黑马Java基础笔记-4

方法

什么是方法

方法是程序中最小的执行单元。

形参和实参

调用

直接调用

getSum(10,20,30);

赋值调用

int sum = getSum(10,20,30);

输出调用

System.out.println(getSum(10,20,30));

方法的重载

在同一个类中，定义了多个同名的方法，这些同名的方法具有同种的功能。
每个方法具有不同的参数类型或参数个数 （返回类型可以不同） ，这些同名的方法，就构成了重载关系。

方法调用的基本内存原理

调用方法进栈。

方法调用完移出栈（里面的变量也会被销毁）。

方法调用进栈

当一个方法被调用时，JVM 会为该方法分配一个新的栈帧（Stack Frame），压入到当前线程的调用栈顶。这个栈帧里保存了该方法的局部变量表、操作数栈、方法返回地址等信息。

方法调用完出栈

当方法执行结束（正常返回或抛出未捕获的异常）后，对应的栈帧会从栈顶弹出，方法中的局部变量随之被销毁，无法再被访问。

局部变量与栈帧的生命周期

• 在方法栈帧内声明的局部变量只在该方法执行期间有效。
• 方法执行结束，局部变量就会随栈帧一起销毁。
• 如果局部变量是"引用类型"（如 String、自定义对象等），则栈中保存的是对堆中对象的引用；当栈帧销毁后，这些引用也会随之消失，但堆中的对象是否被销毁取决于是否还有其他引用指向它（如果没有其他引用了，就等待垃圾回收机制进行回收）。

扩展

在 Java 虚拟机（JVM）层面，当一个方法被调用时，JVM 会为该方法分配一个栈帧（Stack Frame），其中主要包含三个核心部分：

1. 局部变量表（Local Variable Table）
2. 操作数栈（Operand Stack）
3. 方法返回地址（Return Address）

public class Example {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 5;         // (1)
        int b = 6;         // (2)
        int c = add(a, b); // (3)
        System.out.println(c);
    }

    public static int add(int x, int y) {
        return x + y;      // (4)
    }
}

方法 main 的执行过程

1. main 方法被调用
   当 JVM 启动程序时，首先调用 main(String[] args) 方法。此时会创建一个对应的栈帧并压入当前线程的调用栈顶。
2. 局部变量表（Local Variable Table）
   • 在 main 方法的栈帧中，局部变量表会存放：
     • args（形参，通常位于槽位 0）
     • a（槽位 1）
     • b（槽位 2）
     • c（槽位 3）
   • 比如执行 int a = 5; 时，就把 5 存入了局部变量表的某个槽位（Slot）里。
3. 操作数栈（Operand Stack）
   • 当执行诸如 int c = add(a, b); 这类语句时，JVM 指令会先把 a、b 的值压入操作数栈 ，然后调用 add 方法。
   • 在调用 add 方法时，会把操作数栈顶的值（即 a 和 b）传递给被调用方法的形参（x 和 y）。
4. 方法返回地址（Return Address）
   • 在 main 方法调用 add 时，JVM 需要知道当 add 方法执行完毕后，该返回到 main 的哪条指令继续执行。这个信息（返回地址）会存放在当前栈帧中，等到 add 方法结束后，就会使用这个返回地址跳回 main。
5. 调用结束，返回结果
   • 当 add 方法执行完 return x + y; 后，会把结果（x + y）压回调用者的操作数栈中，并把 add 方法的栈帧弹出。
   • 回到 main 方法后，操作数栈顶部的值就是 x + y 的结果，此时存入 c 这个局部变量槽位，继续执行后续的 System.out.println(c);。

方法 add 的执行过程

1. add 方法被调用
   • 在执行 int c = add(a, b); 时，JVM 会给 add 创建一个新的栈帧。
2. 局部变量表
   • add 方法的形参 x、y 分别保存在这个新栈帧的局部变量表中，一般是槽位 0 和槽位 1。
3. 操作数栈
   • 执行 return x + y; 时，会把 x 和 y 的值压入操作数栈，然后执行 iadd 指令完成加法运算。
4. 方法返回地址
   • 当 add 执行结束时，需要返回到调用它的地方（即 main 方法的某条指令处）。所以 add 方法的栈帧中也存有返回地址信息，执行完后会弹出该栈帧，并将结果返回给 main。

总结

• 局部变量表（Local Variable Table）
  用来存放方法的参数和局部变量，包括基本数据类型以及对象引用（Reference）等。可以把它想象成一个小型数组或表，每个方法调用都会有自己独立的一份。
• 操作数栈（Operand Stack）
  用来执行各种字节码指令时的中间操作数，比如做加法、乘法、对象引用的操作等。操作数栈是"后进先出"的结构，用来暂时存放操作过程中需要使用的值。
• 方法返回地址（Return Address）
  用来记录当前方法调用完毕后，需要跳转回上一个调用方法（调用者）的哪个字节码指令处继续执行。这个地址在方法正常返回或异常返回时都会被用来恢复现场。

方法的值传递

//调用后还是100.

Java方法参数传递均为值传递：

• 基本类型传递数据副本，形参修改不影响实参。
• 对象类型传递地址 副本，修改对象属性会影响原对象，但形参重新赋值不会影响实参。(如 obj = new Object()）不会影响原始对象引用。

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