方法定义与调用

前置知识

在阅读本章前，你需要了解：

• Java 基础语法
• 变量和基本数据类型
• 基础的控制流（if/else, for 循环）

为什么需要方法？

想象一下，你正在写一个程序，里面有好多重复的代码，比如计算两个数字相加。复制粘贴看似快速，但长期下来，代码冗余不仅增加维护难度，还容易出错。方法（Method）就是为了解决这种问题诞生的——它帮我们把一段能重复使用的代码“打包”起来，随时调用，不用重复写。

更棒的是，方法让你的程序结构更清晰，也让协作变得容易。今天，我们就从最基础的“怎么定义一个方法”开始，逐步深入探讨 Java 中方法的实用技巧。

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方法定义基础

什么是方法？

简单来说，方法就是一个完成特定任务的代码块。比如显示一条消息、计算一个值、或者处理数据。我们把它写好，给它起个名字，想用时调用它。

为什么需要方法？

• 复用：写一次，调用多次。避免重复代码。
• 结构清晰：把复杂任务分解成小步骤。
• 易维护：单独修改方法代码，减少影响范围。

方法的基本结构

public 返回类型 方法名(参数列表) {
    // 方法体
    // 执行任务或返回结果
}

• public 是访问权限，表示任何地方都可以调用。
• 返回类型 是调用方法后给出的结果类型，如果不返回值，写 void。
• 方法名 遵循命名规范，建议动词开头。
• 参数列表 是传入方法的输入，没有参数则为空。

简单示例：定义和调用方法

public class MethodBasics {

    // 定义一个简单方法，用来打印问候语
    public static void greet() {
        System.out.println("Hello, welcome to Java methods!");
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 调用 greet 方法
        greet();
    }
}

这段代码做了什么？

1. 定义了一个 greet 方法，它不带参数，也没有返回值，只是打印一句话。
2. 在 main 方法里调用了 greet()，执行打印操作。

这里，你可以把 greet 想象成厨房里的“打招呼机器人”，按下按钮，它就开始说话。

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参数传递 — 值传递

参数传递是什么？

方法往往需要输入来完成任务，比如加法需要输入两个数字。这些输入就是参数，它们随方法一起“传递”进去。Java 中参数传递是值传递，简单说：

传给方法的是参数的“副本”，方法里改动参数不会影响原始变量。

例子：值传递的演示

public class ParameterPassing {

    public static void modifyValue(int number) {
        number = 100;  // 改变参数的值
        System.out.println("方法内的number: " + number);
    }

    public static void main(String[] args) {
        int original = 50;
        modifyValue(original);
        System.out.println("方法外的original: " + original);
    }
}

这段代码做了什么？

• modifyValue 方法把参数改成了 100。
• 调用后，main 中的 original 仍然是 50。

这很反直觉对吧？想象你给朋友寄了一张复印件（值传递），朋友在复印件上涂鸦，不会影响你的原稿。

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方法重载

什么是重载？

有时候，我们想用同一个方法名做类似的事，但参数不同，比如打印不同类型的数据。这个时候，Java 允许我们重载方法——方法名相同，参数列表不同。

为什么需要重载？

• 代码更简洁，使用相同名字自动区分参数。
• 使用体验好，不用记一大堆不同名字。

简单示例

public class MethodOverloading {

    // 整数参数的 greet
    public static void greet(String name) {
        System.out.println("Hello, " + name);
    }

    // 没参数的 greet
    public static void greet() {
        System.out.println("Hello, World!");
    }

    // 多个参数的 greet
    public static void greet(String name, int age) {
        System.out.println("Hello, " + name + ", age " + age);
    }

    public static void main(String[] args) {
        greet();
        greet("Alice");
        greet("Bob", 30);
    }
}

这段代码做了什么？

• 定义了三个同名 greet 方法，但参数不同。
• 调用时自动匹配对应参数的版本。

重载就像不同口味的冰淇淋，虽然名字一样，但满足不同“味觉需求”。

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可变参数（Varargs）

背景

有些方法参数个数不确定，比如你想写一个方法，能计算任意数量数字的总和。这时候，固定参数定义就不方便了。

什么是可变参数？

在参数类型后面加三个点 ...，表示方法可以接受可变数量的该类型参数。

示例代码

public class VarargsExample {

    // 使用可变参数计算总和
    public static int sum(int... numbers) {
        int total = 0;
        for (int num : numbers) {
            total += num;
        }
        return total;
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(sum());           // 0，没传参数
        System.out.println(sum(5));          // 5
        System.out.println(sum(1, 2, 3, 4)); // 10
    }
}

这段代码做了什么？

• 通过 int... numbers 接受任意数量的整数。
• 遍历所有传入数字，求和并返回。

可变参数是非常实用的方式，设计灵活又省心。

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递归方法 —— 方法调用自身

递归是什么？

递归方法就是方法内部调用自己，解决问题时不断拆分成更小的子问题，直至达到终止条件。

为什么需要递归？

• 适合处理分治、树形结构和数学定义明显的问题，比如阶乘、斐波那契数列。
• 写出来的代码往往简洁有力。

经典示例：计算阶乘

public class RecursionExample {

    // 计算n的阶乘 n!
    public static int factorial(int n) {
        if (n <= 1) {  // 终止条件
            return 1;
        }
        return n * factorial(n - 1);  // 方法调用自身
    }

    public static void main(String[] args) {
        int number = 5;
        System.out.println(number + "! = " + factorial(number));
    }
}

这段代码做了什么？

1. 当 n 小于等于 1，返回 1，结束递归。
2. 否则计算 n 乘以 factorial(n-1)，不断往下调用自己。

递归就像一本拆分成章节的书，每一章节调用下一个章节，直到写完最后一页。

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⚠️ 常见陷阱：递归的小心事项

• 一定要有终止条件，否则递归无限调用造成栈溢出。
• 递归调用会占用调用栈，参数太大时可能性能和内存瓶颈。
• 复杂递归问题需考虑优化，避免重复计算（比如使用记忆化技术）。

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对比总结

特性	简单方法	重载	可变参数	递归
作用	封装可复用逻辑	同名方法处理不同参数	支持不定数量参数	方法调用自身，解决递归问题
参数形式	固定且明确	固定但多种不同组合	动态数量参数	固定，内含自身调用
使用场景	任务封装	方法名统一，参数差异	多参数输入场景	分治、数学定义类问题
容易出错点	参数不匹配	参数类型、顺序混淆	参数传递复杂	无限递归，栈溢出风险

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💡 实战建议

• 方法尽量做到“单一职责”，保持简洁，方便维护和测试。
• 适当使用重载提升接口友好度，但参数不要太复杂。
• 可变参数好用但慎用，避免紧急情况下代码难以调试。
• 使用递归时，确认终止条件，必要时转换为迭代方式以优化性能。
• 调试方法调用，借助打印日志，理解调用顺序和传递数据。

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🔍 深入理解：参数传递与引用类型

我们这里演示的参数传递是针对基本数据类型。Java 中对象引用作为参数传递时，传递的其实是对象引用的副本。这意味着方法内部可以修改对象内容，但指向的引用本身是副本。理解这点对于设计有效的 API 很重要。

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小结

• 方法是代码复用和结构化的核心工具。
• Java 参数传递是值传递，理解它有助于避免副作用。
• 方法重载让代码更简洁易用。
• 可变参数支持灵活输入。
• 递归是解决复杂问题的强有力武器，但要小心终止条件。

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如果你能熟练掌握并灵活运用今天讲的这些方法定义与调用技巧，你的 Java 编程能力一定会迈上一个新台阶。下一章，我们将深入探索面向对象中方法的多态与重写，敬请期待！