Java中典型静态方法的实现

在许多语言中,静态方法被称为函数,因为他们和数学函数的性质类似。静态方法是一组在被调用时会被顺序执行的语句。用static将这类方法区别开来。

典型静态方法的实现


package com.example.demo.test;

/**
 * @Author: try one
 * @Description:
 * @Date:Create:in 2019/1/16 18:47
 * @Modified By:
 */
public class TestAlgorithms {
    //计算一个整数的绝对值
    public static void main(String[] args) {
//        System.out.println(abs(1212));//使用模板  只需要输入 abs(1212).sout 按回车 这段代码就出现了
//        System.out.println(abs(-1212));
//        System.out.println(isPrime(99));
//        System.out.println(isPrime2(99));
//        System.out.println(sqrt(14));

        System.out.println(sqrt2(5));
    }

    //计算一个整数的绝对值
    public static int abs(int x) {
        if (x > 0) {
            return x;
        } else {
            return -x;
        }
    }

    //计算浮点数的绝对值
    public static double abs(double x) {
        if (x < 0.0) {
            return -x;
        } else {
            return x;
        }
    }

    //判断一个数 是否是素数  (素数:在正整数中  它的约数只有  1 和  它本身)
    public static boolean isPrime(int N) {
        if (N < 2) {
            return false;
        }
        if (N == 2)
            return true;
        for (int i = 3; i <= N; i++) {
            if (N % i == 0) {
                return false;
            }
        }
        return true;
    }

    //判断一个数是否是素数
    public static boolean isPrime2(int N) {
        if (N < 2) {
            return false;
        }
        //为什么这样可行,收敛很快
        for (int i = 2; i * i <= N; i++) {
            if (N % i == 0) {
                return false;
            }
        }
        return true;
    }

    //求一个数的平方根(用二分法)

    /**
     * 二分查找:有三大特性
     * 1.Sorted(单调递增或者递增)
     * 2.Bounded(存在上下界)
     * 3.Accessible by index (能够通过索引访问)
     */
    //二分查找模板如下(利用二分法求一个数的平方根)
    public static int sqrt(int x) {
        if (x == 0 || x == 1) return x;
        int left = 1, right = x, result = 0;
        while (left <= right) {
            int m = (left + right) / 2;
            if (m == x / m) {
                return m;
            } else if (m > x / m) {
                right = m - 1;
            } else {
                left = m + 1;
                result = m;
            }
        }
        return result;
    }

    //求平方根的另一种算法(牛顿迭代法)
    public static double sqrt2(double c) {
        if (c < 0)
            return Double.NaN; //Not a Number
        double err = 1e-15;//1*10^-15
        double t = c;
        while (Math.abs(t - c / t) > err * t)
            t = (c / t + t) / 2.0;
        return t;
    }
    //计算直角三角形的斜边
    public static double hypotenuse(double a,double b)
    {
        return Math.sqrt(a*a+b*b);
    }

    //计算调和级数
    public static double H (int N)
    {
        double sum=0.0;
        for (int i = 0; i < N; i++) {
            System.out.println("取到的值:"+sum);
            sum+=1.0/i;
        }
        return sum;
    }

}

牛顿迭代法链接地址:https://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%89%9B%E9%A1%BF%E6%B3%95

<think>好的,用户想了解Java接口中静态方法的作用和使用场景。首先,我需要回忆Java接口的发展,特别是从Java 8开始允许静态方法和默认方法的引入。静态方法在接口中的存在,主要是为了提供工具方法和工厂方法,这样可以将相关功能组织在接口内部,而不是放在单独的工具类中,比如常见的Collections类中的方法。 接下来,我需要确定静态方法的具体作用。根据引用中的资料,静态方法可以用于提供公共工具方法,例如参数校验或者数学计算,这样所有实现类都可以直接调用,无需创建实例。另外,工厂方法模式也是一个典型应用,比如通过静态方法创建不同的实现类实例,隐藏具体实现细节。此外,私有静态方法可以辅助默认方法,提高代码复用性,同时保持接口的简洁性。 然后,使用场景方面,用户可能需要知道何时使用接口中的静态方法。例如,当多个实现类需要共享某个方法,但该方法不需要访问实例状态时,静态方法就很合适。另外,工具类方法的整合也是一个场景,避免额外的工具类,比如在接口中直接提供排序或校验方法。工厂方法创建对象也是一个常见场景,比如日志工厂生成不同的日志实现。 同时,需要注意静态方法的限制,比如只能通过接口名调用,不能被子类覆盖,也不能访问实例变量。这些限制会影响它们的使用方式。结合引用中的内容,比如引用3提到Java 9后接口可以有私有静态方法,引用5说明静态方法不依赖对象实例,这些都需要在回答中提及。 最后,要确保回答结构清晰,分点说明作用和场景,并引用提供的资料来支持观点。可能还需要生成相关问题,比如与默认方法的区别、如何设计工具类接口等,帮助用户进一步学习。</think>### Java接口中静态方法的作用与使用场景 #### 一、静态方法的核心作用 1. **提供公共工具方法** 接口中的静态方法常用于封装与接口功能相关的通用工具方法,例如参数校验、数学计算等。例如: ```java public interface MathUtils { static int square(int x) { return x * x; } } ``` 所有实现类可直接通过`MathUtils.square(3)`调用[^3][^5]。 2. **实现工厂方法模式** 通过静态方法创建接口的实现类实例,隐藏具体实现类: ```java public interface Logger { static Logger createFileLogger() { return new FileLogger(); // 返回具体实现类 } } ``` 3. **辅助默认方法** Java 9+允许使用私有静态方法,可辅助默认方法的实现: ```java public interface DataParser { default void parseData(String input) { validate(input); // 解析逻辑 } private static void validate(String input) { if (input == null) throw new IllegalArgumentException(); } } ``` #### 二、典型使用场景 1. **工具类整合** 替代传统`XxxUtils`工具类,例如集合操作接口: ```java public interface CollectionHelpers { static <T> List<T> filter(List<T> list, Predicate<T> predicate) { return list.stream().filter(predicate).collect(Collectors.toList()); } } ``` 2. **工厂模式实现** 创建接口实现类的标准化方式: ```java public interface Shape { static Shape createCircle(double radius) { return new Circle(radius); } } ``` 3. **参数校验与预处理** 集中处理公共校验逻辑: ```java public interface Validator { static void checkEmailFormat(String email) { if (!email.contains("@")) throw new ValidationException(); } } ``` #### 三、特性与限制 1. **调用方式** - 只能通过接口名调用:`InterfaceName.staticMethod()` - 不能通过实现类实例调用 2. **设计优势** - 增强接口内聚性 - 减少工具类的数量 - 支持更灵活的模式实现(工厂模式、策略模式等) 3. **注意事项** - 不能被子类覆盖 - 不能访问实例变量 - Java 8+支持公有静态方法Java 9+支持私有静态方法[^3][^4] #### 四、与默认方法的对比 | 特性 | 静态方法 | 默认方法 | |--------------|------------------------------|---------------------------| | 调用方式 | `接口名.方法名()` | `实例.方法名()` | | 访问权限 | 不能访问实例变量 | 可以访问其他接口方法 | | 主要用途 | 工具方法/工厂方法 | 提供默认实现 | | 重写可能性 | 不可被实现类重写 | 可被实现类重写 | [^1]: 接口应用场景的扩展性设计 [^3]: Java 9接口方法类型演进 : 静态方法的类级别特性
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