Day08 Java的方法

Java的方法

一. 什么是方法

• Java方法是语句的集合，它们在一起执行一个功能。
• 方法是解决一类问题的步骤的有序组合
• 方法包含于类或对象中
• 方法在程序中被创建，在其他地方被引用

二. 设计方法的原则

• 方法的本意是功能块，就是实现某个功能的语句块的集合。我们设计方法的时候，最好保持方法的原子性，即一个方法只完成一个功能，这样有利于我们后期的拓展。
• 方法的命名规则：小驼峰原则。

三. 方法的定义

• Java的方法类似于其它语言的函数，是一段用来完成特定功能的代码片段，一般情况下，定义一个方法包含以下语法:

• 方法包含一个方法头和一个方法体。下面是一个方法的所有部分:

  • 修饰符: 修饰符，这是可选的，告诉编译器如何调用该方法。定义了该方法的访问类型。

  • 返回值类型: 方法可能会返回值。returnValueType是方法返回值的数据类型。有些方法执行所需的操作，但没有返回值。在这种情况下，returnValueType 是关键字 void。

  • 方法名: 是方法的实际名称。方法名和参数表共同构成方法签名。

  • 参数类型: 参数像是一个占位符。当方法被调用时，传递值给参数。这个值被称为实参或变量。参数列表是指方法的参数类型、顺序和参数的个数。参数是可选的，方法可以不包含任何参数。

    • 形式参数:在方法被调用时用于接收外界输入的数据。
    • 实参:调用方法时实际传给方法的数据。

  • 方法体: 方法体包含具体的语句，定义该方法的功能。

    定义格式如下

  修饰符 返回值类型 方法名(参数类型 参数名， ...) {
      //方法体
      return 返回值;
      //如果返回值类型为void，则不需要返回值.
      //return关键词还可以作为流程控制使用，执行到return语句直接结束方法,
  }
  

四. 方法的调用

• 调用方法:对象名.方法名(实参列表)

• Java支持两种调用方法的方式，根据方法是否返回值来选择。当方法返回一个值的时候，方法调用通常被当做一个值。例如:

  int larger = max(30, 40);
  

• 如果方法返回值是void，方法调用一定是一条语句。

  System.out.println("hello world!");
  

  课后拓展了解:值传递(Java)和引用传递

五. 方法的重载

• 重载就是在一个类中，有相同的函数名称，但形参不同的函数。

• 方法重载的规则：

  • 方法名称必须相同。
  • 参数列表必须不同（个数不同、或类型不同、参数排列顺序不同等)方法的返回类型可以相同也可以不相同。
  • 仅仅返回类型不同不足以成为方法的重载。

• 实现理论：方法名称相同时，编译器会根据调用方法的参数个数、参数类型等去逐个匹配，以选择对应的方法，如果匹配失败，则编译器报错。

六. 可变参数

• JDK 1.5开始，Java支持传递同类型的可变参数给一个方法。

• 在方法声明中，在指定参数类型后加一个省略号(.…)。

• 一个方法中只能指定一个可变参数，它必须是方法的最后一个参数。任何普通的参数必须在它之前声明。

  public class VariableMethod {
      public static void main(String[] args) {
          double [] numbers = {3, 5, 1, 2, 4};
          double res = max(numbers);
          if ( -1 == res) System.out.println("Empty array!");
          else System.out.println("Max number: " + res);
      }
  
      //可变参数函数
      //假设只有正数
      public static double max (double... d) {
          if ( 0 == d.length) return -1;
  
          //Get max number
          double res = d[0];
          for (int i = 0; i < d.length; i++) {
              if ( 0 > res - d[i] ) res = d[i];
          }
          return res;
      }
  
  }
  //该实例使用了数组，仅仅作为帮助理解，暂时不必深究其中的问题
  

七. 递归

• 递归就是方法自己调用自己。比如一个方法A，调用了方法A，就是递归。

• 利用递归可以用简单的程序来解决一些复杂的问题。它通常把一个大型复杂的问题层层转化为一个与原问题相似的规模较小的问题来求解，递归策略只需少量的程序就可描述出解题过程所需要的多次重复计算，大大地减少了程序的代码量。递归的能力在于用有限的语句来定义对象的无限集合。

• 递归结构包括两个部分：

  • 递归头:什么时候不调用自身方法。如果没有头，将陷入死循环。
  • 递归体:什么时候需要调用自身方法。

• 递归虽然简洁，但是会带来巨额的性能开销，在需要进行大量的计算时尽量避免使用递归的方式。下面是一个使用递归计算阶乘的例子：

  public class Factorial {
      public static void main(String[] args) {
          System.out.println("10! = " + factorial(10));  //输出3628800
      }
  
      //使用递归计算10阶乘
      //大家可以自行实验当计算的数字较大时会发生什么样的情况
      public static int factorial(int n) {
          if ( 1 == n ) {
              return  1;
          } else {
              return n * factorial(n-1);
          }
      }
  }