Java-----方法的引入方法的定义、调用、内存原理及重载和递归的详细解析

绝地灬酷狼 2023-06-20 09:18 17阅读 0赞

## 方法 ##

比较两张图的代码，说一说感受  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTg4NzI3NQ_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTg4NzI3NQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

通过上述代码我们可以清晰的发现方法改进代码有以下几个优点:  
  1.简化了代码  
  2.由于第一张图主方法中只需要调用printEven方法不需要关心具体的实现细节，从而提高了代码的可读性。  
  3.如果需要修改或者添加功能只需要在printEven方法中修改，不需要所有地方一起修改，提高了代码的可维护性  
  4.如果需要输出300~600的偶数，不需要再去写多余的代码，只需要通过参数传入即可，提高了代码的可维护性  
  5.同时方法也是面向对象编程的核心基础。

#### 方法的概述 ####

一段用来完成特定功能的代码片段，在其他语言中又称为函数，其实本质就是对代码的抽取。

#### 方法的定义 ####

**格式:**  
\[访问权限修饰符\] 返回值类型 方法名(参数类型 参数名1, 参数类型 参数名2, 参数类型 参数名3, … 参数类型 参数名n) \{  
   方法体;  
   \[return \[返回值\];\]  
\}

**说明:**  
   一、访问权限修饰符: 这里暂时使用 public static。  
   二、返回值类型:  
      1、这里的类型可以是八大基本数据类型也可以是引用数据类型  
      2、这个类型需要和return关键字返回的类型一致,或者比返回值的类型范围更大  
      3、如果一个方法的没有返回值,那么这里书写 void  
   三、方法名: 满足方法名的命名规范,第一个单词首字母小写,其他单词首字母大写,满足见名知意,一般是动词  
   四、参数类型: 这里的类型可以八大基本数据类型也可以是引用数据类型  
   五、参数名: 这里的参数名本质就是一个变量,满足变量的命名规范,这里参数称为形式参数  
   六、方法体: 功能实现的具体代码  
   七、return关键字  
      1、 单独使用: 【return;】 表示直接退出当前所在的方法  
      2、 结合返回值使用: 【return 返回值;】这里表示先将结果返回给调用者,然后再退出当前所在的方法

#### 方法定义的位置 ####

类体以内,方法体以外 【成员位置、全局位置】

#### 方法的定义的三要素 ####

定义一个方法首先必须要先明确一下三个要素  
  1、参数列表: 完成这个功能需要用到哪些参数  
  2、返回类型: 这个方法的结果类型  
  3、方法名: 见名知意

#### 方法调用的三要素 ####

1、方法需要什么类型的参数就给什么类型,这里的参数传递一样满足类型转换  
  2、方法返回什么类型的结果就必须使用什么类型接收,这里结果的返回一样满足类型转换  
  3、方法调用的参数列表必须和定义的参数列表保持一致 【顺序 类型 个数】

#### 形式参数和实际参数【形参、实参】 ####

形参: 方法定义的时候的参数  
  实参: 方法调用的时候的参数  
  参数传递: 实参 赋值给 形参

#### 方法调用的三种情况 ####

1、直接调用: 针对某个方法没有返回结果的时候使用  
  2、输出调用: 针对某个方法的结果只需要直接输出，不需要后续使用的情况  
  3、赋值调用: 针对某个方法的结果还需要后续使用的情况

#### 注意事项 ####

1、方法不能够嵌套定义  
  2、如果一个方法一旦声明了返回值类型,那么方法体内必须显示返回结果,否则会编译报错  
  3、方法不调用不执行  
  4、方法的书写记住不要脱离方法的功能的本质,方法功能尽量独立  
  5、方法中可以再调用其他方法,方法不能够嵌套定义但是可以嵌套调用

#### 存储方式 ####

内存: 运行时存储  
特点: 在程序运行的是开辟空间,程序执行结束,内存中数据就消失了  
持久化存储: 文件 U盘 数据库等等  
特点: 可以将数据永久保存。

#### JVM内存结构分区![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTg4NzI3NQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 2] ####

##### 内存的分配 #####

**栈区:** 存放局部变量 ( 方法体内定义的变量 或者 方法定义的时候声明的变量【形参】)  
    **堆区:** 存放通过new出来创建的对象  
    **方法区(代码区/永久区):** 存放代码、方法、静态的、常量池等等  
    **本地方法区:** 和系统相关,我们不需要了解  
    **寄存器:** 和CPU计算相关,主要给CPU使用,我们也不需要了解

##### 栈区的特点 #####

1.先进后出，类似于子弹夹  
    2.栈内存中的数据仅在所对应的作用域内有效,使用完毕之后立马自动释放  
    3.栈区中的变量没有默认值,如果没有给出默认值就直接使用会报错\\

**局部变量:** 方法体内定义的变量 或者 方法定义的时候声明的变量【形参】  
    public static int add(int a, int b)\{  
        int sum = 0;  
        sum = a + b;  
        return sum;  
    \}  
    其中 a, b , sum都被称作为局部变量。

#### 方法的调用内存原理 ####

1、方法调用会在栈区开辟空间，方法return或者执行结束会释放栈区空间  
2、在每一个方法【栈帧】中的变量称为局部变量，仅在当前方法可见  
3、不同的方法中可以定义相同名称的变量，互不影响，但是同一个方法中变量名必须唯一  
4、如果一个采用了递归调用，但是没有显示return返回，可能会出现死递归，死递归会导致栈内存溢出。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTg4NzI3NQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]

##### 示例代码 #####

/*
    	 * 功能: 计算m,n的和
    	 * 返回值类型: int
    	 * 参数列表: int m, int n;
    	 * 方法名: getSum
    	 */
    	public static int getSum(int m, int n) {
        
    		int sum = 0;
    		for (int i = m; i <= n; i++) {
        
    			sum += i;
    		}
    		return sum;
    	}

/**
    	 * 功能: 求两个数之和 add
    	 * @param int m
    	 * 			求两个数的和的第一个数
    	 * @param int n
    	 * 			求两个数的和的第二个数
    	 * @return int
    	 * 			返回两个数的和
    	 */
    	public static int add(int m, int n) {
        
    		return m + n;
    	}

### 方法重载 ###

#### 引入 ####

解决多个方法参数列表不一样但是方法名重名的问题

#### 概念 ####

方法名称相同,参数列表不同构成重载

#### 特点 ####

1、发生在同一个类中  
    2、法名称相同  
    3、参数列表不同 【参数的顺序 类型 个数不同】  
    4、重载和形参的参数名称无关  
    5、重载的方法系统会根据参数的个数，顺序，类型找到对应的方法执行  
    6、方法重载的准确性原则和 精确性原则  
    系统如果找到同时有两个方法都满足重载的条件,会按照这两个原则来匹配  
    7、方法的重载和返回值类型、访问权限修饰符无关

##### 示例代码 #####

1和2、3 类型不同
    1和4个数不同
    3和5顺序不同
    public class MethodDemo01 {
        
    	public static void main(String[] args) {
        
    		System.out.println(add(10, 20));
    		System.out.println(add(10, 40));
    		// System.out.println(add(20.0, 30.0));
    		System.out.println(add(10, 20, 30));
    	}
    	
    	// 1
    	/*public static double add(double a, double b) {
    		return a + b;
    	}*/
    	// 6
    	/*public static double add(double c, double d) {
    		return c + d;
    	}*/
    	// 2
    	public static double add(int a, int b) {
        
    		return a + b;
    	}
    	// 3
    	public static double add(int a, double b) {
        
    		return a + b;
    	}
    	
    	// 4
    	public static double add(double a, double b, double c) {
        
    		return a + b + c;
    	}
    	
    	// 7
    	public static double add(float a, float b, float c) {
        
    		return a + b + c;
    	}
    	
    	// 5
    	public static double add(double a, int b) {
        
    		return a + b;
    	}
    }
    
    class A {
        
    	public static double add(double a, double b, double c) {
        
    		return a + b + c;
    	}
    }

### 方法递归 ###

##### 概述 #####

递归是一种算法,表示对自身回路的访问,递归在Java中的实现就是必须使用方法

##### 递归的特点 #####

1、必须存在方法,方法中自己调自己  
    2、 递归如果没有出口,会出现死递归  
    3、 死递归和死循环的区别?  
        死循环不会程序奔溃  
        死递归会栈内存溢出  
    4、递归要慎用,但是用得好代码很简洁

#### 示例代码 ####

public class MethodDemo01 {
        
    	public static void main(String[] args) {
        
    		diGuiTellStory(10);
    	}
    	
    	public static void diGuiTellStory(int i) {
        
    		/*if (i == 0) {
    			System.out.println("别讲了!!!!");
    			return;
    		}*/
    		
    		System.out.println("从前有座山,山里有座庙,庙里有个老男人和小男人讲故事:那么故事是: " + i);
    		diGuiTellStory(--i);
    	}
    }

#### 递归经典习题 ####

**使用递归和循环分别实现 求n的阶乘**\`

public class MethodDemo02 {
        
    	public static void main(String[] args) {
        
    		System.out.println(getFactorialByLoop(5));
    		System.out.println(getFactorialByRecursion(5));
    	}
    	
    	/**
    	 * 功能: 求一个数的阶乘 例如: 5! 5*4*3*2*1 getFactorial
    	 * @param int num
    	 * @return long
    	 */
    	public static long getFactorialByLoop(int num) {
        
    		long factorial = 1;
    		for (int i = 1; i <= num; i++) {
        
    			factorial *= i;
    		}
    		return factorial;
    	}
    	
    	/**
    	 * 功能: 求一个数的阶乘 例如: 5! 5*4*3*2*1 getFactorial
    	 * @param int num
    	 * @return long
    	 * 递归: 就是对自身回路的循环
    	 */
    	public static long getFactorialByRecursion(int num) {
        
    		
    		if (num < 1) {
        
    			return 0;
    		}
    		
    		// 先确定出口
    		if (num == 1) {
        
    			return 1;
    		}
    
    		return num * getFactorialByRecursion(num - 1);
    	}

**分别使用和循环求斐波那契数列的第n项的值**

public class MethodDemo02 {
        
    	public static void main(String[] args) {
        
    		System.out.println(getFibonacciByLoop(5));
    		System.out.println(getFibonacciByRecursion(5));
    	}
    	/**
    	 * 功能: 求斐波那契数列对应的值
    	 * @param count 第几项
    	 * @return 第几项对应的值
    	 */
    	public static int getFibonacciByLoop(int n) {
        
    		int pre2 = 1;
    		int pre1 = 1;
    		int current = 0;
    		for (int i = 1; i <= n; i++) {
        
    			if (i == 1 || i == 2) {
        
    				current = 1;
    			} else {
        
    				pre2 = pre1;
    				pre1 = current;
    				current = pre1 + pre2;
    			}
    		}
    		return current;
    	}
    	
    	// 1 1 2 3 5 8 13
    	public static int getFibonacciByRecursion(int n) {
        
    		// 先确定出口
    		if (n < 1) {
        
    			return 0;
    		}
    		
    		if (n == 1 || n == 2) {
        
    			return 1;
    		}
    		/*
    		 * 3 f(1) + f(2) = 1 + 1 = 2
    		 * 4 f(2) + f(3) = 1 + 2 = 3
    		 * 5 f(3) + f(4) = 2 + 3 = 5
    		 * i f(n - 2) + f(n - 1)
    		 */
    		return getFibonacciByRecursion(n - 2) + getFibonacciByRecursion(n - 1);
    	}
    }

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