Java 方法

Java 方法

在前面幾個章節中我們經常使用到 System.out.println(),那麼它是什麼呢?

  • println() 是一個方法。
  • System 是系統類。
  • out 是標準輸出物件。
這句話的用法是呼叫系統類 System 中的標準輸出物件 out 中的方法 println()。

那麼什麼是方法呢?

Java方法是語句的集合,它們在一起執行一個功能。

  • 方法是解決一類問題的步驟的有序組合
  • 方法包含於類或物件中
  • 方法在程式中被建立,在其他地方被引用

方法的優點

  • 1. 使程式變得更簡短而清晰。
  • 2. 有利於程式維護。
  • 3. 可以提高程式開發的效率。
  • 4. 提高了程式碼的重用性。

方法的命名規則

  • 1.方法的名字的第一個單詞應以小寫字母作為開頭,後面的單詞則用大寫字母開頭寫,不使用連線符。例如:addPerson
  • 2.下劃線可能出現在 JUnit 測試方法名稱中用以分隔名稱的邏輯元件。一個典型的模式是:test<MethodUnderTest>_<state>,例如 testPop_emptyStack

方法的定義

一般情況下,定義一個方法包含以下語法:

修飾符 返回值型別 方法名(引數型別 引數名){ ... 方法體 ... return 返回值; }

方法包含一個方法頭和一個方法體。下面是一個方法的所有部分:

  • 修飾符:修飾符,這是可選的,告訴編譯器如何呼叫該方法。定義了該方法的訪問型別。
  • 返回值型別 :方法可能會返回值。returnValueType 是方法返回值的資料型別。有些方法執行所需的操作,但沒有返回值。在這種情況下,returnValueType 是關鍵字void
  • 方法名:是方法的實際名稱。方法名和引數表共同構成方法簽名。
  • 引數型別:引數像是一個佔位符。當方法被呼叫時,傳遞值給引數。這個值被稱為實參或變數。引數列表是指方法的引數型別、順序和引數的個數。引數是可選的,方法可以不包含任何引數。
  • 方法體:方法體包含具體的語句,定義該方法的功能。

如:

public static int age(int birthday){...}

引數可以有多個:

static float interest(float principal, int year){...}

注意: 在一些其它語言中方法指過程和函式。一個返回非void型別返回值的方法稱為函式;一個返回void型別返回值的方法叫做過程。

例項

下面的方法包含 2 個引數 num1 和 num2,它返回這兩個引數的最大值。

/** 返回兩個整型變數資料的較大值 */ public static int max(int num1, int num2) { int result; if (num1 > num2) result = num1; else result = num2; return result; }

更簡略的寫法(三元運算子):

public static int max(int num1, int num2) { return num1 > num2 ? num1 : num2; }

方法呼叫

Java 支援兩種呼叫方法的方式,根據方法是否返回值來選擇。

當程式呼叫一個方法時,程式的控制權交給了被呼叫的方法。當被呼叫方法的返回語句執行或者到達方法體閉括號時候交還控制權給程式。

當方法返回一個值的時候,方法呼叫通常被當做一個值。例如:

int larger = max(30, 40);

如果方法返回值是void,方法呼叫一定是一條語句。例如,方法println返回void。下面的呼叫是個語句:

System.out.println("歡迎訪問入門教學!");

例項

下面的例子演示瞭如何定義一個方法,以及如何呼叫它:

TestMax.java 檔案程式碼:

public class TestMax { /** 主方法 */ public static void main(String[] args) { int i = 5; int j = 2; int k = max(i, j); System.out.println( i + "" + j + " 比較,最大值是:" + k); } /** 返回兩個整數變數較大的值 */ public static int max(int num1, int num2) { int result; if (num1 > num2) result = num1; else result = num2; return result; } }

以上例項編譯執行結果如下:

5 和 2 比較,最大值是:5

這個程式包含 main 方法和 max 方法。main 方法是被 JVM 呼叫的,除此之外,main 方法和其它方法沒什麼區別。

main 方法的頭部是不變的,如例子所示,帶修飾符 public 和 static,返回 void 型別值,方法名字是 main,此外帶個一個 String[] 型別引數。String[] 表明引數是字串陣列。


void 關鍵字

本節說明如何宣告和呼叫一個 void 方法。

下面的例子聲明瞭一個名為 printGrade 的方法,並且呼叫它來列印給定的分數。

示例

TestVoidMethod.java 檔案程式碼:

public class TestVoidMethod { public static void main(String[] args) { printGrade(78.5); } public static void printGrade(double score) { if (score >= 90.0) { System.out.println('A'); } else if (score >= 80.0) { System.out.println('B'); } else if (score >= 70.0) { System.out.println('C'); } else if (score >= 60.0) { System.out.println('D'); } else { System.out.println('F'); } } }

以上例項編譯執行結果如下:

C

這裡printGrade方法是一個void型別方法,它不返回值。

一個void方法的呼叫一定是一個語句。 所以,它被在main方法第三行以語句形式呼叫。就像任何以分號結束的語句一樣。


通過值傳遞引數

呼叫一個方法時候需要提供引數,你必須按照引數列表指定的順序提供。

例如,下面的方法連續n次列印一個訊息:

TestVoidMethod.java 檔案程式碼:

public static void nPrintln(String message, int n) { for (int i = 0; i < n; i++) { System.out.println(message); } }

示例

下面的例子演示按值傳遞的效果。

該程式建立一個方法,該方法用於交換兩個變數。

TestPassByValue.java 檔案程式碼:

public class TestPassByValue { public static void main(String[] args) { int num1 = 1; int num2 = 2; System.out.println("交換前 num1 的值為:" + num1 + " ,num2 的值為:" + num2); // 呼叫swap方法 swap(num1, num2); System.out.println("交換後 num1 的值為:" + num1 + " ,num2 的值為:" + num2); } /** 交換兩個變數的方法 */ public static void swap(int n1, int n2) { System.out.println("\t進入 swap 方法"); System.out.println("\t\t交換前 n1 的值為:" + n1 + ",n2 的值:" + n2); // 交換 n1 與 n2的值 int temp = n1; n1 = n2; n2 = temp; System.out.println("\t\t交換後 n1 的值為 " + n1 + ",n2 的值:" + n2); } }

以上例項編譯執行結果如下:

交換前 num1 的值為:1 ,num2 的值為:2
    進入 swap 方法
        交換前 n1 的值為:1,n2 的值:2
        交換後 n1 的值為 2,n2 的值:1
交換後 num1 的值為:1 ,num2 的值為:2

傳遞兩個引數呼叫swap方法。有趣的是,方法被呼叫後,實參的值並沒有改變。


方法的過載

上面使用的max方法僅僅適用於int型資料。但如果你想得到兩個浮點型別資料的最大值呢?

解決方法是建立另一個有相同名字但引數不同的方法,如下面程式碼所示:

public static double max(double num1, double num2) { if (num1 > num2) return num1; else return num2; }

如果你呼叫max方法時傳遞的是int型引數,則 int型引數的max方法就會被呼叫;

如果傳遞的是double型引數,則double型別的max方法體會被呼叫,這叫做方法過載;

就是說一個類的兩個方法擁有相同的名字,但是有不同的引數列表。

Java編譯器根據方法簽名判斷哪個方法應該被呼叫。

方法過載可以讓程式更清晰易讀。執行密切相關任務的方法應該使用相同的名字。

過載的方法必須擁有不同的引數列表。你不能僅僅依據修飾符或者返回型別的不同來過載方法。


變數作用域

變數的範圍是程式中該變數可以被引用的部分。

方法內定義的變數被稱為區域性變數。

區域性變數的作用範圍從宣告開始,直到包含它的塊結束。

區域性變數必須宣告才可以使用。

方法的引數範圍涵蓋整個方法。引數實際上是一個區域性變數。

for迴圈的初始化部分宣告的變數,其作用範圍在整個迴圈。

但迴圈體內宣告的變數其適用範圍是從它宣告到迴圈體結束。它包含如下所示的變數宣告:

你可以在一個方法裡,不同的非巢狀塊中多次宣告一個具有相同的名稱區域性變數,但你不能在巢狀塊內兩次宣告區域性變數。

命令列引數的使用

有時候你希望執行一個程式時候再傳遞給它訊息。這要靠傳遞命令列引數給main()函式實現。

命令列引數是在執行程式時候緊跟在程式名字後面的資訊。

例項

下面的程式列印所有的命令列引數:

CommandLine.java 檔案程式碼:

public class CommandLine { public static void main(String args[]){ for(int i=0; i<args.length; i++){ System.out.println("args[" + i + "]: " + args[i]); } } }

如下所示,執行這個程式:

$ javac CommandLine.java 
$ java CommandLine this is a command line 200 -100
args[0]: this
args[1]: is
args[2]: a
args[3]: command
args[4]: line
args[5]: 200
args[6]: -100

構造方法

當一個物件被建立時候,構造方法用來初始化該物件。構造方法和它所在類的名字相同,但構造方法沒有返回值。

通常會使用構造方法給一個類的例項變數賦初值,或者執行其它必要的步驟來建立一個完整的物件。

不管你是否自定義構造方法,所有的類都有構造方法,因為 Java 自動提供了一個預設構造方法,預設構造方法的訪問修飾符和類的訪問修飾符相同(類為 public,建構函式也為 public;類改為 protected,建構函式也改為 protected)。

一旦你定義了自己的構造方法,預設構造方法就會失效。

例項

下面是一個使用構造方法的例子:

// 一個簡單的建構函式 class MyClass { int x; // 以下是建構函式 MyClass() { x = 10; } }

你可以像下面這樣呼叫構造方法來初始化一個物件:

ConsDemo.java 檔案程式碼:

public class ConsDemo { public static void main(String args[]) { MyClass t1 = new MyClass(); MyClass t2 = new MyClass(); System.out.println(t1.x + " " + t2.x); } }

大多時候需要一個有引數的構造方法。

例項

下面是一個使用構造方法的例子:

// 一個簡單的建構函式 class MyClass { int x; // 以下是建構函式 MyClass(int i ) { x = i; } }

你可以像下面這樣呼叫構造方法來初始化一個物件:

ConsDemo.java 檔案程式碼:

public class ConsDemo { public static void main(String args[]) { MyClass t1 = new MyClass( 10 ); MyClass t2 = new MyClass( 20 ); System.out.println(t1.x + " " + t2.x); } }

執行結果如下:

10 20

可變引數

JDK 1.5 開始,Java支援傳遞同類型的可變引數給一個方法。

方法的可變引數的宣告如下所示:

typeName... parameterName

在方法宣告中,在指定引數型別後加一個省略號(...) 。

一個方法中只能指定一個可變引數,它必須是方法的最後一個引數。任何普通的引數必須在它之前宣告。

例項

VarargsDemo.java 檔案程式碼:

public class VarargsDemo { public static void main(String args[]) { // 呼叫可變引數的方法 printMax(34, 3, 3, 2, 56.5); printMax(new double[]{1, 2, 3}); } public static void printMax( double... numbers) { if (numbers.length == 0) { System.out.println("No argument passed"); return; } double result = numbers[0]; for (int i = 1; i < numbers.length; i++){ if (numbers[i] > result) { result = numbers[i]; } } System.out.println("The max value is " + result); } }

以上例項編譯執行結果如下:

The max value is 56.5
The max value is 3.0

finalize() 方法

Java 允許定義這樣的方法,它在物件被垃圾收集器析構(回收)之前呼叫,這個方法叫做 finalize( ),它用來清除回收物件。

例如,你可以使用 finalize() 來確保一個物件開啟的檔案被關閉了。

在 finalize() 方法裡,你必須指定在物件銷燬時候要執行的操作。

finalize() 一般格式是:

protected void finalize() { // 在這裡終結程式碼 }

關鍵字 protected 是一個限定符,它確保 finalize() 方法不會被該類以外的程式碼呼叫。

當然,Java 的記憶體回收可以由 JVM 來自動完成。如果你手動使用,則可以使用上面的方法。

例項

FinalizationDemo.java 檔案程式碼:

public class FinalizationDemo { public static void main(String[] args) { Cake c1 = new Cake(1); Cake c2 = new Cake(2); Cake c3 = new Cake(3); c2 = c3 = null; System.gc(); //呼叫Java垃圾收集器 } } class Cake extends Object { private int id; public Cake(int id) { this.id = id; System.out.println("Cake Object " + id + "is created"); } protected void finalize() throws java.lang.Throwable { super.finalize(); System.out.println("Cake Object " + id + "is disposed"); } }

執行以上程式碼,輸出結果如下:

$ javac FinalizationDemo.java 
$ java FinalizationDemo
Cake Object 1is created
Cake Object 2is created
Cake Object 3is created
Cake Object 3is disposed
Cake Object 2is disposed