scau JAVA实验5：圆环类的数据封装及使用

实验5：圆环类的数据封装及使用
题目类别: 实验

关键字: 类、对象、封装

内容要求:

一、实验目的

（1）理解和掌握可见性修饰符，使用访问器和修改器对数据域进行封装。


（2）理解和掌握对象作为方法的参数和返回值。


二、实验内容

随堂实验1中的程序能够正常运行了，但是其中的Ring类的定义不是一个好的形式，因为它允许直接对过对象引用访问和修改圆环类的数据域，这样做使类难于维护并且不易调试。

本实验首先通过访问修饰符对其的数据域和方法进行修饰，使其成为一个结构更好的类。

步骤1：
目前Ring类中包含3个数据域、2个构造方法和相应的计算方法。
在该类的基础上定义一个新圆环类GoodRing，文件名命名为：GoodRing.java。
回答下面的问题，并按照问题答案重新编写、编译GoodRing类。
(1)构造方法名应该改为什么？用哪个可见性修饰符修饰构造方法比较合理？
(2)3个数据域应该用哪个可见性修饰符修饰？编写对应的访问器和修改器并使用恰当的访问性修饰符。
(3)计算方法应该用哪个可见性修饰符修饰比较合理？

步骤2：
参照TestRing.java编写GoodRing类的测试类程序TestGoodRing.java，编译并运行。
main方法中完成如下工作：
(1)创建一个GoodRing类的对象。
(2)输出该对象的半径、颜色、面积和周长。
(3)修改该对象的半径，重新输出半径、颜色、面积和周长。
编译并运行。


步骤3：

编写一个GoodRingUtil类，其中按下面要求定义static方法：

(1) createGoodRings方法，

形式参数为int，表示创建GoodRing类对象的个数；

返回值为 GoodRing[]，存放生成的多个GoodRing类对象；

随机生成各个GoodRing对象的内外半径。

(2) totalArea方法，

形式参数为 GoodRing[]，表示传入的数组；

返回值为double， 表示数组中所有GoodRing对象的面积之和。

(3) sort方法，

形式参数为 GoodRing[]，表示传入的数组；

返回值为void

将数组中的GoodRing对象按面积从大到小排序。

(4) outputGoodRings方法，

形式参数为 GoodRing[]，表示传入的数组；

返回值为void

输出数组中所有的GoodRing对象，包括内外半径、颜色和面积。每行输出一个GoodRing对象。



步骤4：

main方法中添加代码，调用GoodRingUtil类中的static方法完成如下工作：

(1)从键盘输入要创建的GoodRing对象的个数n；
(2)创建n个GoodRing对象的数组；
(3)输出n个GoodRing对象的面积之和；

(4)输出所有GoodRing对象；

(5)对数组进行排序；

(6)输出所有GoodRing对象；

编译并运行。


提交：打包为可以执行的JAR文档，其中要包含源程序文件。

GoodRing .java

package extend01;

//构造方法名应改为GoodRing,用public修饰符修饰构造方法比较合理
//3个数据域应该用private修饰符修饰
//计算方法应该用public修饰符修饰比较合理
public class GoodRing {
    private double innerRadius;
    private double outerRadius;
    private String fillColor;

    public GoodRing(double iRadius, double oRadius, String color) {
        innerRadius = iRadius;
        outerRadius = oRadius;
        fillColor = color;
    }

    public GoodRing() {
        innerRadius = 1;
        outerRadius = 2;
        fillColor = "WHITE";
    }

    public double getOuterRadius() {
        return outerRadius;
    }

    public double getInnerRadius() {
        return innerRadius;
    }

    public String getFillColor() {
        return fillColor;
    }

    public void changeOuterRadius(double outerRadius) {
        this.outerRadius = outerRadius;
    }

    public void changeInnerRadius(double innerRadius) {
        this.innerRadius = innerRadius;
    }

    public void changeFillColor(String fillColor) {
        this.fillColor = fillColor;
    }

    public double getArea() {
        return (outerRadius * outerRadius - innerRadius * innerRadius) * Math.PI;
    }

    public double getInnerLength() {
        return (2 * innerRadius) * Math.PI;
    }

    public double getOuterLength() {
        return (2 * outerRadius) * Math.PI;
    }
}

GoodRingUtil .java

package extend01;

import java.util.Random;
public class GoodRingUtil {
    public static GoodRing[] createGoodRings(int number){
        GoodRing[] RingArray = new GoodRing[number];
        Random random=new Random();
        for(int i=0;i<number;i++){
                RingArray[i]=new GoodRing();
                double a= random.nextDouble();
                RingArray[i].changeInnerRadius(a);
                RingArray[i].changeOuterRadius(a+5);
        }
        return RingArray;
    }
    public static double totalArea(GoodRing[] RingArray){
        double AreaSum=0;
        int i;
        for(i=0;i<RingArray.length;i++){
            //System.out.println(AreaSum);
            AreaSum=AreaSum+RingArray[i].getArea();
        }
        return AreaSum;
    }
    public static void sort(GoodRing[] RingArray){
        for (int i = 0; i < RingArray.length; i++) {
            for (int j = i + 1; j < RingArray.length; j++) {
                if (RingArray[j].getArea() < RingArray[i].getArea()) {
                    GoodRing tmp = RingArray[i];
                    RingArray[i] = RingArray[j];
                    RingArray[j] = tmp;
                }
            }
        }
    }
    public static void outputGoodRings(GoodRing[] RingArray){
        for (GoodRing goodRing : RingArray) {
            System.out.print(" 内圆半径：" + goodRing.getInnerRadius());
            System.out.print(" 外圆半径：" + goodRing.getOuterRadius());
            System.out.print(" 填充颜色：" + goodRing.getFillColor());
            System.out.println(" 环的面积：" + goodRing.getArea());
        }
    }
}

TestGoodRing.java

package extend01;
import java.util.Scanner;

public class TestGoodRing {
    public static void main(String[] args){
        GoodRing ring = new GoodRing ();
        Scanner reader = new Scanner(System.in);
        System.out.println("内圆半径："+ring.getInnerRadius());
        System.out.println("外圆半径："+ring.getOuterRadius());
        System.out.println("填充颜色："+ring.getFillColor());
        System.out.println("环的面积："+ring.getArea());
        System.out.println("内圆周长："+ring.getInnerLength());
        System.out.println("外圆周长："+ring.getOuterLength());
        System.out.print("请输入修改内径为：");
        ring.changeInnerRadius(reader.nextDouble());
        System.out.print("请输入修改外径为：");
        ring.changeOuterRadius(reader.nextDouble());
        System.out.println("内圆半径："+ring.getInnerRadius());
        System.out.println("外圆半径："+ring.getOuterRadius());
        System.out.println("填充颜色："+ring.getFillColor());
        System.out.println("环的面积："+ring.getArea());
        System.out.println("内圆周长："+ring.getInnerLength());
        System.out.println("外圆周长："+ring.getOuterLength());
        int number=0;
        System.out.print("请输入创建的GoodRing对象的个数n：");
        number=reader.nextInt();
        GoodRing[] RingArray=GoodRingUtil.createGoodRings(number);
        System.out.println("面积和："+GoodRingUtil.totalArea(RingArray));
        GoodRingUtil.outputGoodRings(RingArray);
        System.out.println("---------------------------------");
        GoodRingUtil.sort(RingArray);
        GoodRingUtil.outputGoodRings(RingArray);
    }
}