JavaSE 方法詳解

一、方法的核心概念

方法（Method）是一組執行特定任務的語句集合，它將代碼邏輯封裝為可復用的單元，提高代碼的模塊化和可維護性。

方法的組成：

[修飾符] 返回類型 方法名([參數列表]) {// 方法體[return 返回值;] // 若返回類型為void，則無需return語句
}

二、方法的分類

1. 實例方法

• 特點：通過對象調用，可訪問實例變量和其他實例方法。
• 示例：

  public class Person {private String name;// 實例方法public void setName(String name) {this.name = name;}public String getName() {return name;}
  }// 調用方式
  Person p = new Person();
  p.setName("張三"); // 必須通過對象調用
  

2. 靜態方法

• 特點：使用 static 修飾，屬于類而非對象，可直接通過類名調用。
• 限制：只能訪問靜態成員（靜態變量和靜態方法），無 this 關鍵字。
• 示例：

  public class MathUtils {// 靜態方法public static int add(int a, int b) {return a + b;}
  }// 調用方式
  int result = MathUtils.add(3, 5); // 直接通過類名調用
  

3. 構造方法

• 特點：方法名與類名相同，無返回類型，用于初始化對象。
• 分類：無參構造和有參構造。
• 示例：

  public class Student {private String name;// 無參構造public Student() {}// 有參構造public Student(String name) {this.name = name;}
  }
  

三、方法的參數傳遞

Java中參數傳遞方式為值傳遞：

• 基本類型：傳遞值的副本，方法內修改不影響原始值。
• 引用類型：傳遞引用（內存地址）的副本，方法內可修改對象狀態，但無法重新賦值引用。

示例：

// 基本類型參數
public void modifyValue(int x) {x = 100; // 修改的是副本，不影響原始值
}// 引用類型參數
public void modifyArray(int[] arr) {arr[0] = 100; // 修改數組元素，影響原始對象arr = new int[3]; // 重新賦值引用，不影響原始引用
}

四、方法的重載（Overload）

• 定義：同一類中，方法名相同但參數列表不同的現象。
• 規則：參數的類型、個數或順序不同，與返回類型無關。
• 示例：

  public class Calculator {public int add(int a, int b) { return a + b; }public int add(int a, int b, int c) { return a + b + c; } // 參數個數不同public double add(double a, double b) { return a + b; } // 參數類型不同
  }
  

五、方法的重寫（Override）

• 定義：子類重新實現父類中已有的方法。
• 規則：
  • 方法名、參數列表、返回類型必須與父類一致（Java 5+ 支持協變返回類型）。
  • 訪問修飾符不能比父類更嚴格。
  • 不能重寫 final、static 或 private 方法。
• 示例：

  public class Animal {public void makeSound() {System.out.println("動物發出聲音");}
  }public class Dog extends Animal {@Override // 注解：顯式標識重寫public void makeSound() {System.out.println("汪汪叫");}
  }
  

六、可變參數（Varargs）

• 語法：類型... 參數名
• 特點：
  • 可變參數本質是數組，可接收0個或多個參數。
  • 一個方法最多有一個可變參數，且必須位于參數列表末尾。
• 示例：

  public void printNumbers(int... numbers) {for (int num : numbers) {System.out.println(num);}
  }// 調用方式
  printNumbers(1, 2, 3); // 傳遞多個參數
  printNumbers(); // 傳遞0個參數
  

七、方法的遞歸

• 定義：方法直接或間接調用自身。
• 關鍵：
  • 遞歸出口（終止條件）。
  • 遞歸公式（問題分解）。
• 示例：計算階乘

  public int factorial(int n) {if (n <= 1) { // 遞歸出口return 1;}return n * factorial(n - 1); // 遞歸調用
  }
  

八、方法的異常處理

• throws：聲明方法可能拋出的異常。
• try-catch：在方法內部捕獲并處理異常。
• 示例：

  public void readFile(String path) throws IOException {// 方法可能拋出IOExceptionFileReader reader = new FileReader(path);// ...
  }public void safeRead(String path) {try {readFile(path);} catch (IOException e) {// 處理異常}
  }
  

九、面試常見問題

1. 重載和重寫的區別？

   • 重載：同一類中方法名相同但參數不同，編譯時確定。
   • 重寫：子類覆蓋父類方法，運行時動態綁定。

2. Java的參數傳遞是值傳遞還是引用傳遞？

   • 值傳遞。基本類型傳遞值的副本，引用類型傳遞引用的副本。

3. 靜態方法能否調用實例方法？

   • 不能，靜態方法屬于類，不依賴對象，而實例方法需要通過對象調用。

4. 可變參數的注意事項？

   • 一個方法最多有一個可變參數，且必須位于參數列表末尾。

十、最佳實踐

1. 單一職責原則：方法應只做一件事，保持代碼簡潔。
2. 參數驗證：在方法開始處檢查參數合法性，避免空指針異常。
3. 避免過長方法：超過100行的方法應考慮拆分。
4. 遞歸優化：遞歸可能導致棧溢出，復雜問題優先使用迭代。

方法是Java編程的基本單元，合理設計和使用方法是提高代碼質量的關鍵。