简易计算器-课后程序(JAVA基础案例教程-黑马程序员编著-第十一章-课后作业)

【案例11-2】简易计算器

【案例介绍】

1.案例描述

本案例要求利用Java Swing 图形组件开发一个可以进行简单的四则运算的图形化计算器。

2.运行结果

运行结果

【案例分析】

要制作一个计算器，首先要知道它由哪些部分组成，如下图所示：

一个简单的图形化界面计算器，需要由界面组件、组件的时间监听器和具体的事件处理逻辑组成。

实现一个简易图形化界面计算器可分以下几个步骤：

1.UI组件创建和初始化：包括窗体的创建，显示计算结果文本框、清除按钮、数字按钮、运算符等按钮的初始化。

2.在窗体中添加UI组件：包括放置数字键及运算符面板、放置清除框面板。

3.布局结束之后，就是计算器的难点：编写事件处理程序。

4.按键的响应实现。

5.计算逻辑的实现。

6.注册监听器

【案例实现】

Calculator.java

package chapter1102;
import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
import javax.swing.*;
import java.util.Vector;
import java.math.BigDecimal;
public class Calculator {
// 操作数1，为了程序的安全，初值一定设置，这里我们设置为0。
String str1 = "0";
// 操作数2
String str2 = "0";
// 运算符
String signal = "+";
// 运算结果
String result = "";
// 以下k1至k5为状态开关
// 开关1用于选择输入方向，将要写入str1或str2
// 为 1 时写入 str1，为 2 时写入 str2
int k1 = 1;
// 开关 2 用于记录符号键的次数
// 如果 k2>1 说明进行的是 2+3-9+8 这样的多符号运算
int k2 = 1;
// 开关3用于标识 str1 是否可以被清 0
// 等于 1 时可以，不等于1时不能被清0
int k3 = 1;
// 开关4用于标识 str2 是否可以被清 0
// 等于 1 时可以，不等于1时不能被清0
int k4 = 1;
// 开关5用于控制小数点可否被录入
// 等于1时可以，不为1时，输入的小数点被丢掉
int k5 = 1;
// store的作用类似于寄存器，用于记录是否连续按下符号键
JButton store;
//vt 存储之前输入的运算符。
@SuppressWarnings("rawtypes")
Vector vt = new Vector(20, 10);
// 创建一个 JFrame 对象并初始化。JFrame 可以理解为程序的主窗体。
JFrame frame = new JFrame("Calculator");
//创建一个JTextField对象并初始化。JTextField用于显示操作和计算结果的文本框。
// 参数 20 表明可以显示 20 列的文本内容
JTextField result_TextField = new JTextField(result, 20);
// 清除按钮
JButton clear_Button = new JButton("Clear");
// 数字键0到9
JButton button0 = new JButton("0");
JButton button1 = new JButton("1");
JButton button2 = new JButton("2");
JButton button3 = new JButton("3");
JButton button4 = new JButton("4");
JButton button5 = new JButton("5");
JButton button6 = new JButton("6");
JButton button7 = new JButton("7");
JButton button8 = new JButton("8");
JButton button9 = new JButton("9");
// 计算命令按钮，加减乘除以及小数点等
JButton button_Dian = new JButton(".");
JButton button_jia = new JButton("+");
JButton button_jian = new JButton("-");
JButton button_cheng = new JButton("*");
JButton button_chu = new JButton("/");
JButton button_dy = new JButton("=");
public Calculator() {
button0.setMnemonic(KeyEvent.VK_0);
result_TextField.setHorizontalAlignment(JTextField.RIGHT);
// 创建一个 Jpanel 对象并初始化
JPanel pan = new JPanel();
// 设置该容器的布局为四行四列，边距为5像素
pan.setLayout(new GridLayout(4, 4, 5, 5));
// 将用于计算的按钮添加到容器内
pan.add(button7);
pan.add(button8);
pan.add(button9);
pan.add(button_chu);
pan.add(button4);
pan.add(button5);
pan.add(button6);
pan.add(button_cheng);
pan.add(button1);
pan.add(button2);
pan.add(button3);
pan.add(button_jian);
pan.add(button0);
pan.add(button_Dian);
pan.add(button_dy);
pan.add(button_jia);
// 设置 pan 对象的边距
pan.setBorder(BorderFactory.createEmptyBorder(5, 5, 5, 5));
// 按照同样的方式设置第二个JPanel
JPanel pan2 = new JPanel();
pan2.setLayout(new BorderLayout());
pan2.add(result_TextField, BorderLayout.WEST);
pan2.add(clear_Button, BorderLayout.EAST);
// 设置主窗口出现在屏幕上的位置
frame.setLocation(300, 200);
// 设置窗体可以调大小
frame.setResizable(true);
//窗体中可以放置 JPanel，这里我们将面板pan和面板pan2让如窗体
frame.getContentPane().setLayout(new BorderLayout());
frame.getContentPane().add(pan2, BorderLayout.NORTH);
frame.getContentPane().add(pan, BorderLayout.CENTER);
frame.pack();
frame.setVisible(true);
//Listener类中编写的是数字键的响应逻辑。
class Listener implements ActionListener {
@SuppressWarnings("unchecked")
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
String ss = ((JButton) e.getSource()).getText();
store = (JButton) e.getSource();
vt.add(store);
if (k1 == 1) {
if (k3 == 1) {
str1 = "";
k5 = 1;
}
str1 = str1 + ss;
k3 = k3 + 1;
result_TextField.setText(str1);
} else if (k1 == 2) {
if (k4 == 1) {
str2 = "";
k5 = 1;
}
str2 = str2 + ss;
k4 = k4 + 1;
result_TextField.setText(str2);
}
}
}
//Listener_signal类中编写了运算符号键的响应逻辑
class Listener_signal implements ActionListener {
@SuppressWarnings("unchecked")
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
String ss2 = ((JButton) e.getSource()).getText();
store = (JButton) e.getSource();
vt.add(store);
if (k2 == 1) {
k1 = 2;
k5 = 1;
signal = ss2;
k2 = k2 + 1;
} else {
int a = vt.size();
JButton c = (JButton) vt.get(a - 2);
if (!(c.getText().equals("+"))
&& !(c.getText().equals("-"))
&& !(c.getText().equals("*"))
&& !(c.getText().equals("/")))
{
cal();
str1 = result;
k1 = 2;
k5 = 1;
k4 = 1;
signal = ss2;
}
k2 = k2 + 1;
}
}
}
//Listener_clear类中编写了清除键的响应逻辑
class Listener_clear implements ActionListener {
@SuppressWarnings("unchecked")
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
store = (JButton) e.getSource();
vt.add(store);
k5 = 1;
k2 = 1;
k1 = 1;
k3 = 1;
k4 = 1;
str1 = "0";
str2 = "0";
signal = "";
result = "";
result_TextField.setText(result);
vt.clear();
}
}
//Listener_dy类中编写的是等于号键的响应逻辑
class Listener_dy implements ActionListener {
@SuppressWarnings("unchecked")
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
store = (JButton) e.getSource();
vt.add(store);
cal();
k1 = 1;
k2 = 1;
k3 = 1;
k4 = 1;
str1 = result;
}
}
//Listener_xiaos类中编写的是小数点键的相应逻辑
class Listener_xiaos implements ActionListener {
@SuppressWarnings("unchecked")
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
store = (JButton) e.getSource();
vt.add(store);
if (k5 == 1) {
String ss2 = ((JButton) e.getSource()).getText();
if (k1 == 1) {
if (k3 == 1) {
str1 = "";
k5 = 1;
}
str1 = str1 + ss2;
k3 = k3 + 1;
result_TextField.setText(str1);
} else if (k1 == 2) {
if (k4 == 1) {
str2 = "";
k5 = 1;
}
str2 = str2 + ss2;
k4 = k4 + 1;
result_TextField.setText(str2);
}
}
k5 = k5 + 1;
}
}
// 监听等于键
Listener_dy jt_dy = new Listener_dy();
// 监听数字键
Listener jt = new Listener();
// 监听符号键
Listener_signal jt_signal = new Listener_signal();
// 监听清除键
Listener_clear jt_c = new Listener_clear();
// 监听小数点键
Listener_xiaos jt_xs = new Listener_xiaos();
button7.addActionListener(jt);
button8.addActionListener(jt);
button9.addActionListener(jt);
button_chu.addActionListener(jt_signal);
button4.addActionListener(jt);
button5.addActionListener(jt);
button6.addActionListener(jt);
button_cheng.addActionListener(jt_signal);
button1.addActionListener(jt);
button2.addActionListener(jt);
button3.addActionListener(jt);
button_jian.addActionListener(jt_signal);
button0.addActionListener(jt);
button_Dian.addActionListener(jt_xs);
button_dy.addActionListener(jt_dy);
button_jia.addActionListener(jt_signal);
clear_Button.addActionListener(jt_c);
// 窗体关闭事件的响应程序
frame.addWindowListener(new WindowAdapter() {
public void windowClosing(WindowEvent e) {
System.exit(0);
}
});
}
// calc()方法中编写了计算逻辑的实现。
public void cal() {
double a2;
double b2;
String c = signal;
double result2 = 0;
if (c.equals("")) {
result_TextField.setText("Please input operator");
} else {
if (str1.equals("."))
str1 = "0.0";
if (str2.equals("."))
str2 = "0.0";
a2 = Double.valueOf(str1).doubleValue();
b2 = Double.valueOf(str2).doubleValue();
if (c.equals("+")) {
result2 = a2 + b2;
}
if (c.equals("-")) {
result2 = a2 - b2;
}
if (c.equals("*")) {
BigDecimal m1 = new BigDecimal(Double.toString(a2));
BigDecimal m2 = new
BigDecimal(Double.toString(b2));
result2 = m1.multiply(m2).doubleValue();
}
if (c.equals("/")) {
if (b2 == 0) {
result2 = 0;
} else {
result2 = a2 / b2;
}
}
result = ((new Double(result2)).toString());
result_TextField.setText(result);
}
}
@SuppressWarnings("unused")
public static void main(String[] args) {
try {
//通过 UIManager 来设置窗体的 UI 风格
UIManager.setLookAndFeel("javax.swing.plaf.metal.MetalLookAndFeel");
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
Calculator cal = new Calculator();
}
}

上述代码中，第7-32行代码，定义了一些成员变量，方便响应的逻辑实现。第34-35行代码，创建了一个Vector对象，存储之前输入的运算符。第37行代码，创建了一个 JFrame 对象并初始化。JFrame 可以理解为程序的主窗体。第40行代码，创建了一个JTextField对象并初始化。JTextField用于显示操作和计算结果的文本框。参数 20 表明可以显示 20 列的文本内容。第42行代码，创建了一个清除按钮对象。第44-53行，创建数字键0-9按钮对象。第55-60行，创建计算命令按钮，加减乘除以及小数点等按钮对象。第65-101行代码，是对计算器进行布局。Listener类中编写的是数字键的响应逻辑。Listener_xiaos类中编写的是小数点键的相应逻辑。Listener_signal类中编写了运算符号键的响应逻辑。Listener_dy类中编写的是等于号键的响应逻辑。Listener_clear类中编写了清除键的响应逻辑。calc()方法中编写了计算逻辑的实现。第222-247行代码，创建监听对象，斌对各个按键进行监听。第249-253行代码，为窗体关闭事件的响应程序。第297行代码，通过 UIManager 来设置窗体的 UI 风格。