Java процедуры и функции

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 «
» 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.

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 «
» 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.

Функция — это небольшая программа, которая выполняет определённые действия при вызове функции по имени.

В языке Java существуют свои встроенные и готовые к использованию функции, но никто не отменял пользовательских функций.

Пользовательская функция — это функция созданная разработчиком для конкретной задачи.

Написание функций относят к процедурному подходу в программировании.

Чаще всего в функции помещают повторяющийся программный код. Для того, чтобы не писать одни и те же строчки кода, их выносят в отдельный блок, а затем вызывают по имени в основном коде программы когда это необходимо.

Различают два основных вида функций:

1. Функция, которая что-то возвращает;
2. Функция, которая ничего не возвращает;

Также функции можно разделить на две категории:

1. Функция без параметров;
2. Функция с параметрами;

Запомните: переменная созданная в функции, умирает после завершения функции и более не существует!

Формула создания функции:

Создание функции, которая возвращает

Данный тип функций является наиболее используемым, так как почти всегда требуется что-то посчитать, произвести некое преобразование и тому подобное, следовательно полученный результат необходимо использовать вне функции. Всё что было создано в функции в конечном счёте умирает в ней же, в связи с этим необходимо вернуть результат в основной код программы.

Сделать это помогает оператор return

Создадим функцию, которая вернёт значение переменной и присвоит переменной в основном коде это значение.

Класс может содержать методы – один, два, три и больше в зависимости от сложности класса. Название метода всегда завершается двумя круглыми скобками, после которых идет блок кода, обрамлённый фигурными скобками. Например, метод sayMeow() класса Cat выводит мяуканье кошки. Внутри имени метода могут быть параметры, например, sayMeow(3) – кошка мяукает три раза. Параметров может быть несколько, тогда они разделяются запятыми.

Общая форма объявления метода выглядит следующим образом:

Метод может не иметь параметров, в этом случае используются пустые скобки. Модификатор определяет видимость метода (public, private). Если модификатор не указан, то считается, что метод имеет модификатор private в пределах своего пакета.

Методы могут вызывать другие методы.

Каждый метод начинается со строки объявления внутри круглых скобок, которую называют сигнатурой метода:

Если рассмотреть данный метод, то можно сказать следующее. Ключевое слово public означает, что метод доступен для любого класса. Ключевое слово static означает, что нам не нужно создавать экземпляр (копию) объекта Cat в памяти. Ключевое слово void означает, что метод не возвращает никаких данных. Именем метода является слово перед круглыми скобками.

Если метод возвращает какие-то данные, то в теле метода используется оператор return значение, где значение – это возвращаемое значение. Тогда вместо void нужно указать возвращаемый тип.

Вспомним наш класс Box, в котором определены высота, ширина и глубина ящика. Зная эти величины, мы вычисляли объём коробки самостоятельно. Но мы можем расширить возможности класса, чтобы он сам мог вычислить объём внутри класса и предоставить нам готовые данные. Давайте добавим в класс новый метод:

Теперь пробуем вычислить объём коробки с помощью готового метода, который есть в классе:

Мы уже не вычисляем объём вручную, за нас это сделает класс Box, у которого есть готовый метод для вычисления объёмов.

Обращение к методу осуществляется как и к переменной через точку. Наличие круглых скобок позволяет различать метод от имени переменной. То есть, если вы увидите запись:

Выше приведён немного искусственный пример, так как опытный программист никогда не назовёт переменную именем getVolume. Существует рекомендация, что для методов в начале имени нужно использовать глагол и начинаться имя должно с маленькой буквы – переменные так называть не следует.

Использование параметров

Параметры позволяют работать с различными данными. Допустим, мы хотим вычислить площадь прямоугольника со сторонами 3 и 5 см.

Метод работает, но область его применения слишком ограничена. Мы сможем вычислять площадь только одного прямоугольника с жёстко заданными размерами. Но прямоугольники бывают разными и нам нужен универсальный метод. Добиться решения задачи можно с помощью параметров. Перепишем метод следующим образом:

Теперь мы можем вычислять площадь любого прямоугольника, зная его размеры. Возьмём тот же прямоугольник со сторонами 3 и 5 см и вычислим его площадь:

В правильно написанных классах стараются избегать доступа к переменным класса напрямую. Следует использовать методы, которые позволяют избежать ошибок. В нашем классе Box использовались отдельные переменные width, height, depth. Код с использованием этих переменных слишком громоздкий, кроме того вы можете забыть про какую-нибудь переменную. Добавим в класс новый метод, который упростит наш код для вычисления объёма ящика:

Пробуем класс в действии:

Теперь мы не обращаемся к отдельным переменным класса, а вызываем метод setDim() для установки размеров ящика, после чего можно вызвать метод getVolume() для вычисления объёма. Естественно, вы можете реализовать свою логику в классе. Например, вы можете создать метод getVolume() с параметрами, которые отвечают за размеры ящика и возвращать сразу готовый результат.

Перегрузка методов

Метод – имя для действия: прыгнуть, мяукнуть, отформатировать диск. Использование имён при написании кода упрощает её понимание и модификацию. Работа разработчика схожа с работой писателя – в обоих случаях требуется донести свою мысль до читателя/приложения.

Часто одно и то же слово имеет несколько разных значений – оно перегружено. Например, мы говорим "вымыть посуду" и "вымыть кота". Было бы глупо говорить "посудовымыть посуду" или "котовымыть кота", чтобы подчеркнуть разницу. Также и с методами. Можно создавать методы с одинаковыми именами, но с разным набором аргументов.

Java, как и многие языки программирования, разрешает создавать внутри одно класса несколько методов с одним именем. Главное, чтобы у них различались параметры. Параметры могут различаться типами или количеством аргументов. Будьте внимательны, если вы зададите различные типы для возвращаемого значения, то этого будет недостаточно для создания перегруженной версии метода. Когда Java встречает вызов перегруженного метода, то выбирает ту версию, параметры которой соответствуют аргументам, использованным в вызове.

Создадим класс Cat с набором перегруженных методов:

Вы можете вызвать любой метод из класса:

Если присмотреться, то можно догадаться, какая именно версия метода вызывается в каждом конкретном случае.

Аналогично, перегрузка используется и для конструкторов.

Методы с переменным числом параметров

Можно создавать методы с переменным числом параметров. В этом случае используется многоточие.

По сути, создаётся массив типа Object[].

Создадим метод, вычисляющий и возвращающий максимальное из произвольного количества значений.

До Java 5 использовался следующий способ.

Подобный код может встречаться в старых проектах, но в Android практически не используется.

Метод toString()

Каждый класс реализует метод toString(), так как он определён в классе Object. Но использовать метод по умолчанию не слишком удобно, так как не содержит полезной информации. Разработчики предпочитают переопределять данный метод под свои нужды. Сам метод имеет форму:

Вам остаётся возвратить объект класса String, который будет содержать полезную информацию о вашем классе. Давайте возьмём для примера класс Box, созданный выше:

Теперь можете узнать о классе Box:

Метод очень часто используется при создании собственных классов и вам тоже придётся прибегать к этому способу.

Как вернуть из метода больше одного значения?

Методы в Java возвращают одно значение. А если хочется сразу вернуть сразу два и более значений? Например, у нас имеется массив чисел и мы хотим написать метод, который сразу возвращает минимальное и максимальное значение из него.

Одно из решений заключается в том, что нужно "запаковать" два значения полученные в одном методе с помощью конструктора специального класса, а затем "распаковать" их в другом методе, при обращении к конструктору.