基于JavaJDK的简易计算器含源文件.docx
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基于JavaJDK的简易计算器含源文件
Java课程设计
设计题目 基于JavaJDK的计算器
设计时间 2017
学生姓名 冯明宇
学生学号 140404211
所在班级 1402班
指导教师 申静
摘要
计算器在我们的生活中常常会使用到，本次课程设计，利用课堂所学到的知识，通过界面以及其中的逻辑处理，完成了基本的四则运算的处理。
通过awt包或者swing包中的界面设计，实现了通过界面来显示输入过程和运算结果，同时也使设计出来的计算器符合人性化的基本要求。
面向对象的思想从很大程度上可以让程序的思路更加清晰，而且可重用性很高。
关键词java；计算器；四则运算；面向对象；
目录
一．课设题目及要求…………………………………………………………….1
1.1课设题目描述……………………………………………………………...1
1.2基本要求…………………………………………………………………...1
二．功能描述及设计方案……………………………………………………….1
2.1计算器功能描述……………………………………………………….…..1
2.2设计思想及方案…………………………………………………………...1
三．程序说明…………………………………………………………………….3
3.1界面设计…………………………………………………………………...3
3.1.1UI组件创建与初始化………………………………………..……...3
3.1.2在窗体中添加UI组件…………………………………………..……4
3.2添加事件响应逻辑………………………………………………………..6
3.3计算逻辑实现……………………………………………………………..7
四．运行效果及存在的不足…………………………………………………….9
4.1运行效果…………………………………………………………………..10
4.2存在的不足………………………………………………………………..10
五．结果分析及心得体会………………………………………………………11
六．参考文献…………………………………………………………………....12
七．源程序附录…………………………………………………………………12
一.课设题目及要求
1.1课设题目描述
在JavaJDK平台上设计并实现一个基于窗口界面的计算器
1.2基本要求
该计算器可以运算两个两位数的加减乘除运算，可以通过点击窗口的按键来实现所有操作（包括输入数字和运算符号以及作为计算等等）,输入过程及运算结果都要与按键所在同一窗口中呈现
二．功能描述及设计方案
2.1计算器功能描述
本次课程设计的计算器具有能够进行加、减、乘、除四则基本运算的基本功能，并且通过自己的努力为此计算器添加了两个附加的功能：
清零和异常处理机制，即除数为0以及只单击运算符运算的算法错误，并且能很好的实现其功能。
2.2设计思想及方案
2.2.1设计思想概述
要制作一个计算器，首先需要知道它由哪些部分组成。
结构上来说，一个简单的图形界面，需要由界面组件、组件的事件监听器（响应各类事件的逻辑）和具体的事件处理逻辑组成。
2.2.2设计方案结构图
基本运算功能方案图
异常处理机制功能方案图
设计好实现方案后，接下来，我们首先需要制作界面部分。
这部分主要的工作就是创建各个界面组件对象，对其进行初始化，以及控制各组件之间的层次关系和布局大
小
三．程序说明
3.1界面设计与实现
3.1.1UI组件创建和初始化
（1）、面板
JPaneltxtpanel：
用于放置文本框
Panelbtnpanel：
用于放置按钮（0-9和+,-,*,/,=）
（2）、显示部分
a.第一个面板：
txtpanel
位置以及排列方式BorderLayout.NORTH
txtpanel.add（txtinput）：
添加文本框到txtpanel面板中
b.第二个面板：
btnpanel
排列方式：
setLayout（gl）
（3）、基本按钮
btnpanel.add（b7）btnpanel.add（b8）btnpanel.add（b9）;
btnpanel.add（multiply）btnpanel.add（b4）btnpanel.add（b5）;
btnpanel.add（b6）btnpanel.add（divide）btnpanel.add（b1）;
btnpanel.add（b2）btnpanel.add（b3）btnpanel.add（add）;
btnpanel.add（b0）.add（bdes）btnpanel.add（equal）;
btnpanel.add（subtract）
以上是在第二个面板btnpanelH中添加的0到9和+,-,*,/,=的按钮。
首先我们需要将界面中要用到的UI组件作为Calculator类的成员变量在一开始声明。
主要代码如下：
//继承一个JFrame对象。
JFrame可以理解为程序的主窗体。
publicclassCalculatorextendsJFrameimplementsActionListener
{
//txtpanel用于放置文本框，btnpanel用于放置按钮
JPaneltxtpanel,btnpanel;
//创建文本框，用于显示内容
JTextFieldtxtinput;
.
.
.
//声明各个UI组件对象并初始化
publicCalculator（）
{
super（"基于JavaJDK的计算器"）;
txtpanel=newJPanel（）;
btnpanel=newJPanel（）;
//参数25表明可以显示25列的文本内容
txtinput=newJTextField（25）;
//设置文本框不能编辑
txtinput.setEditable（false）;
//设置文本框为右对齐，使输入和结果都靠右显示
txtinput.setHorizontalAlignment（JTextField.RIGHT）;txtinput.setText（""）;
//数字键0到9
b1=newJButton（"1"）;
b2=newJButton（"2"）;
b3=newJButton（"3"）;
b4=newJButton（"4"）;
b5=newJButton（"5"）;
b6=newJButton（"6"）;
b7=newJButton（"7"）;
b8=newJButton（"8"）;
b9=newJButton（"9"）;
b0=newJButton（"0"）;
//计算命令按钮，加减乘除以及小数点，清除等
bdes=newJButton（"."）;
add=newJButton（"+"）;
subtract=newJButton（"-"）;
multiply=newJButton（"*"）;
divide=newJButton（"/"）;
clear=newJButton（"清零"）;
equal=newJButton（"="）;
3.1.2在窗体中添加UI组件
这个计算器有两个JPanel
什么是JPanel：
JPanel是一般轻量级容器。
如上图所示，你可以将其理解为一个盛放其他UI组件的“篮子”。
JPanel位于 javax.swing 包中，为面板容器，可以加入到JFrame中，它自身是个容器，也可以把其他component（组件）加入到JPanel中，例如JButton、JTextArea、JTextField等。
在这个项目中，两个JPanel分别对应这个计算器按键除“清零”键外其他的键，另个面板则是文本框跟“清零”键。
主要代码如下：
//创建Jpanel的两个对象并初始化
//txtpanel用于放置文本框，btnpanel用于放置按钮
JPaneltxtpanel,btnpanel;
.
.
.
//将UI组件添加进容器内
getContentPane（）.add（txtpanel,BorderLayout.NORTH）;
txtpanel.add（txtinput）;
txtpanel.add（clear）;
//设置该容器的布局为四行四列，边距为5像素
gl=newGridLayout（4,4,5,5）;
btnpanel.setLayout（gl）;
getContentPane（）.add（btnpanel）;
//将用于计算的按钮添加到容器内
btnpanel.add（b7）;
btnpanel.add（b8）;
btnpanel.add（b9）;
btnpanel.add（multiply）;
btnpanel.add（b4）;
btnpanel.add（b5）;
btnpanel.add（b6）;
btnpanel.add（divide）;
btnpanel.add（b1）;
btnpanel.add（b2）;
btnpanel.add（b3）;
btnpanel.add（add）;
btnpanel.add（b0）;
btnpanel.add（bdes）;
btnpanel.add（equal）;
btnpanel.add（subtract）;
//设置主窗口大小
setSize（400,250）;
setVisible（true）;
//设置主窗口出现在屏幕上的位置
setLocation（300,200）;setDefaultCloseOperation（WindowConstants.EXIT_ON_CLOSE）;
}
布局结束后，就是计算器的难点：
事件处理程序
3.2、添加事件响应逻辑
对于计算器而言，涉及到的事件响应逻辑主要有：
数字键、加减乘除运算、等于以及清除
主要代码如下:
//绑定事件响应逻辑到各个UI组件上
publicvoidbtnCancelActionPerformed（）
{txtinput.setText（""）;}
publicvoidactionPerformed（ActionEvente）
{try{
Objectobj=e.getSource（）;
if（obj==b1）
txtinput.setText（txtinput.getText（）+"1"）;
elseif（obj==b2）
txtinput.setText（txtinput.getText（）+"2"）;
elseif（obj==b3）
txtinput.setText（txtinput.getText（）+"3"）;
elseif（obj==b4）
txtinput.setText（txtinput.getText（）+"4"）;
elseif（obj==b5）
txtinput.setText（txtinput.getText（）+"5"）;
elseif（obj==b6）
txtinput.setText（txtinput.getText（）+"6"）;
elseif（obj==b7）
txtinput.setText（txtinput.getText（）+"7"）;
elseif（obj==b8）
txtinput.setText（txtinput.getText（）+"8"）;
elseif（obj==b9）
txtinput.setText（txtinput.getText（）+"9"）;
elseif（obj==b0）
txtinput.setText（txtinput.getText（）+"0"）;
elseif（obj==bdes）
txtinput.setText（txtinput.getText（）+"."）;
elseif（obj==add）
{d1=Double.parseDouble（txtinput.getText（））;
s="+";
txtinput.setText（""）;
}
elseif（obj==subtract）
{d1=Double.parseDouble（txtinput.getText（））;
s="-";
txtinput.setText（""）;
}
elseif（obj==divide）
{d1=Double.parseDouble（txtinput.getText（））;
s="/";
txtinput.setText（""）;
}
elseif（obj==multiply）
{d1=Double.parseDouble（txtinput.getText（））;
s="*";
txtinput.setText（""）;
}
3.3、计算逻辑的实现
计算的逻辑要针对输入的不同运算符来对操作数进行运算，同时还要考虑到除数为0这种不合理的以及只单击运算符运算的算法错误，。
主要代码如下：
doubled1;//操作数1
doubled2;//操作数2
Strings;//运算符
.
.
.
//计算逻辑
elseif（obj==equal）
{if（s=="+"）
{d2=d1+Double.parseDouble（txtinput.getText（））;
//显示结果
txtinput.setText（Double.toString（d2））;
}
elseif（s=="-"）
{d2=d1-Double.parseDouble（txtinput.getText（））;
//显示结果
txtinput.setText（Double.toString（d2））;
}
elseif（txtinput.equals（txtinput.getText（））&&obj==subtract）
{d2=d1-Double.parseDouble（txtinput.getText（））;
//显示结果
txtinput.setText（Double.toString（d2））;}
elseif（s=="/"）
{if（Double.parseDouble（txtinput.getText（））==0）
//除数为零：
当除数为零时，弹出“除数不能为零”窗体
JOptionPane.showMessageDialog（this,"除数不能为0"）;
d2=d1/Double.parseDouble（txtinput.getText（））;
txtinput.setText（Double.toString（d2））;
}
elseif（s=="*"）
{d2=d1*Double.parseDouble（txtinput.getText（））;
txtinput.setText（Double.toString（d2））;
}
}
}
catch（Exceptionouch）
//错误输入：
当只单击运算符时，弹出“错误输入”窗体
{JOptionPane.showMessageDialog（null,"错误输入","error",
JOptionPane.ERROR_MESSAGE）;}
}
四．效果及存在的问题
4.1运行效果
（1）加法运算功能：
例如12+14=
先输入12，在按+,在输入14在按=，结果如下图
（2）减法运算功能：
例如26-14=
先输入26，在按-,在输入14，在按=，结果如下图
（3）乘法运算功能：
例如25*15=
先输入25，在按*,在输入15，在按=，结果如下图
（4）除法运算功能：
例如125\5=
先输入125，在按\,在输入5,在按=，结果如下图
（5）“清零按钮”数据清除功能
清除前
清除后
（6）.异常处理机制
当除数为0时
当只单击运算符号运算时
4.2本计算器存在的不足
在完成课程设计的期间，参阅了相关的书籍并在网络上查找相关的资料，对实现这个设计提供了很大的帮助。
由于目前知识方面的匮乏，本次课程设计的计算器没能够顺利实现开方运算、正余弦正切运算、阶乘运算,进制转换等高级，更复杂的数据计算功能，希望在以后的时间里丰富这方面的知识，以便更好的运用。
五．结果分析及心得体会
在这次课程设计中，我利用课堂所学的知识和通过查阅课外资料，顺利的实现了计算器的各个功能，并对其进行按键的排版、监听、处理、运算等各个步骤的亲力亲为，基本上完成了任务书上的各项内容。
虽然在这次的课程设计的过程和结果中，也存在一些的不足，但通过分析和解决，我也收获了很多。
其次，在本次的课程设计中，通过与同学们的交流，解决了不少长久以来困扰我的java语言问题，让我深切体会到了大家共同努力的重要性。
在设计这个系统的时候，我查阅了很多相关的书籍，并通过网络解决了不少问题。
通过这次课程设计，我对eclipse的开发环境和使用也有了更多的认识和了解，让我对java语言的认识又加深了一步，不仅使我学会了如何查阅资料，同时也让我发现了网络这个好老师，总之收获了很多。
六．参考文献
[1] 雍俊海 《Java程序设计教程》（第三版） 清华大学出版社
[2]（美）埃克尔 著，陈昊鹏 译 《Java编程思想》（第4版）.机械工业出版社
[3] 李兴华 《Java从入门到精通》 人民邮电出版社 2010-4-1版
[4] 温沿书 《Java入门与实战教程》人民邮电出版社2010-03-01版
[5] 李钟尉 《Java范例完全自学手册》 人民邮电出版社 2009-10-1
七．源程序附录
packagecom.demo1;
importjavax.swing.*;
importjava.awt.*;
importjava.awt.event.*;
publicclassCalculatorextendsJFrameimplementsActionListener
{
JPaneltxtpanel,btnpanel;//txtpanel用于放置文本框，btnpanel用于放置按钮
JTextFieldtxtinput;
JButtonb1,b2,b3,b4,b5,b6,b7,b8,b9,b0,bdes,multiply,divide,add,
subtract,clear,equal;
GridLayoutgl;
doubled1;//操作数1
doubled2;//操作数2
Strings;//运算符
//声明各个UI组件对象并初始化
publicCalculator（）
{
super（"基于JavaJDK的计算器"）;
txtpanel=newJPanel（）;
btnpanel=newJPanel（）;
txtinput=newJTextField（25）;
txtinput.setEditable（false）;//设置文本框不能编辑
txtinput.setHorizontalAlignment（JTextField.RIGHT）;//设置文本框为右对齐，使输入和结果都靠右显示
txtinput.setText（""）;
b1=newJButton（"1"）;
b2=newJButton（"2"）;
b3=newJButton（"3"）;
b4=newJButton（"4"）;
b5=newJButton（"5"）;
b6=newJButton（"6"）;
b7=newJButton（"7"）;
b8=newJButton（"8"）;
b9=newJButton（"9"）;
b0=newJButton（"0"）;
bde
s=newJButton（"."）;
add=newJButton（"+"）;
subtract=newJButton（"-"）;
multiply=newJButton（"*"）;
divide=newJButton（"/"）;
clear=newJButton（"清零"）;
equal=newJButton（"="）;
//清除键的逻辑（Clear）
clear.addActionListener（newActionListener（）//注册监听
{publicvoidactionPerformed（ActionEventargh）
{btnCancelActionPerformed（）;}
}）;
b1.addActionListener（this）;
b2.addActionListener（this）;
b3.addActionListener（this）;
b4.addActionListener（this）;
b5.addActionListener（this）;
b6.addActionListener（this）;
b7.addActionListener（this）;
b8.addActionListener（this）;
b9.addActionListener（this）;
b0.addActionListener（this）;
bdes.addActionListener（this）;
multiply.addActionListener（this）;
divide.addActionListener（this）;
add.addActionListener（this）;
subtract.addActionListener（this）;
equal.addActionListener（this）;
//将UI组件添加进容器内
getContentPane（）.add（txtpanel,BorderLayout.NORTH）;
txtpanel.add（txtinput）;
txtpanel.add（clear）;
gl=newGridLayout（4,4,5,5）;
btnpanel.setLayout（gl）;
getContentPane（）.add（btnpanel）;
btnpanel.add（b7）;
btnpanel.add（b8）;
btnpanel.add（b9）;
btnpanel.add（multiply）;
btnpanel.add（b4）;
btnpanel.add（b5）;
btnpanel.add（b6）;
btnpanel.add（divide）;
btnpanel.add（b1）;
btnpanel.add（b2）;
btnpanel.add（b3）;
btnpanel.add（add）;
btnpanel.add（b0）;
btnpanel.add（bdes）;
btnpanel.add（equal）;
btnpanel.add（subtract）;
setSize（400,250）;
setVisible（
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