形参列表
}
方法调用时：
sumInt("abc","efg");//编译报错 不是int类型
sumInt(10,15); // (10,15) 是实参列表

demo代码示例：

public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {//表示定义一个公开的静态的主方法 ps：程序执行入口
        /*  方法体  */

        // 调用sumInt方法进行求和
        HelloWorld.sumInt(12,22);

        // 当前类的方法，可以省略"类名."
        sumInt(10,20);

        // 调用其他类的方法 必须要加"类名."
        TestA.doOther();
        //调用TestA.a_sumInt方法 并赋值给sunNum
        int sunNum  = TestA.a_sumInt(12,24);
        System.out.println(sunNum);
    }

    // 单独定义一个方法
    // 该方法完成两个int类型数据的求和 ，并输出
    public static void sumInt(int a,int b){
        System.out.println(a + "+" + b + "=" + (a+b) );
    }
}

class TestA{
    public static void doOther(){
        System.out.println("testA a doOther");
    }

    // 单独定义一个方法
    // 该方法完成两个int类型数据的求和,最终计算结果返回给调用者
    public static int a_sumInt(int a,int b){
        return a + b;
    }
}

6. 方法执行内存分析：

方法在执行过程当中，在jvm中的内存是如何分配的呢，内存是如何变化的？

• 方法只定义不调用，是不会执行的，并在jvm中也不会给该方法分配"运行所属"的内存空间，只有在调用这个方法时，才会动态的给这个方法分配所属的内存空间。

• 在jvm内存划分上有三块主要的内存空间（除了这三个之外还有别的内存空间）

  • 方法区内存
  • 堆内存
  • 栈内存

• 关于栈数据结构

  • 栈：stack，是一种数据结构
  • 先进后出，后进先出
  • 数据结构反应的是数据的存储形态
  • 数据结构是独立的学科，不属于任何编程语言的范畴，只不过在大多数编程语言当中要使用数据结构。
  • 作为程序员需要提前精通：数据结构 + 算法【计算机专业必修一门课程】
  • java程序员在不精通数据结构和算法的前提下，也可以进行java开发，因为java有一套庞大的类库支撑， 别人写好了，直接用。【javaSE当中的集合章节使用了大量的数据结构】
  • 常见的数据结构：
    • 数组
    • 队列
    • 栈
    • 链表
    • 二叉树
    • 哈希表/散列表
    • .....

• 方法执行时候的代码片段存在哪里？方法执行的时候执行过程的内存在哪里分配？

  • 方法代码片段属于.Class字节码文件的一部分，字节文件在类加载的时候，将其放到了方法区当中； 所以jvm中的三块主要的内容空间中方法区内存最先有数据，存放了代码片段。
  • 代码片段虽然在方法区内存当中只有一份，但是可以被重复调用。 每次调用这个方法时，需要给该方 法分配独立的活动场所，在栈内存中分配。【栈内存中分配方法运行的所属内存空间】

• 方法在调用的瞬间，会给该方法分配独立的内存空间，会在发生压栈动作；方法执行结束之后，给该方法分配的内存空间全部释放，此时发生弹栈动作。

  • 压栈：给方法分配内存
  • 弹栈：释放该方法的内存空间

• 局部变量在"方法体"声明，局部变量在运行阶段内存在栈中分配。

7. 方法重载

• 方法重载有被称为：overload

• 什么考虑使用方法重载？

  • 功能相似的时候，方法名可以相同。
  • 功能不同的时候，尽可能让这两个方法名不同

• 什么条件之后构成了方法重载

  • 在同一类当中
  • 方法名相同
  • 参数列表不同：
  • 数量不同
  • 类型不同
  • 顺序不同

• 方法重载和什么有关系，和什么没关系？

  • 方法重载和方法名+参数列表有关系
  • 方法重载和返回值类型无关
  • 方法重载和修饰符列表无关

• 方法重载机制的优点

  • 程序调用方法的时候，比较方便，虽然调用的是不同的方法，但是感觉在使用一个方法一样
  • 不需要记忆更多的方法名。
  • 代码美观

demo代码示例：

public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {//表示定义一个公开的静态的主方法 ps：程序执行入口
        // 调用方法的时候就像在使用一个方法一样
        // 参数类型不同，对应调用的方法不同。
        // 此时区分方法不再依靠方法名了，依靠的是参数的数据类型。
        System.out.println(sum(1,3));
        System.out.println(sum(1.0,3.0));
        System.out.println(sum(1l,3l));
    }

    // 以下三个方法构成了方法重新机制
    public static int sum(int a,int b){
        return a + b;
    }
    public static long sum(long a,long b){
        return a + b;
    }
    public static double sum(double a,double b){
        return a + b;
    }
}

8. 方法的递归调用

• 什么是递归 ？
  • 方法自身调用自身
• 递归是很耗费栈内存的，递归算法可以不用的时候尽量不要用。
• 以下程序运行的时候发生了一个这样的的错误【不是异常，是错误Error】
  • java.lang.StackOverflowError 栈内存溢出错误。
  • 错误发生无法挽回，只有一个结果，就是jvm停止工作。
• 递归必须有结束条件，没有结束条件一定会发生栈内存溢出错误。
• 递归即使有结束条件，结束条件是正确的，也有可能发生栈内存溢出错误，因为递归的太深了。

demo代码示例：

public class HelloWorld {

    static int count = 5;
    public static void main(String[] args) {//表示定义一个公开的静态的主方法 ps：程序执行入口
        // 调用doSome
        System.out.println("doSome begin");
        doSome();
        System.out.println("doSome over");
    }
    // 以下的代码片段虽然只有一份
    // 但可以重复调用，并且只要调用doSome方法就会在栈内存中分配一块所属内存空间。
    public static void doSome(){

        System.out.println("doSome begin");
        if (count-- == 0) return; //递归结束条件 如果注释会报：java.lang.StackOverflowError  栈内存溢出错误。
        doSome();//这行代码不结束，下一行程序是不能执行的
        System.out.println("doSome over");
    }
}

demo代码示例2：

/**方法的递归调用
    使用递归计算1-n的求和
    5--> 5 + 4 + 3 + 2 + 1 = 求和
 */

public class HelloWorld {

    public static void main(String[] args) {//表示定义一个公开的静态的主方法 ps：程序执行入口
        // 调用doSome
        //控制台输出 调用方法
        System.out.print( doSome(5));

    }
    public static int doSome(int x){

        if (x == 1) {
            System.out.print( x + " = " );
            return 1 ;
        }else {
            System.out.print( x + " + ");
        }

        return x + doSome(x-1);
    }
}

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