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:
System . out. print("Привет, мир!" );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.
public static void main(String args) { // здесь основной код и вызовы других методов }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:
public static int maxFinder(int a, int b) { //заголовок метода //ниже - тело метода int max; if (a < b) max = b; else max = a; return max; }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:
return a+ b;Когда метод не должен ничего возвращать, тип возвращаемого значения указывают как void. А если методу для работы не нужны входные параметры, скобки оставляют пустыми:
static void theWarning() { System . out. println("Мне ничего не надо, и вы от меня ничего не получите." ); }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:
public static void main(String args) { System . out. print(maxFinder(3 ,8 )); }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:
public static void main(String args) { theWarning(); System . out. print(“theWarning завершил свою работу. Идём дальшe. ”); }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:
public void main(String args) { SampleClass sc= new SampleClass (); System . out. print(sc. maxFinder(5 ,8 )); }Статический метод вызывают через точку от имени класса - вот так:
System . out. print(SomeClass . maxFinder(5 ,8 ));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:
public static double maxFinder(double a, double b) { double max; //остальную часть тела метода оставляем без изменений }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:
class UserData { int id, age, phone; void setProfileData (int id , int age , int phone ) { this . id= id; this . age= age; this . phone= phone; } }Ещё пример - вызов одного конструктора из другого:
class ProfileData { int id; ProfileData () { this (100 ); } ProfileData (int id ) { this . id = id; } }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:
abstract void methodName();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.
package ru.your.classes ; abstract class Construction { abstract void build_it (String msg1 ); abstract void sell_it (String msg2 ); } public class Hut extends Construction { // неабстрактный класс @Override // переопределяем метод void build_it (String msg1 ) { System . out. println("Хижина построена!" ); } @Override void sell_it (String msg2 ) { System . out. println("Хижина продана." ); } } public abstract class Bridge extends Construction { @Override void build_it (String msg1 ) { System . out. println("Мост построен!" ); } // Допустим, продавать объекты класса Bridge не предполагается. // Тогда sell_it можем не переопределять. // Но обязательно создадим абстрактный дочерний метод: abstract void sell_it (String msg2 ); }Поскольку конкретной реализации у абстрактного класса нет, экземпляры его создавать нельзя. Он - шаблон, который задаёт структуру для других классов и содержит объявления методов.
Последнее обновление: 25.12.2018
Кроме обычных полей, методов, свойств класс может иметь статические поля, методы, свойства. Статические поля, методы, свойства относятся ко всему классу и для обращения к подобным членам класса необязательно создавать экземпляр класса. Например:
Class Account { public static decimal bonus = 100; public decimal totalSum; public Account(decimal sum) { totalSum = sum + bonus; } } class Program { static void Main(string args) { Console.WriteLine(Account.bonus); // 100 Account.bonus += 200; Account account1 = new Account(150); Console.WriteLine(account1.totalSum); // 450 Account account2 = new Account(1000); Console.WriteLine(account2.totalSum); // 1300 Console.ReadKey(); } }
В данном случае класс Account имеет два поля: bonus и totalSum. Поле bonus является статическим, поэтому оно хранит состояние класса в целом, а не отдельного объекта. И поэтому мы можем обращаться к этому полю по имени класса:
Console.WriteLine(Account.bonus); Account.bonus += 200;
На уровне памяти для статических полей будет создаваться участок в памяти, который будет общим для всех объектов класса.
При этом память для статических переменных выделяется даже в том случае, если не создано ни одного объекта этого класса.
Статические свойства и методы
Подобным образом мы можем создавать и использовать статические методы и свойства:
Class Account { public Account(decimal sum, decimal rate) { if (sum < MinSum) throw new Exception("Недопустимая сумма!"); Sum = sum; Rate = rate; } private static decimal minSum = 100; // минимальная допустимая сумма для всех счетов public static decimal MinSum { get { return minSum; } set { if(value>0) minSum = value; } } public decimal Sum { get; private set; } // сумма на счете public decimal Rate { get; private set; } // процентная ставка // подсчет суммы на счете через определенный период по определенной ставке public static decimal GetSum(decimal sum, decimal rate, int period) { decimal result = sum; for (int i = 1; i <= period; i++) result = result + result * rate / 100; return result; } }
Переменная minSum, свойство MinSum, а также метод GetSum здесь определены с ключевым словом static , то есть они являются статическими.
Переменная minSum и свойство MinSum представляют минимальную сумму, которая допустима для создания счета. Этот оказатель не относится к какому-то конкретному счету, а относится ко всем счетам в целом. Если мы изменим этот показатель для одного счета, то он также должен измениться и для другого счета. То есть в отличии от свойств Sum и Rate, которые хранят состояние объекта, переменная minSum хранит состояние для всех объектов данного класса.
То же самое с методом GetSum - он вычисляет сумму на счете через определенный период по определенной процентной ставке для определенной начальной суммы. Вызов и результат этого метода не зависит от конкретного объекта или его состояния.
Таким образом, переменные и свойства, которые хранят состояние, общее для всех объектов класса, следует определять как статические. И также методы, которые определяют общее для всех объектов поведение, также следует объявлять как статические.
Статические члены класса являются общими для всех объектов этого класса, поэтому к ним надо обращаться по имени класса:
Следует учитывать, что статические методы могут обращаться только статическим членам класса. Обращаться к нестатическим методам, полям, свойствам внутри статического метода мы не можем.
Нередко статические поля применяются для хранения счетчиков. Например, пусть у нас есть класс User, и мы хотим иметь счетчик, который позволял бы узнать, сколько объектов User создано:
Class User { private static int counter = 0; public User() { counter++; } public static void DisplayCounter() { Console.WriteLine($"Создано {counter} объектов User"); } } class Program { static void Main(string args) { User user1 = new User(); User user2 = new User(); User user3 = new User(); User user4 = new User(); User user5 = new User(); User.DisplayCounter(); // 5 Console.ReadKey(); } }
Статический конструктор
Кроме обычных конструкторов у класса также могут быть статические конструкторы. Статические конструкторы имеют следующие отличительные черты:
Статические конструкторы не должны иметь модификатор доступа и не принимают параметров
Как и в статических методах, в статических конструкторах нельзя использовать ключевое слово this для ссылки на текущий объект класса и можно обращаться только к статическим членам класса
Статические конструкторы нельзя вызвать в программе вручную. Они выполняются автоматически при самом первом создании объекта данного класса или при первом обращении к его статическим членам (если таковые имеются)
Статические конструкторы обычно используются для инициализации статических данных, либо же выполняют действия, которые требуется выполнить только один раз
Определим статический конструктор:
Class User { static User() { Console.WriteLine("Создан первый пользователь"); } } class Program { static void Main(string args) { User user1 = new User(); // здесь сработает статический конструктор User user2 = new User(); Console.Read(); } }
Статические классы
Статические классы объявляются с модификатором static и могут содержать только статические поля, свойства и методы. Например, если бы класс Account имел бы только статические переменные, свойства и методы, то его можно было бы объявить как статический:
Static class Account { private static decimal minSum = 100; // минимальная допустимая сумма для всех счетов public static decimal MinSum { get { return minSum; } set { if(value>0) minSum = value; } } // подсчет суммы на счете через определенный период по определенной ставке public static decimal GetSum(decimal sum, decimal rate, int period) { decimal result = sum; for (int i = 1; i <= period; i++) result = result + result * rate / 100; return result; } }
В C# показательным примером статического класса является класс Math, который применяется для различных математических операций.
Объявление методов.
Тема 9. Методы
Какбыло отмечено ранее С# поддерживает большой набор функций-членов, которые имеют различные имена и предназначены для разных целей. Тем неменее, все они содержат блоки операторов, которые исполняются при вызове точно также, как это происходит для стандартного метода.
Методы можно разделить на две основные группы - методы экземпляра (определенные без ключевого слова static ) , которые принадлежат группе функций экземпляра и статические методы с ключевым словом static , которые принадлежат к группе статических функций.
Метод экземпляра исполняется для конкретного объекта, а статический метод - для класса, поэтому при вызове последнего применяется имя класса, а не объекта.Все объекты одного класса используют одну копию метода экземпляра.
Определение метода состоит из заголовка и тела метода. В заголовке указываются важные атрибуты, определяющие, как другие части программы осуществляют доступ к методу. Тело метода состоит из операторов, выполняющихся при его вызове.
Уровень доступа к методу определяется необязательным спецификатором в его заголовке.
На данный момент применялись два из возможных спецификаторов: public иprivate, public указывает, что к методу имеет доступ любая часть программы, a private ограничивает его применение за пределами класса.
Приведем синтаксический блок применения метода.
Метод::=
<3аголовок_метода>
<Тело_метода>
<3аголовок_метода>::=[<Спецификаторы_метода>] <Тип_возвращаемого_значения> <Идентификатор метода> ([<Список_формальных_параметров>])
< Тело_метода>: :=
<Операторы>
<Спецификаторы_метода>
::=<Спецификатор_доступности>
<Спецификатор_доступности>
::= public
::= private
<Тип_возвращаемого_значения>
::= <Тип>
Вызов метода состоит из его имени, за которым следует пара круглых скобок со списком аргументов, последний должен соответствовать списку формальных параметров, определенных в заголовке метода.
Привести пример.
Известно, что исполнение программы в среде.NET начинается с вызова метода Main(). Среда исполнения не создает никаких объектов, поэтому Main() должен вызываться независимо от них. Объявление метода Main() статическим указывает, что он принадлежит классу. Тем самым, среда исполнения вызывает Main () непосредственно через имя класса.
Статический метод можно вызвать тремя способами:
1. Из объекта класса, которому он принадлежит. В этом случае префикс (имя класса или объекта) не нужен.
public static void Average(…)
2. Извне данного класса.
При этом существуют две возможности:
1. Если существует объект класса, где метод определен, вызов последнего состоит из имени объекта, операции уточнения и имени метода:
myClass A = new myClass();
2. Независимо от существования объектов класса, а котором метод определен, он вызывается для класса посредством операции уточнения:
MyClass.Average(. ..)...
В вызоае метода предпочтительнее использовать имя класса (myClass.Average(...)), а не объекта A.Average(...) поскольку первый вариант четко указывает, что вызывается статический метод.
Что такое static
В некоторых случаях желательно определить член класса, который будет использоваться независимо от любого объекта этого класса. Обычно обращение к члену класса должно выполняться только в сочетании с объектом его класса. Однако можно создать член класса, который может использоваться самостоятельно, без ссылки на конкретный экземпляр. Чтобы создать такой член, в начало его объявления нужно поместить ключевое слово static. Когда член класса объявлен как static (статический), он доступен до создания каких-либо объектов его класса и без ссылки на какой-либо объект. Статическими могут быть объявлены как методы, так и переменные. Наиболее распространенный пример статического члена - метод main (). Этот метод объявляют как static, поскольку он должен быть объявлен до создания любых объектов.
Переменные экземпляров, объявленные как static, по существу являются глобальными переменными. При объявлении объектов их класса программа не создает никаких копий переменной static. Вместо этого все экземпляры класса совместно используют одну и ту же статическую переменную.
На методы, объявленные как static, накладывается ряд ограничений.
- Они могут вызывать только другие статические методы.
- Они должны осуществлять доступ только к статическим переменным.
- Они ни коим образом не могут ссылаться на члены типа this или super. (Ключевое слово super связано с наследованием и описывается в следующей главе.)
Если для инициализации переменных типа static нужно выполнить вычисления, можно объявить статический блок, который будет выполняться только один раз при первой загрузке класса. В следующем примере показан класс, который содержит статический метод, несколько статических переменных и статический блок инициализации:
// Демонстрация статических переменных, методов и блоков.
class UseStatic {
static int a = 3;
static int b;
static void meth(int x) {
System.out.println ("x = " + x) ;
System.out.println ("a = " + a);
System.out.println("b = " + b) ;
}
static {
System.out.println("Статический блок инициализирован.");
b = a * 4;
}
meth(42);
}
}
Сразу после загрузки класса UseStatic программа выполняет все операторы static. Вначале значение а устанавливается равным 3, затем программа выполняет блок static, который выводит сообщение, а затем инициализирует переменную b значением а*4, или 12. Затем программа вызывает метод main (), который обращается к методу meth (), передавая параметру х значение 42. Три оператора println () ссылаются на две статических переменные а и b на локальную переменную х.
Вывод этой программы имеет такой вид:
Статический блок инициализирован, х = 42 а = 3 b = 12
За пределами класса, в котором они определены, статические методы и переменные могут использоваться независимо от какого-либо объекта. Для этого достаточно указать имя их класса, за которым должна следовать операция точки. Например, если метод типа static нужно вызвать извне его класса, это можно выполнить, используя следующую общую форму:
имя_класса.метод()
Здесь имя_класса - имя класса, в котором объявлен метод тип static. Как видите, этот формат аналогичен применяемому для вызова нестатических методов через переменные объектных ссылок. Статическая переменная доступна аналогичным образом - посредством операции точки, следующей за именем класса. Так в Java реализованы управляемые версии глобальных методов и переменных.
Приведем пример. Внутри метода main () обращение к статическому методу callme () и статической переменной b осуществляется посредством имени их класса StaticDemo.
class StaticDemo {
static int a = 42;
static int b = 99;
static void callme () {
System.out.println("a = " + a);
}
}
class StaticByName {
public static void main(String args) {
StaticDemo.callme () ;
System.out.println("b = " + StaticDemo.b);
}
}
Вывод этой программы выглядит следующим образом.
The static can be:
Let"s look at static variables and static methods first.
What is Static Variable in Java?
Static variable in Java is variable which belongs to the class and initialized only once at the start of the execution.
- It is a variable which belongs to the class and not to object(instance)
- Static variables are initialized only once, at the start of the execution. These variables will be initialized first, before the initialization of any instance variables
- A single copy to be shared by all instances of the class
- A static variable can be accessed directly by the class name and doesn’t need any object
<class-name>.
What is Static Method in Java?
Static method in Java is a method which belongs to the class and not to the object. A static method can access only static data.
- It is a method which belongs to the class and not to the object(instance)
- A static method can access only static data. It can not access non-static data (instance variables)
- A static method can call only other static methods and can not call a non-static method from it.
- A static method can be accessed directly by the class name and doesn’t need any object
- A static method cannot refer to "this" or "super" keywords in anyway
<class-name>.
Note: main method is static, since it must be accessible for an application to run, before any instantiation takes place.
Lets learn the nuances of the static keywords by doing some excercises!
Example: How to call static variables & methods
Step 1) Copy the following code into a editor
Public class Demo{ public static void main(String args){ Student s1 = new Student(); s1.showData(); Student s2 = new Student(); s2.showData(); //Student.b++; //s1.showData(); } } class Student { int a; //initialized to zero static int b; //initialized to zero only when class is loaded not for each object created. Student(){ //Constructor incrementing static variable b b++; } public void showData(){ System.out.println("Value of a = "+a); System.out.println("Value of b = "+b); } //public static void increment(){ //a++; //} }
Step 2) Save & Compile the code. Run the code as, java Demo .
Step 3) Expected output show below
Following diagram shows, how reference variables & objects are created and static variables are accessed by the different instances.
Step 4) It is possible to access a static variable from outside the class using the syntax ClassName.Variable_Name . Uncomment line # 7 & 8 . Save , Compile & Run . Observe the output.
Value of a = 0
Value of b = 1
Value of a = 0
Value of b = 2
Value of a = 0
Value of b = 3
Step 5)
Uncomment line 25,26 & 27 . Save , Compile & Run.
error: non-static variable a cannot be referenced from a static context a++;
Step 6)
Error = ? This is because it is not possible to access instance variable "a
" from java static class method "increment
".
Java Static Block
The static block is a block of statement inside a Java class that will be executed when a class is first loaded into the JVM
Class Test{
static {
//Code goes here
}
}
A static block helps to initialize the static data members , just like constructors help to initialize instance members
