06-方法

6.1 引言
- 方法可以用于定義可重用的代碼以及組織和簡化編碼。
6.2 定義方法
- 方法的定義由方法名稱、參數(shù)、返回值類型以及方法體組成。
- 定義方法的語法如下所示：
```
修飾符   返回值類型    方法名（參數(shù)列表）{
//方法體;
}
```
- 方法頭是指方法的修飾符、返回值類型、方法名和方法的參數(shù)。
- 方法可以返回一個值。有些方法只是完成某些要求的操作，而不返回值。在System.exit、System.out.println方法中返回值類型也是void。如果方法有返回值，則稱為帶返回值的方法，否則就稱這個方法為void方法。
- 定義在方法頭中的變量稱為形式參數(shù)或者簡稱為形參。參數(shù)就像是占位符。當(dāng)調(diào)用方法時，就給參數(shù)傳遞一個值，這個值稱為實(shí)際參數(shù)或者實(shí)參。參數(shù)列表指明方法中參數(shù)的類型、順序和個數(shù)。方法名和參數(shù)列表一起構(gòu)成方法簽名。參數(shù)是可選的，也就是方法可以不包含參數(shù)。
- 為使帶返回值的方法能返回一個結(jié)果，必須要使用帶關(guān)鍵字return的返回語句。執(zhí)行return語句時方法終止。
- 在其他語言中，方法稱為過程或函數(shù)。這些語言中，帶返回值的方法稱為函數(shù)，返回值類型是void的方法稱為過程。
- 在方法頭中，需要對每一個參數(shù)進(jìn)行單獨(dú)的數(shù)據(jù)類型聲明。
- 定義是指被定義的項(xiàng)是什么，而聲明通常是指被聲明的項(xiàng)分配內(nèi)存來存儲數(shù)據(jù)。
6.3 調(diào)用方法
- 為了之用方法，必須使用它。根據(jù)方法是否有返回值，調(diào)用方法有兩種途徑。
- 如果方法返回一個值，對方法的調(diào)用通常就當(dāng)做一個值處理。
- 如果方法返回void，對方法的調(diào)用必須是一條語句。
- 在Java中，帶返回值的方法也可以當(dāng)做語句調(diào)用。這種情況下，函數(shù)調(diào)用者只需要忽略返回值即可。雖然很少這么做，但是如果調(diào)用者對返回值不感興趣，這樣也是允許的。
- 當(dāng)調(diào)用一個方法時，程序控制就轉(zhuǎn)移到被調(diào)用的方法。當(dāng)執(zhí)行完return語句或執(zhí)行到表示方法結(jié)束的右括號時，被調(diào)用的方法將程序控制返還給調(diào)用者。
```
package chapter06;

public class TestMax {
    public static void main(String[] args){
        int i = 5;
        int j = 2;
        int k = max(i,j);
        System.out.println("The maximum of " + i + " and " + j + " is " + k);
    }
    public static int max(int num1,int num2) {
        int result;
        if (num1 > num2)
            result = num1;
        else
            result = num2;
        return result;
    }
}
```
- 方法能夠帶來代碼的共享和重用。除了可以在TestMax中調(diào)用max方法，還可以在其他類中調(diào)用他。如果創(chuàng)建了一個新類，可以通過使用“類名.方法名”來調(diào)用max方法。
- 每當(dāng)調(diào)用一個方法時，系統(tǒng)會創(chuàng)建一個活動記錄（也稱活動框架），用于保存方法中的參數(shù)和變量?；顒佑涗浿糜谝粋€內(nèi)存區(qū)域中，稱為調(diào)用棧。調(diào)用棧也稱為執(zhí)行棧、運(yùn)行時棧，或者一個機(jī)器棧，常簡稱為棧。當(dāng)一個方法調(diào)用另一個方法時，調(diào)用者的活動記錄保持不變，一個新的活動記錄被創(chuàng)建用于被調(diào)用的新方法。一個方法結(jié)束運(yùn)行返回到調(diào)用者，其相應(yīng)的活動記錄也被釋放。
- 調(diào)用棧以后進(jìn)先出的方式來保存活動記錄。
6.4 void方法與返回值方法

```java
package chapter06;

public class TestVoidMethod {
    public static void main(String[] args){
        System.out.print("The grade is ");
        printGrade(78.5);
        System.out.print("The grade is ");
        printGrade(59.5);
    }
    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');
        }
    }
}

```
```java
package chapter06;

public class TestReturnGradeMethod {
    public static void main(String[] args){
        System.out.print("The grade is " + getGrade(78.5));
        System.out.print("\nThe grade is " + getGrade(59.5));
    }
    public static char getGrade(double score){
        if (score >= 90.0)
            return 'A';
        else if (score >= 80.0)
            return 'B';
        else if (score >= 70.0)
            return 'C';
        else if (score >= 60.0)
            return 'D';
        else 
            return 'F';
    }
}

```
- return語句對于void方法不是必須的，但他能用于方法并返回到方法的調(diào)用者。他的語法是：
    ```java
    return;
    ```
- 這種用法很少，對視對于改變void方法中的正常流程控制是很有用的。

6.5 按值傳參

調(diào)用方法的時候是通過傳值的方式將實(shí)參傳遞給形參的。
方法的最強(qiáng)大之處在于他處理參數(shù)的能力。調(diào)用方法時，需要提供參數(shù)，他們必須與方法簽名中所對應(yīng)的形參次序相同。這稱為參數(shù)順序匹配。
實(shí)參必須與方法簽名中定義的形參在次序和數(shù)量上匹配，在類型上兼容。類型兼容是指不需要經(jīng)過顯式的類型轉(zhuǎn)換，實(shí)參的值就可以傳遞給形參。

當(dāng)調(diào)用參數(shù)的方法時，實(shí)參的值傳遞給形參，這個過程稱為按值傳遞。如果實(shí)參是變量而不是字面值，則將該變量的值傳遞給形參。無論形參在方法中是否改變，該變量都不受影響。

package chapter06;

public class Increment {
    public static void main(String[] args){
        int x = 1;
        System.out.println("Before the call,x is " + x);
        increment(x);
        System.out.println("After the call,x is " + x);
    }
    public static void increment(int n){
        n++;
        System.out.println("n inside the method is " + n);
    }
}

package chapter06;

public class TestPassByValue {
    public static void main(String[] args){
        int num1 = 1;
        int num2 = 2;
        System.out.println("Before invoking the swap method,num1 is " + num1 + "and num2 is " + num2);
        swap(num1,num2);
        System.out.println("After invoking the swap method,num1 is " + num1 + "and num2 is " + num2);
    }
    public static void swap(int n1,int n2){
        System.out.println("\tInside the swap method");
        System.out.println("\t\tBefore swapping, n1 is " + n1 + "and n2 is " + n2);
        int temp = n1;
        n1 = n2;
        n2 = temp;
        System.out.println("\t\tAfter swapping, n1 is " + n1 + "and n2 is " + n2);
    }
}

6.6 模塊化代碼

模塊化的代碼是的代碼易于維護(hù)和調(diào)試，并且是的代碼可以被調(diào)用。

package chapter06;

import java.util.Scanner;

public class GreatestCommonDivisorMethod {
    public static void main(String[] args){
        Scanner input = new Scanner(System.in);
        System.out.print("Enter first integer: ");
        int n1 = input.nextInt();
        System.out.print("Enter second integer: ");
        int n2 = input.nextInt();
        System.out.println("The greatest common divisor for " + n1 + " and " + n2 + " is " + gcd(n1,n2));
    }
    public static int gcd(int n1,int n2){
        int gcd = 1;
        int k = 2;
        while (k <= n1 && k <= n2){
            if (n1 % k == 0 && n2 % k == 0)
                gcd = k;
            k++;
        }
        return gcd;
    }
}

通過將求最大公約數(shù)的代碼封裝在一個方法中，這個程序就具備以下幾個優(yōu)點(diǎn)：
- 1、他將計(jì)算最大公約數(shù)的問題和main方法中的其他代碼分隔開，這樣做會使得邏輯更加清晰而且程序的可讀性更強(qiáng)。
- 2、將計(jì)算最大公約數(shù)的錯誤限定在gcd方法中，這樣就縮小了調(diào)試的范圍。
- 3、現(xiàn)在，其他程序可以重復(fù)使用gcd方法。

package chapter06;

public class PrimeNumberMethod {
    public static void main(String[]  args){
        System.out.println("The first 50 prime numbers are \n");
        printPrimeNumbers(50);
    }
    public static void printPrimeNumbers(int numberOfPrime){
        final int NUMBER_OF_PRIME_PER_LINE = 10;
        int count = 0;
        int number = 2;
        while (count < numberOfPrime){
            if (isPrime(number)){
                count++;
                if (count % NUMBER_OF_PRIME_PER_LINE == 0){
                    System.out.printf("%-5d\n",number);
                }
                else 
                    System.out.printf("%-5d",number);
            }
            number++;
        }
    }
    public static boolean isPrime(int number){
        for (int divisor = 2;divisor <= number / 2;divisor++){
            if (number % divisor == 0){
                return false;
            }
        }
        return true;
    }
}

6.7 示例學(xué)習(xí)：將十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)

package chapter06;

import java.util.Scanner;

public class Hex2Dec {
    public static void main(String[] args){
        Scanner input = new Scanner(System.in);
        System.out.print("Enter a hex number: ");
        String hex = input.nextLine();
        System.out.println("The decimal value for hex number " + hex + " is " + hexToDecimal(hex.toUpperCase()));
    }
    public static int hexToDecimal(String hex){
        int decimalValue = 0;
        for (int i = 0;i < hex.length();i++){
            char hexChar = hex.charAt(i);
            decimalValue = decimalValue * 16 + hexCharToDecimal(hexChar);
        }
        return decimalValue;
    }
    public static int hexCharToDecimal(char ch){
        if (ch >= 'A' && ch <= 'F')
            return 10 + ch - 'A';
        else 
            return ch - '0';
    }
}

6.8 重載方法

重載方法使得你可以使用同樣的名字來定義不同方法，只要他們的參數(shù)列表是不同的。

package chapter06;

public class TestMethodOverloading {
    public static void main(String[] args){
        System.out.println("The maximum of 3 and 4 is " + max(3,4));
        System.out.println("The maximum of 3.0 and 5.4 is " + max(3.0,5.4));
        System.out.println("The maximum of 3.0, 5.4 and 10.14 is " + max(3.0,5.4,10.14));
    }
    public static int max(int num1,int num2){
        if (num1 > num2)
            return num1;
        else 
            return num2;
    }
    public static double max(double num1,double num2){
        if (num1 > num2)
            return num1;
        else 
            return num2;
    }
    public static double max(double num1,double num2,double num3){
        return max(max(num1,num2),num3);
    }
}

重載方法可以使得程序更加清晰，以及更加具有可讀性。執(zhí)行同樣功能但是具有不同參數(shù)類型的方法應(yīng)該使用同樣的方法。
被重載的方法必須具有不同的參數(shù)列表。不能基于不同修飾符或返回值類型來重載方法。
有時調(diào)用一個方法時，會有兩個或更多可能的匹配，但是，編譯器無法判斷哪個是最精確的匹配。這稱為歧義調(diào)用。歧義調(diào)用會產(chǎn)生一個編譯錯誤。

6.9 變量的作用域
- 在方法中定義的變量稱為局部變量。局部變量的作用域是從變量聲明的地方開始，知道包含該變量的塊結(jié)束為止。局部變量都必須在使用之前進(jìn)行聲明和賦值。
- 可以在一個方法中的不同塊里聲明同名的局部變量，但是，不能再嵌套塊中或同意塊中兩次聲明同一個變量。
- 一種常見的錯誤是在for循環(huán)中國聲明一個變量，然后試圖在循環(huán)外使用它。

6.10 示例學(xué)習(xí)：生成隨機(jī)字符

package chapter06;

public class TestRandomCharacter {
    public static void main(String[] args){
        final int NUMBER_OF_CHARS = 175;
        final int CHARS_PER_LINE = 25;
        for (int i = 0;i < NUMBER_OF_CHARS;i++){
            char ch = RandomCharacter.getRandomLowerCaseLetter();
            if ((i + 1) % CHARS_PER_LINE == 0)
                System.out.println(ch);
            else
                System.out.print(ch);
        }
    }
}

package chapter06;

public class RandomCharacter {
    public static char getRandomCharacter(char ch1,char ch2){
        return (char)(ch1 + Math.random() * (ch2 - ch1 + 1));
    }
    public static char getRandomLowerCaseLetter(){
        return getRandomCharacter('a','z');
    }
    public static char getRandomUpperCaseLetter(){
        return getRandomCharacter('A','Z');
    }
    public static char getRandomDigitCharacter(){
        return getRandomCharacter('0','9');
    }
    public static char getRandomCharacter(){
        return getRandomCharacter('\u0000','\uFFFF');
    }
}

6.11 方法抽象和逐步求精

方法抽象是通過將方法的使用和他的實(shí)現(xiàn)分離來實(shí)現(xiàn)的。
當(dāng)編寫一個程序時，可以使用“分治”策略，也稱為逐步求精，將大問題分解成小問題，子問題又分解成更小、更容易處理的問題。
- 6.11.1 自頂向下的設(shè)計(jì)
- 6.11.2 自定向下和自頂向上的實(shí)現(xiàn)
- 6.11.3 實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)
- 6.11.4 逐步求精的優(yōu)勢
  - 1、更簡單的程序
  - 2、重用方法
  - 3、易于開發(fā)、調(diào)試和測試
  - 4、更方便團(tuán)隊(duì)合作

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06-方法

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