学习-Java类和对象之static关键字之求圆环面积和周长

学习-Java类和对象之static关键字之求圆环面积和周长

任务描述

本关任务：已知圆环的大圆半径 R 和 小圆半径 r 的长度分别为 32.0 和 10.0，求该圆环的面积和周长。

圆环面积公式为：S=π(R2−r2)； 圆环周长公式为：C=2π(R+r)。

相关知识

为了完成本关任务，你需要掌握： static 关键字：静态变量、常量和方法。

static 关键字

static 关键字可以用来可以用来修饰类的属性或者方法。例如我们之前学习的静态变量、静态方法等。

当属于同一个类的所有对象出现共享数据时，就需要将存储这个共享数据的成员用 static 修饰。例如：在我们之前学习的 Person 类中，对象“张三”有两个眼睛一个嘴巴，而其它的对象同样有两个眼睛一个嘴巴，也就是说这个属性的资源是被共享的，是属于这个类的，并不单单是属于某个对象的，我们可以将其设置为静态的。

static 修饰成员属性和方法最大的作用，就是可以使用"类名."的方式 *** 作方法和属性，避免了先要 new 出对象的繁琐和资源消耗。

static 的特点：

随着类的加载而被加载；

优先于对象存在；

被所有对象共享；

被 static 所修饰的变量或者方法会储存在数据共享区；

被 static 修饰后的成员变量只有一份。

静态变量

被 static 修饰的成员变量叫做静态变量，也叫做类变量，说明这个变量是属于这个类的，而不是属于是对象，没有被static修饰的成员变量叫做实例变量，说明这个变量是属于某个具体的对象的。静态变量可以直接通过类名.静态变量名称调用，虽然也能通过对象来访问静态变量和方法，但为了可读性，方便分辨静态变量，应该通过类名来调用。

例子：

public class Person{static int a = 10;public static void main(String[] args) {System.out.print(Person.a);}}

执行结果：

10

静态变量和实例变量的区别：

生命周期的不同； 成员变量随着对象的创建而存在随着对象的回收而释放，静态变量随着类的加载而存在随着类的消失而消失。

调用方式不同； 成员变量只能被对象调用，静态变量可以被对象调用，也可以用类名调用。（推荐用类名调用）

数据存储位置不同； 成员变量数据存储在堆内存的对象中，所以也叫对象的特有数据，静态变量数据存储在方法区（共享数据区）的静态区，所以也叫对象的共享数据。

内存中的数量不同。 每次创建对象，都会为每个对象分配成员变量内存空间，实例变量是属于实例对象的，在内存中，创建几次对象，就有几份成员变量。静态变量由于不属于任何实例对象，是属于类的，所以在内存中只会有一份，在类的加载过程中，JVM 为静态变量分配一次内存空间。

静态方法

被 static 修饰的成员方法叫做静态方法，也叫做类方法，静态方法可以直接通过类名.静态方法名称调用（同样也可以用对象.方法的方式），不属于对象的。

public class Person{public static void sleep (){System.out.print("我要睡觉了");}public static void main(String[] args) {System.out.print(Person.sleep());}}

执行结果：

我要睡觉了

要注意的是静态的可以访问静态的，但是不能访问非静态的成员属性和方法，这很好理解，因为 static 修饰的方法是属于类的，如果去直接使用对象的成员变量，它会不知所措（不知该使用哪一个对象的属性）。

静态常量

在 Java 中，final 表示不变，所以用它修饰的量表示常量，例如：

final double pi = 3.1415;

在 Java 中，常量一般会用 static 进行修饰，变成静态变量的，这是为什么呢？

在创建类的多个对象时，用 static 修饰的常量在内存中只有一份拷贝。不用 static 修饰，则每创建一个对象会拷贝一份到内存中。

public class RingArea {
    // 请在下面的Begin-End之间按照注释中给出的提示编写正确的代码
    

    // 定义三个量，两个变量分别为大圆半径和小圆半径，常量表示π，它的值可以调用 Math.PI获取，并将其设为静态常量。
    static double PI = Math.PI;
    double R;
    double r;
    // 定义一个无参构造方法，将小圆半径设为 10.0，大圆半径设为32.0
    public RingArea() {
        this.R = 32.0;
        this.r = 10.0;
    }
    
    public static double ring(double R,double r){
        return 2 * PI * (R + r);
    }
    
    public static double area(double R,double r){
        return PI * (R * R - r * r);
    }
    // 定义主方法
public static void main(String[] args) {
    // 在主方法中通过定义的无参构造方法定义一个对象
        RingArea ringArea = new RingArea();
    // 通过类名.方法名的方式调用计算圆环周长的方法，获取圆环周长，分别将该对象的小圆半径的值和大圆半径的值传入该方法中
        double c = RingArea.ring(ringArea.R,ringArea.r);
    // 通过类名.方法名的方式调用计算圆环面积的方法，获取圆环面积，分别将该对象的小圆半径的值和大圆半径的值传入该方法中
        double s = RingArea.area(ringArea.R,ringArea.r);
    // 不换行四舍五入保留两位小数后格式化输出求出的值，输出格式：该圆环的周长为xx，面积为xx
        System.out.print("该圆环的周长为" + String.format("%.2f",c));
        System.out.print("，面积为" + String.format("%.2f",s));
        }
    
}