一、本单元知识点概述

（Ⅰ）知识点概述

 

二、本单元教学目标

（Ⅰ）重点知识目标

1.静态变量，静态方法
2.Arrays工具类的使用
3.Math类的使用

（Ⅱ）能力目标

1.能够理解static关键字
2.能够写出静态代码块的格式
3.能够使用Arrays类操作数组
4.能够使用Math类进行数学运算

四、本单元知识详讲

12.1 static关键字的概述

12.1.1 static关键字的概述★★★★

关于 static 关键字的使用，它可以用来修饰的成员变量和成员方法，被修饰的成员是属于类的，而不是单单是属 于某个对象的。也就是说，既然属于类，就可以不靠创建对象来调用了。

12.1.2 定义和使用格式★★★★

类变量 当 static 修饰成员变量时，该变量称为类变量。该类的每个对象都共享同一个类变量的值。任何对象都可以更改 该类变量的值，但也可以在不创建该类的对象的情况下对类变量进行操作。

• 类变量：使用 static关键字修饰的成员变量。

定义格式：

static 数据类型 变量名；

举例：

static int numberID；

比如说，基础班新班开班，学员报到。现在想为每一位新来报到的同学编学号（sid），从第一名同学开始，sid为
1，以此类推。学号必须是唯一的，连续的，并且与班级的人数相符，这样以便知道，要分配给下一名新同学的学
号是多少。这样我们就需要一个变量，与单独的每一个学生对象无关，而是与整个班级同学数量有关。所以，我们可以这样定义一个静态变量numberOfStudent，代码如下：

 1 public class Student {
 2     private String name;
 3     private int age;
 4     // 学生的id
 5     private int sid;
 6     // 类变量，记录学生数量，分配学号
 7     public static int numberOfStudent = 0;
 8     public Student(String name, int age){
 9         this.name = name;
10         this.age = age;
11         // 通过 numberOfStudent 给学生分配学号
12         this.sid = ++numberOfStudent;
13     } 
14     // 打印属性值
15     public void show() {
16         System.out.println("Student : name=" + name + ", age=" + age + ", sid=" + sid );
17     }
18 }
19 
20 public class StuDemo {
21     public static void main(String[] args) {
22         Student s1 = new Student("张三", 23);
23         Student s2 = new Student("李四", 24);
24         Student s3 = new Student("王五", 25);
25         Student s4 = new Student("赵六", 26);
26         s1.show(); // Student : name=张三, age=23, sid=1
27         s2.show(); // Student : name=李四, age=24, sid=2
28         s3.show(); // Student : name=王五, age=25, sid=3
29         s4.show(); // Student : name=赵六, age=26, sid=4
30     }
31 }

**静态方法**

当 static 修饰成员方法时，该方法称为类方法 。静态方法在声明中有 static ，建议使用类名来调用，而不需要
创建类的对象。调用方式非常简单。

- 类方法：使用 static关键字修饰的成员方法，习惯称为静态方法。

定义格式：

修饰符 static 返回值类型 方法名 (参数列表){
   // 执行语句
}

举例：在Student类中定义静态方法

1 public static void showNum() {
2   System.out.println("num:" + numberOfStudent);
3 }

• 静态方法调用的注意事项：

  • 静态方法可以直接访问类变量和静态方法。

  • 静态方法不能直接访问普通成员变量或成员方法。反之，成员方法可以直接访问类变量或静态方法。

  • 静态方法中，不能使用this关键字。

小贴士：静态方法只能访问静态成员

调用格式 被static修饰的成员可以并且建议通过类名直接访问。虽然也可以通过对象名访问静态成员，原因即多个对象均属 于一个类，共享使用同一个静态成员，但是不建议，会出现警告信息。 格式：

// 访问类变量
类名.类变量名；
// 调用静态方法
类名.静态方法名(参数)；

调用演示，代码如下

1 public class StuDemo2 {
2     public static void main(String[] args) {
3         // 访问类变量
4         System.out.println(Student.numberOfStudent);
5         // 调用静态方法
6         Student.showNum();
7     }
8 }    

12.1.3 静态原理图解★★★★

static 修饰的内容：

• 是随着类的加载而加载的，且只加载一次。

• 存储于一块固定的内存区域（静态区），所以，可以直接被类名调用。

• 它优先于对象存在，所以，可以被所有对象共享。

 

12.1.4 静态代码块★★★

• 静态代码块：定义在成员位置，使用static修饰的代码块{ }。

  • 位置：类中方法外。

  • 执行：随着类的加载而执行且执行一次，优先于main方法和构造方法的执行

格式：

1 public class ClassName{
2     static {
3         // 执行语句
4     }
5 }

作用：给类变量进行初始化赋值。

用法演示，代码如下：

 1 public class Game {
 2     public static int number;
 3     public static ArrayList<String> list;
 4     static {
 5         // 给类变量赋值
 6         number = 2;
 7         list = new ArrayList<String>();
 8         // 添加元素到集合中
 9         list.add("张三");
10         list.add("李四");
11     }
12 }

小贴士： static 关键字，可以修饰变量、方法和代码块。在使用的过程中，其主要目的还是想在不创建对象的情况 下，去调用方法。下面将介绍两个工具类，来体现static 方法的便利。

12.2 Arrays类

12.2.1 Arrays类的概述★★

java.util.Arrays 此类包含用来操作数组的各种方法，比如排序和搜索等。其所有方法均为静态方法，调用起来 非常简单。

12.2.2 操作数组方法的使用★★★★★

• public static String toString(int[] a) ：返回指定数组内容的字符串表示形式

 1 public static void main(String[] args) {
 2     // 定义int 数组
 3     int[] arr = {2,34,35,4,657,8,69,9};
 4     // 打印数组,输出地址值
 5     System.out.println(arr); // [I@2ac1fdc4
 6     // 数组内容转为字符串
 7     String s = Arrays.toString(arr);
 8     // 打印字符串,输出内容
 9     System.out.println(s); // [2, 34, 35, 4, 657, 8, 69, 9]
10 }

12.2.3 使用Arrays对字符串中的字符排序★★★

请使用 Arrays 相关的API，将一个随机字符串中的所有字符升序排列，并倒序打印。

 1 public class ArraysTest {
 2     public static void main(String[] args) {
 3         // 定义随机的字符串
 4         String line = "ysKUreaytWTRHsgFdSAoidq";
 5         // 转换为字符数组
 6         char[] chars = line.toCharArray();
 7         // 升序排序
 8         Arrays.sort(chars);
 9         // 反向遍历打印
10         for (int i = chars.length‐1; i >= 0 ; i‐‐) {
11             System.out.print(chars[i]+" "); // y y t s s r q o i g e d d a W U T S R K H F A
12         }
13     }
14 }

12.3 Math类

12.3.1 Math类的概述★★★

java.lang.Math 类包含用于执行基本数学运算的方法，如初等指数、对数、平方根和三角函数。类似这样的工具 类，其所有方法均为静态方法，并且不会创建对象，调用起来非常简单。

12.3.2 基本运算的方法使用★★★

• public static double abs(double a) ：返回 double 值的绝对值。

double d1 = Math.abs(‐5); //d1的值为5
double d2 = Math.abs(5); //d2的值为5

• public static double ceil(double a) ：返回大于等于参数的最小的整数

double d1 = Math.ceil(3.3); //d1的值为 4.0
double d2 = Math.ceil(‐3.3); //d2的值为 ‐3.0
double d3 = Math.ceil(5.1); //d3的值为 6.0

• public static double floor(double a) ：返回小于等于参数最大的整数

double d1 = Math.floor(3.3); //d1的值为3.0
double d2 = Math.floor(‐3.3); //d2的值为‐4.0
double d3 = Math.floor(5.1); //d3的值为 5.0

• public static long round(double a) ：返回最接近参数的 long。(相当于四舍五入方法)

long d1 = Math.round(5.5); //d1的值为6.0
long d2 = Math.round(5.4); //d2的值为5.0

12.3.3 Math类的案例★★★

请使用 Math 相关的API，计算在 -10.8 到 5.9 之间，绝对值大于 6 或者小于 2.1 的整数有多少个。

 1 public class MathTest {
 2     public static void main(String[] args) {
 3         // 定义最小值
 4         double min = ‐10.8;
 5         // 定义最大值
 6         double max = 5.9;
 7         // 定义变量计数
 8         int count = 0;
 9         // 范围内循环
10         for (double i = Math.ceil(min); i <= max; i++) {
11             // 获取绝对值并判断
12             if (Math.abs(i) > 6 || Math.abs(i) < 2.1) {
13                 // 计数
14                 count++;
15             }
16         } 
17         System.out.println("个数为: " + count + " 个");
18     }
19 }

四、本单元知识总结

1.static关键字
2.Arrays数组工具类
3.Math类的使用