JavaSE 基础 - 第七章 方法

0、什么是方法，有什么用？

   （可以先看一下一个程序如果没有方法，会出现什么问题？）
	方法（英语单词：method）是可以完成某个特定功能的并且可以被重复利用的代码片段。
	在C语言中，方法被称为“函数”。在java中不叫函数，叫做方法。

	你定义了一个/抽取了一个方法出来，而这个方法却无法完成某个功能，
	那么你抽取的这个方法毫无意义。一般一个方法就是一个“功能单元”。
	假设在以后的开发中，某个功能是可以独立抽取出来的，建议定义为
	方法，这样以后只要需要这个功能，那么直接调用这个方法即可，而
	不需要重复编写业务逻辑代码。

1、方法怎么定义，语法机制是什么？

[修饰符列表] 返回值类型 方法名(形式参数列表){
	方法体; 
}

注意：
  　[ ] 符号叫做中括号，以上中括号[ ]里面的内容表示不是必须的，是可选的。
  　方法体由Java语句构成。
  　方法定义之后需要去调用，不调用是不会执行的。

1.1、关于修饰符列表：
	修饰符列表不是必选项，是可选的。目前为止，统一写成：public static
	后面你就理解应该怎么写了。

1.2、关于返回值类型：

	第一：返回值类型可以是任何类型，只要是java中合法的数据类型就行，数据类型
	    包括基本数据类型和引用数据类型，也就是说返回值类型可以是：
	    byte short int long float double boolean char String......

	第二：什么是返回值？
		返回值一般指的是一个方法执行结束之后的结果。
		结果通常是一个数据，所以被称为“值”，而且还叫“返回值”。
		方法就是为了完成某个特定的功能，方法结束之后大部分情况下
		都是有一个结果的，而体现结果的一般都是数据。
		数据得有类型。这就是返回值类型。

		main{
			// 调用a方法
			a();..如果a方法执行结束之后有返回值，这个返回值返回给main了。
		}

		a(){}

		方法执行结束之后的返回值实际上是给调用者了。谁调用就返回给谁。
	
	第三：当一个方法执行结束不返回任何值的时候，返回值类型也不能空白，
	    必须写上void关键字。所以void表示该方法执行结束后不返回任何结果。

	第四：如果返回值类型“不是void”，那么你在方法体执行结束的时候必须使用"return 值;"这样的语句来完成“值”的返回，
	    如果没有“return 值;”这样的语句那么编译器会报错。
		    return 值; 这样的语句作用是什么？           作用是“返回值”，返回方法的执行结果。
	
	第五：只要有“return”关键字的语句执行，当前方法必然结束。
	     return只要执行，当前所在的方法结束，   记住：不是整个程序结束。

	第六：如果返回值类型是void，那么在方法体当中不能有“return 值;”这样的语句。
	但是可以有“return;”语句。这个语句“return;”的作用就是用来终止当前方法的。

	第七：除了void之外，剩下的都必须有“return 值;”这样的语句。

1.3、方法名
	方法名要见名知意。（驼峰命名方式）
	方法名在标识符命名规范当中，要求首字母小写，后面每个单词首字母大写。
	只要是合法的标识符就行。

1.4、形式参数列表
	简称：形参
	注意：形式参数列表中的每一个参数都是“局部变量”，方法结束之后内存释放。
	形参的个数是：0~N个。
	public static void sumInt(){}
	public static void sumInt(int x){}
	public static void sumInt(int x, int y){}
	public static void sum(int a, int b, double d, String s){}
	形参有多个的话使用“逗号,”隔开。逗号是英文的。
	形参的数据类型起决定性作用，形参对应的变量名是随意的。

1.5、方法体：
	由Java语句构成。java语句以“;”结尾。
	方法体当中编写的是业务逻辑代码，完成某个特定功能。
	在方法体中的代码遵循自上而下的顺序依次逐行执行。
	在方法体中处理业务逻辑代码的时候需要数据，数据来源就是这些形参。

2、方法定义之后怎么调用呢？

方法必须调用才能执行。
怎么调用，语法是什么？
	类名.方法名(实际参数列表);

实参和形参的类型必须一一对应，另外个数也要一一对应。

3、关于方法的一些问题

3.1、在方法调用的时候，什么时候“类名.”是可以省略的。什么时候不能省略？
	a()方法调用b()方法的时候，a和b方法都在同一个类中，“类名.”可以省略。
	如果不在同一个类中“类名.”不能省略。

3.2、调用程序不一定写到main方法中，不要把main方法特殊化。
	main方法也是一个普通方法。
  
	main方法最先执行，并且main方法是最后一个结束。
	main结束，整个程序就结束了。

   在多个方法互相调用的时候，
	别自乱阵脚：任何一个方法体当中的代码都是遵循自上而下的顺序依次逐行执行的。

3.3、break;语句和return;语句有什么区别？
	不是一个级别。
	break;用来终止switch和离它最近的循环。
	return;用来终止离它最近的一个方法。

3.4、在同一个域当中，"return语句"下面不能再编写其它代码。编写之后编译报错。
	
	public static int m(){
		boolean flag = true;
		if(flag){
			return 1;
			//错误: 无法访问的语句
			//System.out.println("hello1");
		}
		// 这行代码和上面的代码hello1的区别是：不在同一个域当中。
		//System.out.println("hello2");
		return 0;
		// 错误: 无法访问的语句
		//System.out.println("hello3");
	}

3.5、编译器不负责运行程序，编译器只讲道理。
	//错误: 缺少返回语句
	/*
	public static int m(){
		boolean flag = true; //编译器不负责运行程序，编译器只讲道理。
		// 对于编译器来说，编译器只知道flag变量是boolean类型
		// 编译器会认为flag有可能是false，有可能是true
		if(flag){
			// 编译器觉得：以下这行代码可能会执行，当然也可能不会执行
			// 编译器为了确保程序不出现任何异常，所以编译器说：缺少返回语句
			return 1;
		}
	}
	*/

	// 怎么修改这个程序呢？
	// 第一种方案：带有else分支的可以保证一定会有一个分支执行。
	/*
	public static int m(){
		boolean flag = true;
		if(flag){
			return 1;
		}else{
			return 0;
		}
	}
	*/

	// 第二种方案：该方案实际上是方案1的变形。
	// return语句一旦执行，所在的方法就会结束。
	/*
	public static int m(){
		boolean flag = true;
		if(flag){
			return 1;
		}
		return 0;
	}
	*/

	// 三目运算符有的时候会让代码很简练。
	public static int m(){
		boolean flag = true;
		return flag ? 1 : 0;
	}

4、栈数据结构-了解

  　要想理解方法执行过程中内存的分配，我们需要先学习一下栈数据结构！

  　那么什么是数据结构呢？

    数据结构是一门独立的学科，不仅是在 java 编程中需要使用，在其它编程语言中也会使用，
在大学的计算机课程当中，数据结构和算法通常作为必修课出现，而且是在学习任何一门编程
语言之前先进行数据结构和算法的学习。
    数据结构是计算机存储、组织数据的方式。
    数据结构是指相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。
    通常情况下，精心选择的数据结构可以带来更高的运行或者存储效率。
    数据结构往往同高效的检索算法和索引技术有关。

  　常见的数据结构有哪些呢？

    栈、队列、链表、数组、树、图、堆、散列表等。

目前我们先来学习一下栈（stack）数据结构，这是一种非常简单的数据结构。

  　栈数据结构存储数据有这样的特点：先进后出，或者后进先出原则。
  　也就是说最先进去的元素一定是最后出去，最后进去的元素一定是最先出去，因为 一端是开口的，另一端是封闭的。

5、方法执行过程中内存的变化

 局部变量：只在方法体中有效，方法结束之后，局部变量的内存就释放了。

 JVM三块主要的内存：栈内存、堆内存、方法区内存。
 （1）方法区最先有数据：方法区中放代码片段。存放class字节码。
 （2）堆内存：后面讲（面向对象）。
 （3）栈内存：方法调用的时候，该方法需要的内存空间在栈中分配。
 
 方法不调用是不会在栈中分配空间的。
 方法只有在调用的时候才会在栈中分配空间，并且调用时就是压栈。
 方法执行结束之后，该方法所需要的空间就会释放，此时发生弹栈动作。

 方法调用叫做：压栈。分配空间
 方法结束叫做：弹栈。释放空间

 stack栈中存储什么？
    方法运行过程中需要的内存，以及栈中会存储方法的局部变量。

【代码示例：】

   public class MethodTest08{
     
	//主方法，入口
	public static void main(String[] args){
     
		
		//int a = 100;
		// 这个赋值原理是：将a变量中保存的100这个数字复制一份传给b变量。
		// 所以a和b是两个不同的内存空间，是两个局部变量。
		//int b = a;

		System.out.println("main begin");
		int x = 100;
		m1(x);
		System.out.println("main over");
	}
	public static void m1(int i){
      // i是局部变量
		System.out.println("m1 begin");
		m2(i);
		System.out.println("m1 over");
	}
	public static void m2(int i){
     
		System.out.println("m2 begin");
		m3(i);
		System.out.println("m2 over");
	
	}
	public static void m3(int i){
     
		System.out.println("m3 begin");
		System.out.println(i);
		System.out.println("m3 over");
	}
}
		/*  程序结果
		main begin
		m1 begin
		m2 begin
		m3 begin
		100
		m3 over
		m2 over
		m1 over
		main over
		*/

6、方法重载overload

1、什么情况下我们考虑使用方法重载机制？
	当功能相似的时候，建议将方法名定义为一致的，
	这样代码美观，又方便编程。

	注意：如果功能不相似，坚决要让方法名不一致。

2、代码满足什么条件的时候构成了方法重载？
	条件1：在同一个类当中
	条件2：方法名相同
	条件3：形式参数列表不同（类型、个数、顺序）
	
	只要同时满足以上3个条件，那么我们可以认定方法和方法之间发生了
	重载机制。

	注意：
		方法重载和修饰符列表无关，和返回值类型无关。
		          （public static）    (void)

3、方法重载的优点？
	代码美观、方便代码的编写


   【补充】println是一个方法名。
	// println我承认是方法名了，但是这个方法谁写的？SUN公司的java团队写的。
	// 你直接用就行。
	// println()方法肯定是重载了。（不信，你可以翻阅一下SUN公司写的源代码看看。）
	// 对于println()方法来说，我们只需要记忆这一个方法名就行。
	// 参数类型可以随便传。这说明println()方法重载了。
	System.out.println(10);
	System.out.println(3.14);
	System.out.println(true);
	System.out.println('a');
	System.out.println("abc");
	System.out.println(100L);
	System.out.println(3.0F);

7、方法递归

1、需要理解什么是方法递归？
	方法自身调用自身。

2、使用递归的时候，必须添加结束条件，没有结束条件，会发生栈内存溢出错误。
	StackOverflowError
	原因：一直压栈，没有弹栈，栈内存不够用。

【代码示例：】

public class RecursionTest01{
     
	// 入口
	public static void main(String[] args){
     
		doSome();
	}

	public static void doSome(){
     
		System.out.println("doSome begin");
		// 调用方法：doSome()既然是一个方法，那么doSome方法可以调用吗？当然可以。
		// 目前这个递归是没有结束条件的，会出现什么问题？      一直输出 doSome begin
		doSome();
		// 这行代码永远执行不到。
		System.out.println("doSome over");
	}

3、会画出递归方法的内存结构图。
	递归的过程当中可以将图画出来。

4、能够使用循环代替递归的尽量使用循环，循环的执行耗费内存少一些，
递归耗费内存相对多一些，另外递归使用不当很容易内存溢出，JVM停止工作。
当然，只有极少数情况下，只能用递归，其它代码解决不了问题。

5、当递归有结束条件，并且结束条件合法的时候，就一定不会内存溢出吗？
	也不一定。可能递归的太深了。

6、分享了一些递归方面的经验
	在实际的开发中遇到递归导致的栈内存溢出错误是怎么办？
		第一步：先检查结束条件是否正确。
		第二步：如果正确，可以调整JVM的栈内存大小。(java -X)

【练习】：使用递归，请编写程序，计算1~n的和

public class RecursionTest03{
     
	public static void main(String[] args){
     
		// 1~3的和
		int n = 3;
		int r = sum(n);
		System.out.println(r); // 6
	}

	// 大家努力的去看，去听，自己写不出来没关系，关键是能不能看懂。
	// 单独编写一个计算1~n和的方法
	// 这个代码修改为递归的方式。
	// 3 + 2 + 1
	public static int sum(int n){
     
		//n最初等于3
		// 3 + 2 (2是怎么的出来的：n - 1)
		//sum(n - 1); 
		if(n == 1){
          //递归的结束条件
			return 1;
		}
		// 程序能执行到此处说明n不是1
		return n + sum(n-1);
	}
}

8、我们要一味地将变量缩减吗？代码缩减吗？这样好吗？

public class Test{
     
	public static void main(String[] args){
     
		/*
		int i = 100;
		System.out.println(i);
		*/

		System.out.println(100);

		boolean flag = test();
		if(flag){
     
			...
		}

		// 缩减之后的
		if(test()){
     
			....
		}
	}

	public static boolean test(){
     
		return true;
	}
}

太计较变量的数量会有什么后果呢？（运行效率不会低）
	后果1：代码的可读性差。
	后果2：可读性差也可以会牵连到代码的开发效率。
	
	其实计算机内存不差这个。。。。。。

	注意：在编码过程中，有一些变量名是必须要定义的。
	因为在后面代码中还需要访问这个数据。重复的访问这个数据。

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