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【从零开始java学习|第九篇】方法的相关知识与练习

news 2025/8/23 21:11:12

一、方法的本质与基本格式

1. 什么是方法？

2. 方法的基本格式

二、方法的定义与调用

1. 最简单的方法（无参数、无返回值）

2. 带参数的方法

3. 带返回值的方法

三、方法的重载（Overload）

1. 什么是方法重载？

四、方法的实战练习

1. 练习 1：遍历数组求最大值

2. 练习 2：判断元素是否存在

3. 练习 3：拷贝数组

五、方法的内存原理

六、数据类型：基本类型与引用类型

七、方法的值传递

1. 基本类型的值传递

2. 引用类型的值传递

八、学习总结

一、方法的本质与基本格式

1. 什么是方法？

方法（Method）是一段封装特定功能的可重用代码块，相当于一个 "功能模块"。它可以接收输入参数，执行特定操作，并返回结果（可选）。

核心作用：

实现代码复用（避免重复编写相同逻辑）
提高代码可读性（将复杂逻辑拆分到不同方法）
便于维护（修改方法即可影响所有调用处）

2. 方法的基本格式

修饰符 返回值类型 方法名(参数列表) {// 方法体（功能实现代码）[return 返回值;] // 可选，根据返回值类型决定
}

修饰符：控制方法的访问权限（如public、private，初学者常用public static）
返回值类型：方法执行后返回结果的类型（无返回值用void）
方法名：遵循小驼峰命名法（如getSum、printInfo）
参数列表：方法接收的输入数据（格式：数据类型参数名, ...，可空）
方法体：实现具体功能的代码
return 语句：返回结果并结束方法（返回值类型为void时可省略）

二、方法的定义与调用

1. 最简单的方法（无参数、无返回值）

定义：不接收参数，也不返回结果，仅执行特定操作（如打印信息）。

// 定义方法
public static void sayHello() {System.out.println("Hello, Method!");
}// 调用方法：方法名()
public static void main(String[] args) {sayHello(); // 输出：Hello, Method!
}

2. 带参数的方法

定义：接收外部传入的参数，根据参数执行操作（参数相当于方法的 "原材料"）。

// 定义带参数的方法：计算两个整数的和并打印
public static void printSum(int a, int b) { // int a, int b 是参数列表int sum = a + b;System.out.println(a + " + " + b + " = " + sum);
}// 调用方法：方法名(实际参数)
public static void main(String[] args) {printSum(3, 5); // 传入实际参数3和5，输出：3 + 5 = 8printSum(10, 20); // 可重复调用，输出：10 + 20 = 30
}

注意：调用时实际参数的类型、数量必须与方法定义的形式参数完全匹配。

3. 带返回值的方法

定义：执行完成后返回一个结果，调用者可以使用该结果（返回值相当于方法的 "产出物"）。

// 定义带返回值的方法：计算两个数的乘积
public static int multiply(int a, int b) {int result = a * b;return result; // 返回计算结果（类型必须与方法声明的int一致）
}// 调用方法：用变量接收返回值
public static void main(String[] args) {int product = multiply(4, 5); // 接收返回值20System.out.println("乘积：" + product); // 输出：乘积：20// 也可直接使用返回值System.out.println("乘积的2倍：" + multiply(3, 6) * 2); // 输出：36
}

注意：

方法声明的返回值类型与return语句的实际返回值类型必须一致
若返回值类型为void，则方法内不能有return语句（或仅写return;表示提前结束）

小结：

三、方法的重载（Overload）

什么是方法重载？

在同一个类中，多个方法具有相同的方法名，但参数列表不同（参数类型、数量或顺序不同），称为方法重载。

作用：让同一功能的方法可以接收不同类型 / 数量的参数，调用时更灵活。

// 重载示例：计算和的方法，支持不同参数
public class OverloadDemo {// 两个int相加public static int getSum(int a, int b) {return a + b;}// 三个int相加（参数数量不同）public static int getSum(int a, int b, int c) {return a + b + c;}// 两个double相加（参数类型不同）public static double getSum(double a, double b) {return a + b;}public static void main(String[] args) {System.out.println(getSum(1, 2)); // 调用两个int的方法，输出3System.out.println(getSum(1, 2, 3)); // 调用三个int的方法，输出6System.out.println(getSum(1.5, 2.5)); // 调用两个double的方法，输出4.0}
}

判断重载的核心：仅看方法名和参数列表，与返回值类型、修饰符无关。

四、方法的实战练习

1. 练习 1：遍历数组求最大值

需求：定义方法，接收 int 数组，返回数组中的最大值。

public class ArrayMax {// 定义方法：接收数组，返回最大值public static int getMax(int[] arr) {if (arr == null || arr.length == 0) {throw new IllegalArgumentException("数组不能为null或空");}int max = arr[0];for (int i = 1; i < arr.length; i++) {if (arr[i] > max) {max = arr[i];}}return max;}public static void main(String[] args) {int[] numbers = {5, 9, 3, 12, 7};int maxValue = getMax(numbers);System.out.println("数组最大值：" + maxValue); // 输出：12}
}

2. 练习 2：判断元素是否存在

需求：定义方法，接收 int 数组和目标值，返回目标值是否在数组中。

public class ElementExists {// 定义方法：检查target是否在arr中public static boolean contains(int[] arr, int target) {if (arr == null) {return false;}for (int num : arr) {if (num == target) {return true; // 找到则返回true}}return false; // 遍历完仍未找到，返回false}public static void main(String[] args) {int[] numbers = {2, 4, 6, 8};System.out.println(contains(numbers, 6)); // 输出：trueSystem.out.println(contains(numbers, 5)); // 输出：false}
}

3. 练习 3：拷贝数组

需求：定义方法，接收原数组，返回一个新数组（与原数组元素相同）。

public class ArrayCopy {// 定义方法：拷贝原数组到新数组public static int[] copyArray(int[] original) {if (original == null) {return null;}int[] copy = new int[original.length]; // 创建同长度的新数组for (int i = 0; i < original.length; i++) {copy[i] = original[i]; // 逐个复制元素}return copy;}public static void main(String[] args) {int[] source = {10, 20, 30};int[] target = copyArray(source);// 验证拷贝结果System.out.println("原数组：" + java.util.Arrays.toString(source)); // [10, 20, 30]System.out.println("新数组：" + java.util.Arrays.toString(target)); // [10, 20, 30]}
}

五、方法的内存原理

方法的执行依赖栈内存（Stack），遵循 "先进后出" 原则：

方法调用时：JVM 在栈中为方法开辟一块内存（称为 "栈帧"），存储方法的参数、局部变量等。
方法执行时：在栈帧中执行方法体代码。
方法结束时：栈帧被销毁（局部变量随之释放），程序回到调用处继续执行

示例：main方法调用sum方法的内存过程

public static void main(String[] args) {int a = 1;int b = 2;int result = sum(a, b); // 调用sum方法System.out.println(result);
}public static int sum(int x, int y) {return x + y;
}

内存过程：

main方法入栈，创建变量a=1、b=2
调用sum方法，sum方法入栈，参数x=1、y=2
sum执行完毕，返回结果 3，sum栈帧销毁
main方法接收结果 3，继续执行打印，最后main栈帧销毁

六、数据类型：基本类型与引用类型

方法的值传递与数据类型密切相关，首先明确两类数据类型的区别：

类型	包含的数据类型	存储方式
基本数据类型	`byte`、`short`、`int`、`long`、`float`、`double`、`char`、`boolean`	直接存储值本身，存于栈内存
引用数据类型	数组、类、接口、字符串等	存储对象的内存地址，值存于堆内存

示例：

int num = 10; // 基本类型：栈中直接存10
int[] arr = {1, 2, 3}; // 引用类型：栈中存数组在堆中的地址（如0x123）

七、方法的值传递

Java 中方法的参数传递遵循值传递原则：方法接收的是实际参数的副本（拷贝值），而非参数本身。

1. 基本类型的值传递

传递的是值的副本，方法内修改副本不会影响原变量。

public static void main(String[] args) {int a = 10;change(a);System.out.println(a); // 输出：10（原变量未变）
}public static void change(int x) {x = 20; // 修改的是副本x，与原变量a无关
}

2. 引用类型的值传递

传递的是地址的副本，方法内通过地址修改对象内容会影响原对象（但修改地址本身不影响原引用）。

public static void main(String[] args) {int[] arr = {10, 20};changeArray(arr);System.out.println(arr[0]); // 输出：100（原数组被修改）
}public static void changeArray(int[] x) {// x是arr地址的副本，通过x修改数组内容会影响原数组x[0] = 100; // 修改x的地址（指向新数组），不影响原arrx = new int[]{30, 40}; 
}

总结：值传递的核心是 "传递副本"，基本类型副本是值，引用类型副本是地址。