Java语言基础之方法的设计

开发遵循原则之一：

DRY原则：Don't Repeat Yourself（不要重复你自己的代码）

原因：重复意味着维护成本的增大

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("代码片段A");
        doWork();
        System.out.println("代码片段B");
        doWork();
        System.out.println("代码片段C");
        doWork();
        System.out.println("代码片段D");
        doWork();
    }
    //把共同的代码抽离到方法中
    static void doWork(){
        System.out.println("共同200行代码");
    }

方法的定义格式：

[修饰符]  返回值类型  方法名称 （形式参数1，形式参数）{

　　　　方法体

　　　　（如果方法需要给调用者返回一个结果，此时需要使用return  值）

}

方法中的术语：

　　修饰符：public， static等， static修饰的方法属于类，直接使用类名调用即可，public修饰的方法表示公共的方法，可以通过类的对象调用；

　　 返回值类型：方法其实是在完成一个功能，该功能操作完毕之后，是否需要给调用者返回一个结果

　　　　　　　　如果不需要给调用者返回结果，此时使用关键字void来声明，表示无返回结果的意思；

　　方法名称：遵循标识符规范，使用动词表示，首字母小写，若是由多个单词组成，使用驼峰表示法，之后每个单词的首字母大写；

　　形式参数：方法圆括号内的变量，仅仅只是占位而已，形式参数的名称其实无所谓，并且形式参数可以有多个；

　　参数列表：参数列表 == 参数类型 + 参数个数 + 参数顺序；

　　方法签名：方法签名 == 方法名称 + 方法参数列表；

　　　　　　    （在同一个类中，方法签名是唯一的，否则编译报错）

　　方法体：方法的{}中的代码，表示具体完成该功能的代码；

　　返回值：在方法内部，使用return关键字：

　　　　　　功能一：给调用者返回一个结果值，此时该方法不能使用void修饰.

　　　　　　功能二：结束当前方法.

　　实际参数：调用者在调用某一个具体方法的时候，实际传递的参数值。

　　方法的调用者：在哪里调用某一个方法，那么哪里就是该方法的调用者

public static void main(String[] args){
    //TODO
}
//main方法专门由主方法来负责调用，我们只管启动JVM

方法定义的位置：

　　1）：在类中定义，在Java中最小的程序单元是类；

　　2）：方法定义在其他方法之外，方法和方法之间是兄弟关系

　　3）：方法定义的先后顺序不影响

 如何来定义/设计方法：

　　1）：是否需要定义返回值类型；

　　2）：是否需要形式参数

　　3）：具体需要定义什么功能方法；

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1）：是否需要定义返回值类型：

　　我们说方法其实就是在完成某一个功能那么完成该功能之后，是否需要给调用者返回一个结果数据，如果不需要返回结果数据,此时使用void声明(无返回）

　　如果需要返回一个结果数据，我们就把该结果数据的类型作为该方法的返回值类型，

　　具体操作为打印操作:此时我们在乎的是方法执行的过程，而不是结果，所以使用void声明

　　具体操作为求两个数之和：此时我们在乎的方法执行的过程，并且执行完毕之后，需要给调用者一个反馈

2）:是否需要形式参数：

　　该方法在完成该功能的过程之中，是否有未知的因素参与，如果有请作为参数传递，如果没有则没有形参

　　求两个数之和的时候，这两个数到底是多少，其实对于方法来说，是未知的，仅仅是调用者知道，而且不同的调用者传递不同的参数值.

方法的重载设计

需求1：在同一个类中，分别定义求两个整数，小数之和的方法

    //解决方案:
    //求两个整数之和
    static int getSum1(int x, int y) {
        return x + y;
    }

    //求两个小数之和
    static double getSum2(double x, double y) {
        return x + y;
    }

需求2：在同一个类中，分别打印String，double，boolean类型的方法

    //解决方案:
    //打印String
    static void pString(String data){
        System.out.println(data);
    }
    //打印int
    static void pInt(int data){
        System.out.println(data);
    }
    //打印boolean
    static void pBoolean(boolean data){
        System.out.println(data);
    }

方法的重载设计（overload）：重载方法的定义是在同一个类中，某方法允许存在一个以上的同名方法，只要它们的参数列表不同即可。

方法重载的作用：屏蔽了同一功能的方法由于参数不同所造成方法名不同

方法重载判断原则：“两同一不同”

　　　两同: 同类中，方法名相同;　　　　　

　　   一不同: 方法参数列表不同(参数类型、参数个数、参数顺序) ;

　　   　　　  只要参数类型参数个数参数顺序有一个不同参数列表就不同.

　　注意：方法重载和方法的返回值类型无关，只是一般要求返回值类型一致。

　　　　　参数列表和参数的名称没关系，方法的重载和形参没关系

方法递归操作

读高中学数列的时候，我们见过斐波纳契数列,其通项公式为: F <0) =0,F(1)=1,Fn=F(~-1)+F(-2) (n>=3,nEN*) ,现在求F(5)的值，怎么做呢?

观察：这个数列从第三项开始，每一项都等于前两项之和

要求F(5)的值，肯定要先求F(4)和F(3)的值，而求F(4)的值又需要求F(3)和F(2)的值....

解决办法1:

依次求出(1)、F(2)、F(3)、F(4)值，再处理。这种办法很笨，效率低极低。

方法fn的作用就是求num数的函数值，而求函数值又需要num-1和num-2的函数值，而这两个函数值的求法和求num一样,那么也就可以使用同一个方法。

如图下图：

递归代码如下：

public static void main(String[] args) {
        //斐波那契函数，通项公式:Fn(0) = 0,Fn(1) = 1, Fn(n) = Fn(n-1) + Fn(n-2)。求Fn(5)
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入一个正整数:");
        int y = sc.nextInt();
        System.out.println(Fn(y));
    }
    static int Fn(int x){
        if(x == 0){
            return 0;
        }else if(x == 1){
            return 1;
        }else{
            return Fn(x - 1) + Fn(x - 2);
        }
    }

JVM内存模型

JVM内存划分，人为根据不同内存空间的存储特点以及存储的数据：

程序计数器：当前线程所执行的字节码的行号指示器。

本地方法栈：为虚拟机使用的native方法服务。

Java虚拟机栈：描述Java方法执行的内存模型，每个方法被执行的时候都会同时创建一个栈帧用于存储局部变量表、操作栈、动态链接、方法出口等信息

　　每一个方法，创建一个栈帧，栈帧存放了当前方法的数据信息（局部变量），当前方法调用完毕，该方法的栈帧就会被销毁。

Java堆：被所有线程共享的一块内存区域，在虚拟机启动时创建，所有的对象实例以及数组都要在堆上分配（使用new关键字，就表示在堆中开辟一块新的存储空间）。

方法区：线程共享的内存区域，存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量即时编译器编译后的代码数据（这个区域的内存回收目标主要是针对常量池的回收和对类型的卸载）

GC（Garbage Collection）：垃圾回收器

Java的自动垃圾回收机制：简单理解为，程序员不需要再手动的去控制内存的释放。当JVM发觉内存资源紧张的时候，就会自动去清理无用的对象（没有被引用的对象）所占用的空间。

注意：Java的垃圾回收器，自动回收的是堆空间的内存；而栈空间内存会随着该方法的执行结束，自动释放该方法的栈帧内存。

class文件加载进JVM简单示意图：

以上所有笔记，改编、转载自叩丁狼教育--任小龙老师的笔记，附视频链接