Java方法（函数）详细教程

1. 方法的基本概念

方法是Java中执行特定任务的代码块，也称为函数。方法的主要目的是提高代码的复用性和可维护性。

方法的优点：

代码复用：避免重复编写相同的代码
模块化：将复杂问题分解为小模块
易于维护：修改只需在一个地方进行

2. 方法的定义

方法的基本语法结构：

[访问修饰符] [static] 返回类型 方法名([参数列表]) {
    // 方法体
    [return 返回值;]
}

示例：

public static int add(int a, int b) {
    int sum = a + b;
    return sum;
}

3. 方法的组成部分

3.1 访问修饰符

public: 公开访问
private: 仅类内可访问
protected: 同包和子类可访问
(默认): 同包可访问

3.2 static关键字

静态方法：属于类，可直接通过类名调用
非静态方法：属于对象，需要通过对象实例调用

3.3 返回类型

基本数据类型：int, double, boolean等
引用类型：String, 自定义类等
void: 无返回值

3.4 方法名

遵循标识符命名规则
建议使用动词或动词短语

3.5 参数列表

可以包含零个或多个参数
每个参数包括类型和名称
多个参数用逗号分隔

3.6 方法体

包含实现功能的代码
可以有局部变量
可以有控制结构

3.7 return语句

用于返回方法的结果
void方法可以省略return或使用return;提前结束方法

4. 方法的调用

4.1 静态方法调用

1	ClassName.methodName(arguments);

4.2 非静态方法调用

1	ObjectName.methodName(arguments);

4.3 方法调用的示例

public class MethodDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 调用静态方法
        int result = MathUtils.add(5, 3);
        System.out.println("5 + 3 = " + result);
        
        // 调用非静态方法
        MethodDemo demo = new MethodDemo();
        demo.greet("Alice");
    }
    
    public void greet(String name) {
        System.out.println("Hello, " + name + "!");
    }
}

class MathUtils {
    public static int add(int a, int b) {
        return a + b;
    }
}

5. 方法参数

5.1 形参和实参

形参：方法定义时声明的参数
实参：方法调用时传入的实际值

5.2 参数传递机制

基本数据类型：值传递（传递值的副本）
引用类型：值传递（传递引用的副本）

5.3 可变参数（Varargs）

Java支持可变数量的参数：

public static int sum(int... numbers) {
    int total = 0;
    for (int num : numbers) {
        total += num;
    }
    return total;
}

// 调用
sum(1, 2, 3);       // 返回6
sum(1, 2, 3, 4, 5); // 返回15

6. 方法重载（Overloading）

在同一个类中，允许有多个同名方法，只要它们的参数列表不同。

重载规则：

方法名必须相同
参数列表必须不同（类型、数量或顺序）
返回类型可以不同（但不能仅返回类型不同）
访问修饰符可以不同

示例：

public class Calculator {
    public int add(int a, int b) {
        return a + b;
    }
    
    public double add(double a, double b) {
        return a + b;
    }
    
    public int add(int a, int b, int c) {
        return a + b + c;
    }
}

7. 递归方法

方法调用自身称为递归。

示例：计算阶乘

public static int factorial(int n) {
    if (n == 0 || n == 1) {
        return 1;
    } else {
        return n * factorial(n - 1);
    }
}

递归注意事项：

必须有终止条件
每次递归应使问题规模减小
递归深度过大会导致栈溢出

8. 方法的文档注释

良好的文档注释可以提高代码可读性：

/**
 * 计算两个整数的和
 * 
 * @param a 第一个加数
 * @param b 第二个加数
 * @return 两个参数的和
 * @throws IllegalArgumentException 如果参数为负数
 */
public static int add(int a, int b) throws IllegalArgumentException {
    if (a < 0 || b < 0) {
        throw new IllegalArgumentException("参数不能为负数");
    }
    return a + b;
}

9. 方法的最佳实践

单一职责原则：一个方法只做一件事
合理命名：方法名应准确描述其功能
控制方法长度：一般不超过50行
减少参数数量：最好不超过5个
避免副作用：除非必要，不要修改传入的参数
适当使用异常：处理错误情况

10. 示例代码

public class MethodExamples {
    public static void main(String[] args) {
        // 调用各种方法示例
        printHello();
        
        int sum = addNumbers(5, 7);
        System.out.println("5 + 7 = " + sum);
        
        System.out.println("Max of 10 and 20: " + findMax(10, 20));
        
        System.out.println("Factorial of 5: " + factorial(5));
        
        System.out.println("Average: " + calculateAverage(1, 2, 3, 4, 5));
    }
    
    // 无参数无返回值方法
    public static void printHello() {
        System.out.println("Hello, World!");
    }
    
    // 带参数有返回值方法
    public static int addNumbers(int a, int b) {
        return a + b;
    }
    
    // 返回较大值的方法
    public static int findMax(int a, int b) {
        return a > b ? a : b;
    }
    
    // 递归方法计算阶乘
    public static int factorial(int n) {
        if (n == 0 || n == 1) {
            return 1;
        }
        return n * factorial(n - 1);
    }
    
    // 可变参数方法计算平均值
    public static double calculateAverage(double... numbers) {
        if (numbers.length == 0) {
            return 0;
        }
        
        double sum = 0;
        for (double num : numbers) {
            sum += num;
        }
        return sum / numbers.length;
    }
}