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Java 方法實戰範例大全：從基礎語法到常用工具類封裝技巧

編輯：Java 綜合教學

前言

方法是 Java 程式碼復用的基本單元。掌握方法的定義、重載、遞迴、可變參數及異常處理等核心技巧，能顯著提升程式碼品質。本文整理了從入門到進階的實戰範例，涵蓋基礎語法、常見工具類封裝、Java 8 函數式編程新特性等內容。

一、方法基礎語法與核心概念

1. 標準方法定義結構

[修飾符] 返回值類型 方法名([參數列表]) [throws 異常列表] {
    // 方法體
    return 返回值; // void 類型可省略
}

2. 參數傳遞機制：值傳遞鐵律

Java 只有值傳遞。基本類型傳值副本；引用類型傳引用副本（指向同一堆對象）。

public void swapPrimitive(int a, int b) { /* 無法交換 */ }
public void swapObjectRef(MyObj a, MyObj b) { /* 無法交換引用指向 */ }
public void modifyObjectState(MyObj obj) { obj.setField("new"); /* 可修改對象內部狀態 */ }

3. 方法重載 vs 重寫

重載： 同類中方法名相同，參數列表不同（類型/個數/順序），返回類型可異。
重寫： 子類覆寫父類方法，簽名完全一致，返回類型协变，拋出異常範圍縮小，存取權限不降低。

二、進階特性實戰範例

1. 可變參數 - 靈活的參數列表

public double average(double... numbers) {
    if (numbers.length == 0) throw new IllegalArgumentException("至少需一個數值");
    return Arrays.stream(numbers).average().orElse(0.0);
}
// 呼叫：average(1,2,3) 或 average(new double[]{1,2,3})

2. 遞迴算法 - 階乘與樹遍歷

// 階乘（含尾遞迴優化建議）
public long factorial(int n) {
    if (n < 0) throw new IllegalArgumentException();
    return factTail(n, 1);
}
private long factTail(int n, long acc) {
    return n == 0 ? acc : factTail(n - 1, n * acc);
}

// 檔案目錄深度遍歷
public void listFilesRecursive(File dir) {
    File[] files = dir.listFiles();
    if (files != null) {
        for (File f : files) {
            if (f.isDirectory()) listFilesRecursive(f);
            else System.out.println(f.getAbsolutePath());
        }
    }
}

3. 異常處理最佳實踐

// 檢查型異常：強制調用者處理
public void readConfig(String path) throws IOException, ConfigParseException {
    try (InputStream in = Files.newInputStream(Paths.get(path))) {
        // 解析邏輯
    } catch (IOException e) {
        throw new ConfigParseException("配置讀取失敗", e); // 異常鏈保留原始堆疊
    }
}

// 運算時異常：編程錯誤，不建議捕獲
public int divide(int a, int b) {
    if (b == 0) throw new ArithmeticException("除數不能為零");
    return a / b;
}

三、常用工具類封裝範例

1. 字串處理工具類

public final class StringUtils {
    private StringUtils() {} // 防止實例化
    
    public static boolean isBlank(CharSequence cs) {
        return cs == null || cs.toString().trim().isEmpty();
    }
    
    public static String join(CharSequence delimiter, CharSequence... elements) {
        return Stream.of(elements)
            .filter(Objects::nonNull)
            .map(CharSequence::toString)
            .collect(Collectors.joining(delimiter));
    }
    
    // 更多：驗證手機/郵箱、脫敏、格式化等
}

2. 日期時間工具類 - 基於 Java 8+

public final class DateUtils {
    private DateUtils() {}
    
    public static String format(LocalDateTime dt, String pattern) {
        return dt.format(DateTimeFormatter.ofPattern(pattern));
    }
    
    public static long daysBetween(LocalDate start, LocalDate end) {
        return ChronoUnit.DAYS.between(start, end);
    }
    
    public static LocalDateTime startOfDay(LocalDate date) {
        return date.atStartOfDay();
    }
}

3. 集合安全操作工具

public final class CollectionUtils {
    private CollectionUtils() {}
    
    @SafeVarargs
    public static <T> List<T> newArrayList(T... elements) {
        return new ArrayList<>(Arrays.asList(elements));
    }
    
    public static <K, V> Map<K, V> toMap(List<V> list, Function<V, K> keyMapper) {
        return list.stream()
            .filter(Objects::nonNull)
            .collect(Collectors.toMap(keyMapper, v -> v, (v1, v2) -> v1));
    }
    
    public static <T> boolean isEmpty(Collection<T> coll) {
        return coll == null || coll.isEmpty();
    }
}

四、Java 8+ 函數式編程新風格

1. 方法引用與 Lambda 表達式

List<String> names = Arrays.asList("Alice", "Bob", "Charlie");
// 方法引用替代 Lambda
names.forEach(System.out::println);
names.stream()
    .filter(StringUtils::isNotBlank)
    .map(String::toUpperCase)
    .sorted()
    .collect(Collectors.toList());

2. 函數式介面自定義 - 策略模式現代化

@FunctionalInterface
public interface DiscountStrategy {
    BigDecimal calculate(BigDecimal originalPrice);
    
    // 預設實現：無折扣
    static DiscountStrategy none() {
        return price -> price;
    }
}

// 使用
DiscountStrategy vip = price -> price.multiply(new BigDecimal("0.8"));
DiscountStrategy holiday = price -> price.subtract(BigDecimal.TEN);
BigDecimal finalPrice = vip.calculate(BigDecimal.valueOf(100)); // 80