19. Java – Методы
Метод в Java – это комплекс выражений, совокупность которых позволяет выполнить определенную операцию. Так, например, при вызове метода System.out.println(), система выполняет ряд команд для выведения сообщения на консоль.
На данном этапе вы освоите технику создания собственных методов с либо без возвращаемых значений, вызова методов с указанием либо без указания параметров, и выделения методов при разработке программы.
Создание метода
Ниже рассмотрен пример, иллюстрирующий синтаксис метода, как в Java создать метод.
Синтаксис
- public static – модификатор;
- int – возвращаемый тип;
- methodName – имя метода;
- a, b – формальные параметры;
- int a, int b – перечень параметров.
Определение метода представлено заголовком и телом метода. То же самое мы можем наблюдать в следующем синтаксисе создания метода.
Синтаксис
Приведенный выше синтаксис включает:
- modifier – определяет тип доступа для метода и возможность его использования.
- returnType – метод может возвратить значение.
- nameOfMethod – указывает имя метода. Сигнатура метода включает имя метода и перечень параметров.
- Parameter List – перечень параметров представлен типом, порядком и количеством параметров метода. Данная опция задается произвольно, в методе может присутствовать нулевой параметр.
- method body – тело метода определяет метод работы с командами.
Пример
Далее представлен исходный код рассмотренного выше метода, именуемого max(). Данный метод использует два параметра num1 и num2 и возвращает больший из двух.
Вызов метода
Перед использованием метода его необходимо вызвать. Существует два способа для вызова метода в Java, т.е. метод производит возврат значения либо не производит (отсутствует возвращающее значение).
Алгоритм вызова метода достаточно прост. Когда программа производит в Java вызов метода, программное управление передается вызванному методу. Данный вызванный метод затем возвращает управление вызывающему клиенту в двух случаях, если:
- выполняется оператор возврата;
- достигнута закрывающая фигурная скобка окончания метода.
Метод возврата типа void производит вызов команды. Рассмотрим пример:
Метод возврата значения может быть проиллюстрирован следующим примером:
Пример ниже демонстрирует способ определения и вызова метода в Java.
Пример
Ключевое слово void
Ключевое слово void в Java позволяет нам создать методы, не производящие возврат значения. В примере, расположенном далее, нами был рассмотрен метод типа void – methodRankPoints. Методы типа void в Java не производят возврат каких-либо значений. Вызов метода типа void выполняется командой, т.е. methodRankPoints(255.7);. Это java-выражение, которое оканчивается точкой с запятой, как показано в примере ниже:
Пример
В итоге будет получен следующий результат:
Передача параметров по значению в Java
При выполнении вызывающего процесса производится в Java передача аргументов. Процедура должна осуществляться согласно порядку, предусмотренному соответствующими параметрами в спецификации метода. Передача параметров может производиться по значению либо по ссылке.
В Java передача параметров по значению обозначает вызов метода с параметром. За счет этого производится передача значения аргумента параметру.
Пример
Следующая программа демонстрирует пример передачи параметра по значению. Значения аргументов остаются неизменными даже после вызова метода.
Перегрузка методов
Перегрузка методов в Java – случай, когда в классе присутствуют два и более метода с одинаковым именем, но различными параметрами. Данный процесс отличен от переопределения методов. При переопределении методов, метод характеризуется аналогичным именем, типом, числом параметров и т.д.
Рассмотрим пример, который был представлен выше при определении минимальных чисел целочисленного типа. Так допустим, мы хотим определить минимальное число двойного типа. В данном случае будет представлена концепция перегрузки для создания двух и более методов с одинаковым именем, но различными параметрами.
Рассмотренный пример поясняет вышесказанное.
Пример
Методы перегрузки делают программу читаемой. Таким образом, представлены два метода с одинаковым именем, но различными параметрами. В результате чего мы получили минимальные int число и число double типа.
Использование аргументов командной строки
В ходе работы программы вам может понадобиться произвести передачу определенной информации. Это может быть сделано в Java за счет передачи аргументов командной строки в main().
В Java аргумент командной строки представляет информацию, которая напрямую следует за именем программы в командной строке при ее выполнении. Получение доступа к аргументам командной строки в java-программе не представляет сложности. Они хранятся в виде строки в массиве строк, переданном в main().
Пример
Программа ниже отображает все вызванные аргументы командной строки.
Попробуйте выполнить данную программу, как показано далее:
В итоге будет получен следующий результат:
Конструктор в Java
В Java конструктор инициализирует объект при его создании. Его имя аналогично имени класса, а синтаксис сходен с синтаксисом метода. Однако, в отличие от последнего, в конструкторе отсутствует возвращаемое значение.
Как правило, конструктор в Java может использоваться для присвоения исходного значения переменных экземпляра, определяемых классом, либо для выполнения каких-либо иных процедур запуска, необходимых для создания полностью сформированного объекта.
Конструкторы присутствуют во всех классах, независимо от их указания, в виду того, что Java автоматически предоставляет конструктор по умолчанию, который инициализирует все переменные членов класса до нуля. Вместе с этим, после того как вы определите собственный конструктор, конструктор по умолчанию больше не будет задействован.
Пример
В примере ниже рассмотрено использование конструктора класса без параметров.
Для инициализации объектов вам необходимо выполнить вызов конструктора согласно следующему примеру.
Параметризованный конструктор
Чаще всего вам может понадобиться конструктор, который принимает один и более параметров. Добавление параметров к конструктору аналогично их добавлению в метод, следует только внести их в круглые скобки после имени конструктора.
Пример
Далее рассмотрен простой пример использования конструктора с параметром.
С целью инициализации объектов вам понадобится вызвать конструктор согласно следующему примеру.
Получим следующий результат:
Ключевое слово this
Ключевое слово this – используется для ссылки на текущий класс с учетом метода или конструктора экземпляра. Используя this в Java, Вы можете ссылаться на экземпляры класса, такие как конструкторы, переменные и методы.
Примечание: ключевое слово this используется только в составе методов либо конструкторов экземпляра.
Как правило, ключевое слово this в Java используется для:
- дифференцирования между переменными экземпляра и локальными переменными в случае, если у них одинаковые имена, в составе конструктора или метода.
- вызова конструктора одного типа (параметризованного конструктора либо конструктора по умолчанию) из другого в составе класса. Данный процесс также носит название явного вызова конструктора.
Пример
Далее представлен пример, в котором ключевое слово this используется для доступа к экземплярам класса. Необходимо копировать и вставить данную программу в файл с названием This_Example.java.
В итоге будет получен следующий результат:
Аргументы переменной (var-args)
JDK 1.5 и выше позволяет передавать методу переменное количество аргументов одного типа. Параметр в методе объявляется следующим образом:
При объявлении метода Вы указываете тип, за которым следует многоточие (. ). В методе может быть указан только один параметр переменной длины, и этот параметр должен быть последним параметром. Любые регулярные параметры должны предшествовать ему.
Пример
В итоге будет получен следующий результат:
Метод finalize()
Метод finalize() – метод, который будет вызываться непосредственно перед окончательным уничтожением объекта сборщиком мусора. (финализатором). В Java finalize() может быть использован для обеспечения чистого завершения объекта.
К примеру, мы можете использовать finalize() чтобы удостовериться в том, что открытый файл, принадлежащий данному объекту, был закрыт.
Для добавления финализатора в класс, вам просто следует определить метод finalize() в Java. Среда выполнения Java производит вызов данного метода непосредственно перед обработкой объекта данного класса.
В составе метода finalize(), вы указываете те действия, которые должны быть выполнены перед уничтожением объекта.
В общем виде метод finalize() выглядит следующим образом:
Здесь ключевое слово protected представляет спецификатор, предотвращающий доступ к finalize() посредством кода, определяемого вне его класса.
Это свидетельствует о том, что вы не можете знать как или даже когда будет производиться выполнение finalize(). К примеру, если ваша программа будет окончена до «сборки мусора», finalize() не будет выполняться.
Методы Java — как вызывать и использовать
В объектно-ориентированном программировании метод — это именованный блок кода, который объявляется внутри класса и может быть использован многократно. Если вы знакомы с процедурным программированием (Pascal, Basic), вспомните, что такое функция — по принципу работы у неё и метода много общего.
Хорошо написанный метод решает одну практическую задачу: находит квадратный корень из числа (как штатный метод sqrt() в Java), преобразует число в строку (метод toString()), присваивает значения полям объекта и так далее.
Новый метод сначала объявляют и определяют, затем вызывают для нужного объекта или класса.
Штатные — встроенные — методы языка работают со служебными объектами. Например, метод print в Java выводит значения в консоль. Вызывают его так:
Обратите внимание на структуру: у класса System есть поле out — поток ввода/вывода. Поле — тоже объект, и у него есть метод print(), который мы вызываем.
Ещё есть метод println(), который при выводе значений автоматически переводит каретку на следующую строку. Это избавляет от необходимости ставить «\n» в месте переноса строки.
Чтобы Java-приложение могло работать, в его базовом классе обязательно нужно объявить метод main.
Как видите, в качестве параметра main принимает массив строк, в данном случае — параметров запуска.
Объявление и определение метода в Java
Методы могут возвращать или не возвращать значения, могут вызываться с указанием параметров или без. Тип возвращаемых данных указывают при объявлении метода — перед его именем.
В примере ниже метод должен найти большее из двух целых чисел, поэтому тип возвращаемого значения — int:
В заголовке метода сначала идут модификаторы, определяющие, на каких условиях он доступен для вызова. Об этом чуть ниже. Вернёмся к заголовку: int — возвращаемый тип, maxFinder — имя метода, в скобках — параметры.
В теле метода заводим переменную max, куда потом запишем большее число. Далее сравниваем значения, фиксируем большее в max и возвращаем.
Обратите внимание, return может работать не только с одной переменной, но и с выражением. Если бы мы не сравнивали значения, а складывали, результат можно было бы вернуть без дополнительной внутренней переменной. В теле метода была бы всего одна строка:
Когда метод не должен ничего возвращать, тип возвращаемого значения указывают как void. А если методу для работы не нужны входные параметры, скобки оставляют пустыми:
Как вызвать метод в Java
Метод с модификатором public можно вызывать из любого класса, в том числе размещенного во внешнем файле. Если нужно, чтобы метод был доступен исключительно внутри своего класса, применяют модификатор private. Есть и более мягкий вариант ограничения доступа: методы с модификатором protected доступны подклассам своего класса и другим классам из того же пакета. Чем сложнее получить доступ к методу извне, тем безопаснее — ниже риск ошибок.
Статический метод в Java принадлежит классу, а не объектам (и экземплярам) класса. Поэтому его вызывают без создания экземпляра.
Для простоты мы сделали методы публичными и статическими и разместили их в главном классе программы.
Вызывают методы двумя способами — в зависимости от того, возвращают они что-то или нет. Если да, подставляем значение, куда нам нужно:
Мы вызвали maxFinder и сразу вывели результат его работы на экран. Для примера числа заданы вручную, как неименованные константы, но в реальных приложениях обычно сравнивают значения переменных.
После вызова метод управляет программой до окончания своей работы: пока в его теле не сработает оператор возврата или прерывания, либо пока не будут выполнены все находящиеся в нём инструкции.
Вызовем theWarning, который ничего не возвращает:
Этот метод обходится без помощников — делает, что должен, и передаёт управление последующему коду.
Вызов метода из другого класса
А если бы maxFinder находился в отдельном классе и был не статическим? Тогда для его вызова пришлось бы сначала создать объект класса, в котором он находится. Допустим, метод находится в классе SampleClass. Вызываем:
Статический метод вызывают через точку от имени класса — вот так:
Перегрузка методов в Java
Что, если нам нужно сравнивать не только целые числа, но и числа с плавающей точкой? Реализовать это поможет перегрузка метода. Копипастим метод maxFinder в тот же класс, заменяем типы всех задействованных значений на double:
Имя метода не меняем! Это и есть перегрузка: компилятор сам выберет, какую из версий метода использовать — в зависимости от того, значения какого типа сравниваем.
Ключевое слово this в методах Java
Ключевое слово this позволяет ссылаться на экземпляры класса: их переменные, методы и конструкторы. Используют this только внутри метода или конструктора экземпляра. Например, вот так можно связать входные параметры метода с одноименными параметрами конкретного экземпляра класса:
Ещё пример — вызов одного конструктора из другого:
Это называется «явный вызов конструктора».
Абстрактные методы в Джаве
Абстрактным называют метод, который объявлен без реализации — он не имеет ни тела, ни даже фигурных скобок. Перед именем такого метода ставят модификатор abstract:
Зачем он такой нужен? В качестве шаблона для других методов из других классов. Вот есть у нас абстрактный класс «Строение», а в нём — абстрактный метод «возвести». Реализовывать эти абстракции нужно через несколько неабстрактных классов-наследников и их методы. Пример: класс «Хижина» — метод «стройХижину», класс «Мост» — метод «стройМост» и др.
Поскольку конкретной реализации у абстрактного класса нет, экземпляры его создавать нельзя. Он — шаблон, который задаёт структуру для других классов и содержит объявления методов.
Кроме этого, рекомендуем помотреть вебинар по введению в ООП на Java, где также будет рассматриваться работа с методами и конструкторами.
Методы в Java
Привет! Это статья про основу основ Java и программирования вообще — про методы. В данной статье мы поэтапно объясним что такое методы в Java и зачем они нужны на конкретном примере. А в конце статьи Вы найдете ссылку на задачи, чтоб закрепить полученные знания на практике ��
Что такое метод?
Любой код на Java, который Вы откроете, будет состоять из методов. Можно сказать, это строительные «блоки», из которых состоит программа:
Метод в двух словах
Если Вы видите в программе какое-то слово, а затем круглые скобки — значит это метод:
слово()
Например — это названия 4 методов:
println()
hasNextInt()
getNumber()
main()
Зачем же они нужны?
Давайте поясним на примере. Представьте, что мы пишем программу-калькулятор.
В упрощенном виде программа-калькулятор должна выполнять 4 базовые операции: сложение, вычитание, умножение и деление. Поэтому, если бы мы писали программу-калькулятор, мы бы попросили пользователя:
1. Ввести 2 числа
2. Ввести операцию: «+» для сложения, «-» для вычитания, «*» для умножение и «/» для деления
Поэтому мы бы написали следующий код:
Обратите внимание: этот только часть кода программы, а именно главный метод main. Если Вы попытаетесь запустить данный код у себя на компьютере, получите ошибку. Полную версию кода мы покажем ниже.
Что мы тут видим? На самом деле, в каждой строчке выполняется метод:
Все, что подчеркнуто — методы. И да-да, main — это тоже метод! Если записать схематически, то получим:
Что делают все эти методы? Какая логика этого кода?
Давайте объясним это так. Каждый метод отвечает за какое-то действие:
Два типа методов
В коде Вы можете увидеть:
- методы, которые Вы уже знаете:
- методы, которые видите впервые — эти методы мы написали сами:
Таким образом, все виды методов в Java можно поделить на две категории:
1. Стандартные, то есть написанные в стандартных библиотеках Java. Просто берешь нужный метод и используешь.
2. Пользовательские, то есть методы, которые Вы сами написали.
Как методы располагаются в программе
Мы уже говорили, что метод — это «строительный блок» программы. Как же они располагаются в программе?
Схематически это можно показать так:
Но выше, когда мы показывали код программы калькулятор, у нас был только один метод — main(). Как мы писали, это была только часть кода. Давайте теперь покажем весь — только не пугайтесь ��
Много? Давайте представим этот код схематически:
А теперь на пару секунд отойдем от нашего примера и посмотрим, как строится каждый конкретный метод.
Как же строится метод?
Давайте посмотрим на самый простой метод:
Тааак, что мы тут имеем? Если присмотреться, мы видим знакомые слова — int, метод println(). Из незнакомого только слово void, с ним мы разберемся чуть позже:
Отлично! Половина есть �� Так что же все это значит?
Как Вы могли догадаться, myMethod — это название метода.
Название метода должно быть уникальным. Если название состоит из нескольких слов, напишите его, используя CamelCase (что такое «CamelCase» можно прочитать в данной статье).
То, что написано справа от метода в круглых скобочках — это то, что метод принимает. Иными словами — это значения, которые мы можем использовать внутри метода.
Таким образом для того, чтобы метод выполнился, ему нужно в скобочках записать число (в терминологии методов это называется «передать значение в метод») типа int. Таким образом оно автоматически подставится в переменную х и будет доступно внутри метода. Кстати, то, что метод принимает, в данном случае int x, называется параметром метода.
То, что записано перед названием метода, то есть перед myMethod , это то, что метод возвращает.
Что значит возвращает? «Возвращает» — это значит, что после того, как метод выполнился, мы можем получить определенное число, строчку или другое значение, которое нужно использовать в том месте, где метод вызван.
Таким образом, как видите, перед значением, которое нужно вернуть, пишется специальное слово return. Обратите внимание, что значение, которое возвращает метод, должно быть того же типа, который записан перед названием метода. В нашем случае double. Собственно говоря, поэтому мы считываем с консоли именно nextDouble().
А что же такое за слово void, которое записано в предыдущем примере перед названием метода? Перед названием метода записывается слово void (с англ. «пустота»), если метод не должен ничего возвращать. То есть метод выполнил код, а в место, где он вызван, он ничего не возвращает. Примером такого метода может быть метод println(), который мы используем в System.out.println(). Все, что нужно от метода, — это вывести в консоль значение. И все. Мы же ничему не присваиваем System.out.println() ? Нет. Таким образом можно отличать методы, которые что-то возвращают и «войдовские» методы:
- если вызов метода мы чему-то присваиваем — метод возвращает определенное значение
- если же просто вызываем метод в отдельной строчке — этот метод «войдовский»
Ок, это уяснили. Вернемся к нашему простому примеру.
То есть я — метод с названием myMethod(). Я принимаю на вход какое-то число x, которое обязательно должно быть integer.
Принимать метод может и несколько переменных или другими словами параметров, но возвращать — только одну:
Если Вы хотите передать несколько параметров методу — пишите их через запятую:
Как видите, мы передали методу myMethod() 3 параметра:
- int x — то есть какое-то число x, которое обязательно должно быть integer
- String s — какую-то строку (слово или фразу)
- long l — какое-то число l, которое должно быть long типа
Помимо параметров, есть еще такое понятие как «тело метода». С этим все просто: все, что написано в фигурных скобках <> — это тело метода. То есть это код, который должен выполнять метод. В данном примере в теле метода только 1 строчка кода:
- System.out.println(«You enterеd number » + x);
А значит метод myMehod() всего-навсего выводит в консоль введенное пользователем число.
На практике
Теперь давайте вернемся к нашему примеру — к огромному устрашающему куску кода, который мы показали чуть выше в этой статье �� Сейчас мы с Вами разберем по частям из чего состоит этот «устрашающий код» и тогда он покажется совсем не страшным.
Что делает каждый метод?
Начнем с метода main(), который задает общую логику нашей программы:
Как использует метод
Если переменные хранят некоторые значения, то методы содержат собой набор инструкций, которые выполняют определенные действия. По сути метод — это именованный блок кода, который выполняет некоторые действия.
Общее определение методов выглядит следующим образом:
Модификаторы и параметры необязательны.
Ранее мы уже использовали как минимум один метод — Console.WriteLine() , который выводит информацию на консоль. Теперь рассмотрим, как мы можем создавать свои методы.
Определение метода
Определим один метод:
Здесь определен метод SayHello , который выводит некоторое сообщение. К названиям методов предъявляются в принципе те же требования, что и к названиям переменных. Однако, как правило, названия методов начинаются с большой буквы.
Перед названием метода идет возвращаемый тип данных. Здесь это тип void , который указыает, что фактически ничего не возвращает, он просто производит некоторые действия.
После названия метода в скобках идет перечисление параметров. Но в данном случае скобки пустые, что означает, что метод не принимает никаких параметров.
После списка параметров в круглых скобках идет блок кода, который представляет набор выполняемых методом инструкций. В данном случае блок метода SayHello содержит только одну инструкцию, которая выводит строку на консоль:
Но если мы запустим данный проект, то мы не увидим никакой строки, которую должен выводить метод SayHello. Потому что после определения метод еще надо вызвать, чтобы он выполнил свою работу.
Вызов методов
Чтобы использовать метод SayHello, нам надо его вызвать. Для вызова метода указывается его имя, после которого в скобках идут значения для его параметров (если метод принимает параметры).
Например, вызов метода SayHello будет выглядеть следующим образом:
Поскольку метод не принимает никаких параметров, то после названия метода идут пустые скобки.
Объединим определение и вызов метода:
Консольный вывод программы:
Преимуществом методов является то, что их можно повторно и многократно вызывать в различных частях программы. Например, в примере выше два раза вызывается метод SayHello.
При этом в данном случае нет разницы, сначала определяется метод, а потом вызывается или наоборот. Например, мы могли бы написать и так:
Определим и вызовем еще несколько методов:
Здесь определены три метода SayHelloRu() , SayHelloEn() и SayHelloFr() , которые также имеют тип void , не принимают никаких параметров и также выводит некоторую строку на консоль. Условно говоря, они выводят приветствие на определенном языке.
В конструкции switch проверяется значение переменной language , которая условно хранит код языка, и в зависимости от ее значения вызывается определенный метод. Так, в данном случае на консоль будет выведено
Сокращенная запись методов
Если метод в качестве тела определяет только одну инструкцию, то мы можем сократить определение метода. Например, допустим у нас есть метод:
Мы можем его сократить следующим образом:
То есть после списка параметров ставится оператор => , после которого идет выполняемая инструкция.