Объявление методов
Объявление метода состоит из заголовка и тела метода. Заголовок состоит из:
- модификаторов (доступа в том числе);
- типа возвращаемого значения или ключевого слова void;
- имени метода;
- списка аргументов в круглых скобках (аргументов может не быть);
- специального throws-выражения.
Заголовок начинается с перечисления модификаторов. Для методов доступен любой из трех возможных модификаторов доступа. Также допускается использование доступа по умолчанию.
Кроме того, существует модификатор final, который говорит о том, что такой метод нельзя переопределять в наследниках. Можно считать, что все методы final-класса, а также все private-методы любого класса, являются final.
Также поддерживается модификатор native. Метод, объявленный с таким модификатором, не имеет реализации на Java. Он должен быть написан на другом языке (C/C++, Fortran и т.д.) и добавлен в систему в виде загружаемой динамической библиотеки (например, DLL для Windows). Существует специальная спецификация JNI (Java Native Interface), описывающая правила создания и использования native-методов.
Такая возможность для Java необходима, поскольку многие компании имеют обширные программные библиотеки, написанные на более старых языках. Их было бы очень трудоемко и неэффективно переписывать на Java, поэтому необходима возможность подключать их в таком виде, в каком они есть. Безусловно, при этом Java-приложения теряют целый ряд своих преимуществ, таких, как переносимость, безопасность и другие. Поэтому применять JNI следует только в случае крайней необходимости.
Эта спецификация накладывает требования на имена процедур во внешних библиотеках (она составляет их из имени пакета, класса и самого native-метода), а поскольку библиотеки менять, как правило, очень неудобно, часто пишут специальные библиотеки-"обертки", к которым обращаются Java-классы через JNI, а они сами обращаются к целевым модулям.
Наконец, существует еще один специальный модификатор synchronized, который будет рассмотрен в лекции, описывающей потоки выполнения.
После перечисления модификаторов указывается имя (простое или составное) типа возвращаемого значения; это может быть как примитивный, так и объектный тип. Если метод не возвращает никакого значения, указывается ключевое слово void.
Затем определяется имя метода. Указанный идентификатор при объявлении становится простым именем метода. Составное имя формируется из имени класса или имени переменной объектного типа и простого имени метода. Областью видимости метода является все объявление тела класса.
Аргументы метода перечисляются через запятую. Для каждого указывается сначала тип, затем имя параметра. В отличие от объявления переменной здесь запрещается указывать два имени для одного типа:
// void calc (double x, y); - ошибка! void calc (double x, double y);
Если аргументы отсутствуют, указываются пустые круглые скобки. Одноименные параметры запрещены. Создание локальных переменных в методе, с именами, совпадающими с именами параметров, запрещено. Для каждого аргумента можно ввести ключевое слово final перед указанием его типа. В этом случае такой параметр не может менять своего значения в теле метода (то есть участвовать в операции присвоения в качестве левого операнда).
public void process(int x, final double y) { x=x*x+Math.sqrt(x);
// y=Math.sin(x); - так писать нельзя, // т.к. y - final! }
О том, как происходит изменение значений аргументов метода, рассказано в конце этой лекции.
Важным понятием является сигнатура (signature) метода. Сигнатура определяется именем метода и его аргументами (количеством, типом, порядком следования). Если для полей запрещается совпадение имен, то для методов в классе запрещено создание двух методов с одинаковыми сигнатурами.
Например,
class Point { void get() {} void get(int x) {} void get(int x, double y) {} void get(double x, int y) {} }
Такой класс объявлен корректно. Следующие пары методов в одном классе друг с другом несовместимы:
void get() {} int get() {}
void get(int x) {} void get(int y) {}
public int get() {} private int get() {}
В первом случае методы отличаются типом возвращаемого значения, которое, однако, не входит в определение сигнатуры. Стало быть, это два метода с одинаковыми сигнатурами и они не могут одновременно появиться в объявлении тела класса. Можно составить пример, который создал бы неразрешимую проблему для компилятора, если бы был допустим:
// пример вызовет ошибку компиляции class Test { int get() { return 5; } Point get() { return new Point(3,5); }
void print(int x) { System.out.println("it's int! "+x); } void print(Point p) { System.out.println("it's Point! "+p.x+ ", "+p.y); }
public static void main (String s[]) { Test t = new Test(); t.print(t.get()); // Двусмысленность! } }
В классе определена запрещенная пара методов get() с одинаковыми сигнатурами и различными возвращаемыми значениями. Обратимся к выделенной строке в методе main, где возникает конфликтная ситуация, с которой компилятор не может справиться. Определены два метода print() (у них разные аргументы, а значит, и сигнатуры, то есть это допустимые методы), и чтобы разобраться, какой из них будет вызван, нужно знать точный тип возвращаемого значения метода get(), что невозможно.
На основе этого примера можно понять, как составлено понятие сигнатуры. Действительно, при вызове указывается имя метода и перечисляются его аргументы, причем компилятор всегда может определить их тип. Как раз эти понятия и составляют сигнатуру, и требование ее уникальности позволяет компилятору всегда однозначно определить, какой метод будет вызван.
Точно так же в предыдущем примере вторая пара методов различается именем аргументов, которые также не входят в определение сигнатуры и не позволяют определить, какой из двух методов должен быть вызван.
Аналогично, третья пара различается лишь модификаторами доступа, что также недопустимо.
Наконец, завершает заголовок метода throws-выражение. Оно применяется для корректной работы с ошибками в Java и будет подробно рассмотрено в соответствующей лекции.
Пример объявления метода:
public final java.awt.Point createPositivePoint( int x, int y) throws IllegalArgumentException { return (x>0 && y>0) ? new Point(x, y) : null; }
Далее, после заголовка метода следует тело метода. Оно может быть пустым и тогда записывается одним символом "точка с запятой". Native-методы всегда имеют только пустое тело, поскольку настоящая реализация написана на другом языке.
Обычные же методы имеют непустое тело, которое описывается в фигурных скобках, что показано в многочисленных примерах в этой и других лекциях. Если текущая реализация метода не выполняет никаких действий, тело все равно должно описываться парой пустых фигурных скобок:
public void empty() {}
Если в заголовке метода указан тип возвращаемого значения, а не void, то в теле метода обязательно должно встречаться return-выражение. При этом компилятор проводит анализ структуры метода, чтобы гарантировать, что при любых операторах ветвления возвращаемое значение будет сгенерировано. Например, следующий пример является некорректным:
// пример вызовет ошибку компиляции public int get() { if (condition) { return 5; } }
Видно, что хотя тело метода содержит return-выражение, однако не при любом развитии событий возвращаемое значение будет сгенерировано. А вот такой пример является верным:
public int get() { if (condition) { return 5; } else { return 3; } }
Конечно, значение, указанное после слова return, должно быть совместимо по типу с объявленным возвращаемым значением (это понятие подробно рассматривается в лекции 7).
В методе без возвращаемого значения (указано void) также можно использовать выражение return без каких-либо аргументов. Его можно указать в любом месте метода и в этой точке выполнение метода будет завершено:
public void calculate(int x, int y) { if (x<=0 || y<=0) { return; // некорректные входные // значения, выход из метода } ... // основные вычисления }
Выражений return (с параметром или без для методов с/без возвращаемого значения) в теле одного метода может быть сколько угодно. Однако следует помнить, что множество точек выхода в одном методе может заметно усложнить понимание логики его работы.
