Java 方法

方法的由来

如果需要经常做某一操作，则需要重复写类似的代码，比如查找某个数。此外，某些复杂的操作需要分成多个步骤进行，以便理解和维护。

为此，引入函数的概念，以减少重复代码，分解复杂操作。

与数学中的函数类似，Java 函数又称方法，有方法名，参数（0或多个，类比 x ），结果（0或1个，类比 y）。

方法的基本结构

修饰符 返回值类型 函数名(参数类型 参数名, ...) {
    // 操作
    return 返回值;
}

public static void test(int a){
    System.out.println(a);
}

• 修饰符

可选，主要有权限修饰符、static、final、abstract 等。

• 返回值类型

如果没有返回值，返回值类型设为 void；

如果返回值类型不为 void，则必须返回，且 return 返回值的数据类型和声明的返回值类型必须一致。

• 参数

可选，也叫形参，由参数类型和参数名组成，可以看成作用域在方法内的局部变量，负责接收外部参数，调用方法时传递参数实际就是给形参赋值。

可变参数：个数不定的参数，必须是参数列表的最后一个，一个方法内也只能有一个可变长度参数。语法是在数据类型后面加三个点 “... ”，实际上会转为数组。

public static int getSum(int... a){
	// todo
	return 0;
}

• return

return 用于显示结束函数执行，返回调用方。

可选，返回值类型为 void 时，return 不是必需的，没有 return 时，执行到方法结尾自动返回调用方。

return 可以用于方法内的任何地方，可以结合选择结构来提前结束方法，返回调用方。

public static void test(){
  int a = 1;
  int b = 2;
  if(a == b){
    return;
  }
  System.out.println("a 不等于 b");
}

方法重载

同一个类中，方法名相同，参数签名不同，称为方法重载，与返回值无关。

参数签名不同指：参数类型不同 或 参数个数不同 或 参数类型顺序不同。

public class Math {
   public static double max(double a, double b)
   public static float max(float a, float b)
   public static int max(int a, int b)
   public static long max(long a, long b)
}

方法调用匹配

调用方法的时候，参数传递实际上是给参数赋值，传递的数据需要与函数声明的参数数据类型匹配，编译器会自动进行类型转换，寻找最匹配的方法。

char a = 'a';
char b = 'b';
System.out.println(Math.max(a, b));

方法调用的基本原理

程序从 main 方法开始执行，方法调用可以看作无条件跳转，跳转到方法对应的指令处开始执行，方法执行完毕或者遇到 return 语句的时候，再无条件跳转回调用处，执行方法调用后的下一条指令。

计算机系统使用栈内存来存放方法调用过程中需要的数据，包括参数、返回地址以及方法内定义的局部变量，返回值不太一样，可以简单认为内存中存在一个专门的 返回值存储器。

每调用一次方法，都会将相关方法的数据入栈，调用结束出栈，main 方法的数据在栈的最下面。

public class Sum {
  
  public static void main(String[] args){
    int d = Sum.sum(1,2);
    System.out.println(d);
  }
  
  public static int sum(int a,int b){
    int c = a + b;
    return c;
  }
}

如上，程序从 main 方法开始，main 方法入栈，main 方法有一个 args 参数用来接收用户输入，然后定义了一个局部变量 int d，接收 sum 方法的返回值。

调用 sum 方法，sum 方法入栈，传入参数 1、2 以及返回地址，sum 方法中定义了一个局部变量 int c，存储参数 a + b 计算的结果，最后 return 返回。

在返回之前，返回值暂时保存到了专门的返回值存储器中。

在返回之后，指令指示器跳转到返回地址处，sum 方法出栈，然后继续往下执行 main 方法。

递归方法

自己调用自己的方法叫递归方法。

递归方法自己调用自己，直到遇到终止条件才会 return 返回，而方法调用主要是通过栈来存储相关数据，每调用一次方法就会在栈内存中开辟一块空间，当递归调用次数过多时，可能导致内存溢出，一般不建议使用。

public static int factorial(int n){
    if(n == 1){
        return 1;
    }
    return n * factorial(n-1);
}

/**
 * 汉诺塔问题
 */
public class HanNuoTa {

    public static void run(int num,char a,char b,char c){
        if(num < 1) {
            System.out.println("请输入正整数");
        } else if(num == 1) {
            System.out.println(a + " --> " + c);
            return;
        } else {
            run(num - 1, a, c, b);
            System.out.println(a + " --> " + c);
            run(num - 1, b, a, c);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        run(3,'A','B','C');
    }
}