Java 方法

在 Java 编程语言中,方法(Method)是执行某些特定功能的代码块。方法是 Java 程序结构的基本组成部分之一,它使得代码更加模块化,具有良好的可复用性和可维护性。通过方法,可以将复杂的任务拆分成更小的子任务,使得程序更加清晰和易于管理。

1 方法的结构

方法一般包含以下几个部分:

  • 返回类型(Return Type)
  • 方法名称(Method Name)
  • 参数列表(Parameters)
  • 方法体(Method Body)

注意:

  • 方法必须先创建才可以使用,该过程成为方法定义
  • 方法创建后并不是直接可以运行的,需要手动使用后,才执行,该过程成为方法调用

一个 Java 方法的基本结构如下所示:

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returnType methodName(parameterList) {
    // 方法体:执行操作的代码
    return returnValue;  // 如果方法有返回类型,则返回一个值
}

1.1 返回类型(Return Type)

方法的返回类型是指方法执行完后返回给调用者的数据类型。常见的返回类型包括:

  • 基本数据类型(int, double, char, boolean 等)
  • 引用类型(如 String, Object, 自定义类等)
  • void:如果方法不需要返回值,使用 void 作为返回类型。

如果方法有返回值,return 语句将返回结果。如果返回类型是 void,方法没有返回值,return 语句是可选的,或者可以直接使用 return; 来结束方法。

1.2 方法名称(Method Name)

方法名称是标识方法的名字,它应该遵循 Java 标识符命名规则。方法名通常是动词或动词短语,以描述该方法的功能。

  • 例如:add(), printData(), calculateSum()。

1.3. 参数列表(Parameters)

方法可以接受零个或多个输入参数(也称为"形参")。这些参数作为输入传递给方法,它们的类型和数量在方法声明时确定。

  • 例如,int a, int b 表示接受两个整数作为输入参数。
  • 如果方法不需要任何输入参数,则可以使用空的括号 ()。
  • 方法可以有零个、一个或多个参数,可以通过逗号分隔多个参数。

1.4. 方法体(Method Body)

方法体是方法的主要部分,它包含了具体的实现逻辑。方法体是代码块,由一对大括号 {} 包裹起来。

2 方法的类型

2.1. 无返回值的方法

当一个方法不需要返回值时,返回类型是 void,表示该方法没有任何返回值。执行该方法时,它只会执行代码中的操作,不会将任何数据传递回调用者。

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public class Main {

    // 无返回值,无参数的方法
    public static void printMessage() {
        System.out.println("Hello, World!");
    }

    public static void main(String[] args) {
        printMessage();  // 调用方法
    }
}

2.2 有返回值的方法

有返回值的方法会返回一个特定类型的值,调用者可以使用该值。返回类型不为 void,必须在方法体中通过 return 语句返回相应类型的值。

java 复制代码
public class Main {

    // 有返回值的方法,返回类型为 int
    public static int add(int a, int b) {
        return a + b;  // 返回两数之和
    }

    public static void main(String[] args) {
        int result = add(5, 7);  // 调用方法并接收返回值
        System.out.println("The sum is: " + result);  // 输出结果
    }
}

2.3. 带参数的方法

方法可以通过参数接收外部传入的数据。参数是方法输入的变量,可以在方法体中使用这些参数进行计算或其他操作。

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public class Main {

    // 带参数的方法,返回两个整数之和
    public static int add(int a, int b) {
        return a + b;
    }

    public static void main(String[] args) {
        int result = add(10, 20);  // 调用方法并传递参数
        System.out.println("Sum: " + result);  // 输出:Sum: 30
    }
}

3 形参和实参

3.1. 形参(Formal Parameters)

形参是方法定义时指定的参数,属于方法的签名部分。当你定义一个方法时,方法的括号内所写的就是形参。这些形参在方法体内使用,它们就像是方法操作的"占位符",在方法调用时会被实际的参数值所替代。

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public void greet(String name) {
    System.out.println("Hello, " + name);
}

3.2 实参(Actual Parameters)

实参是你在调用方法时传入的值或变量。它们是实际传递给方法的值,通常是在方法调用时指定的。

java 复制代码
greet("Alice");

3.3 形参和实参的关系

  • 形参是方法签名的一部分,用于定义方法时设定的方法输入。
  • 实参是你在调用方法时实际传递给该方法的数据或变量。

在方法执行时,形参会被实参的值所赋予,之后你就可以在方法体内使用这些值了。

4 方法重载(Method Overloading)

方法重载是指在同一个类中,可以定义多个方法,它们的名字相同,但参数类型、数量或顺序不同。通过方法重载,我们可以使用相同的名字来执行不同的任务。

  • 方法重载概念

    方法重载指同一个类中定义的多个方法之间的关系,满足下列条件的多个方法相互构成重载

    • 多个方法在同一个类中
    • 多个方法具有相同的方法名
    • 多个方法的参数不相同,类型不同或者数量不同
  • 注意

    • 重载仅对应方法的定义,与方法的调用无关,调用方式参照标准格式
    • 重载仅针对同一个类中方法的名称与参数进行识别,与返回值无关,换句话说不能通过返回值来判定两个方法是否相互构成重载
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public class MethodTest {
    public static void main(String[] args) {
        //调用方法
        System.out.println(compare(10, 20));
        System.out.println(compare((byte) 10, (byte) 20));
        System.out.println(compare((short) 10, (short) 20));
        System.out.println(compare(10L, 20L));
    }

    //int
    public static boolean compare(int a, int b) {
        System.out.println("int");
        return a == b;
    }

    //byte
    public static boolean compare(byte a, byte b) {
        System.out.println("byte");
        return a == b;
    }

    //short
    public static boolean compare(short a, short b) {
        System.out.println("short");
        return a == b;
    }

    //long
    public static boolean compare(long a, long b) {
        System.out.println("long");
        return a == b;
    }

}

5 可变参数(Varargs)

Java 支持方法接受可变数量的参数。通过在方法的参数列表中使用 ...(省略号),可以使方法接收任意数量的参数,甚至没有参数。

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public class Main {

    // 可变参数方法:接受任意数量的整数并返回它们的和
    public static int sum(int... numbers) {
        int total = 0;
        for (int num : numbers) {
            total += num;
        }
        return total;
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(sum(1, 2, 3));       // 输出:6
        System.out.println(sum(4, 5, 6, 7));    // 输出:22
        System.out.println(sum(10));            // 输出:10
    }
}

6 方法的递归调用

方法还可以通过递归调用自己来解决问题。递归是一个函数调用其自身的过程,通常用于解决可以分解为相同问题的小子问题的情况。例如,计算阶乘:

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public class Main {

    // 递归方法:计算整数的阶乘
    public static int factorial(int n) {
        if (n == 0) {
            return 1;  // 基本情况
        } else {
            return n * factorial(n - 1);  // 递归调用
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        int result = factorial(5);  // 计算 5 的阶乘
        System.out.println("Factorial: " + result);  // 输出:Factorial: 120
    }
}
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