【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算术运算的图形化计算器。

2.运行结果

运行结果

【案例目标】

【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

【实现步骤】

一、创建类Calculator.java

1. 创建类Calculator作为测试类；

1）创建主函数

2）通过 UIManager 来设置窗体的 UI 风格

2. 创建类CalculatorTest

1）创建类CalculatorTest，并为类CalculatorTest添加无参的构造方法

public CalculatorTest()

{

……

}

2）主函数中声明计算器的对象cal

CalculatorTest cal = new CalculatorTest();

二、图形化计算器界面及实现

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。组件的创建均在类CalculatorTest中定义声明为成员变量；组件的初始化、属性设置均在构造方法CalculatorTest( )中完成。

（1）在类CalculatorTest中定义声明为成员变量

1）创建窗体和初始化

// 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("XXX的计算器");

2）创建文本框和初始化

//创建一个JTextField对象并初始化。显示 20 列的文本内容,result为运算结果，下面有定义，可以先隐藏这个参数，后面再显示

JTextField result_TextField = new JTextField(result, 20);

//属性设置：水平靠右

result_TextField.setHorizontalAlignment(JTextField.RIGHT);

3）创建各个按钮和初始化

//数字按钮、运算符等按钮

JButton btNum[],btOper[],btPoint,btEqual,btBack,btSqrt,btPingfang,btLifang,btYushu;

(2) 在构造方法CalculatorTest( )中初始化、设置相关属性

/*** 1 事件源   ***/

//数字按钮初始化：

//数字键0到9

btNum=new JButton[10];//数组对象

for(int i=0;i  

 //通过 UIManager 来设置窗体的 UI 风格

 UIManager.setLookAndFeel("javax.swing.plaf.metal.MetalLookAndFeel");

} catch (Exception e) {

e.printStackTrace();

}

3.布局结束之后，就是计算器的难点：编写事件处理程序。

（1）在类CalculatorTest中声明定义如下成员变量（操作数1 、操作数2、运算符、运算结果、数字标志位、5个状态开关）

1）声明定义成员变量

// 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 oper = "+";

// 运算结果

String result = "";

//代表数字标志位

boolean isNum; 

// 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。

Vector vt = new Vector(20, 10);

2）包含构造函数

public CalculatorTest()

{ ……}

3）包含几个内部类

接收事件对象，激活事件处理器，实现预定功能。

class Listener_num implements ActionListener {

……

}

      //Listener_oper类中编写了运算符号键的响应逻辑

class Listener_oper implements ActionListener {

……

}

//Listener_backspace类中编写了清除键的响应逻辑

class Listener_backspace implements ActionListener {

……

}

//Listener_equal类中编写的是等于号键的响应逻辑

class Listener_equal implements ActionListener {

……

}

//Listener_point类中编写的是小数点键的相应逻辑

class Listener_point implements ActionListener

{

……

}

4）包含定义成员方法cal()

// calc()方法中编写了计算逻辑的实现。

public void cal()

{ …… }

4.按键的响应实现。

（1）在类CalculatorTest中声明定义如下内部类（监听器功能处理）：

1）数字键（0~9按钮）的响应

//Listener_num类中编写的是数字键的响应逻辑。

class Listener_num implements ActionListener {

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);

}                              

}

}

2）运算符号键（操作符）的响应

      //Listener_oper类中编写了运算符号键的响应逻辑

class Listener_oper implements ActionListener {

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;

oper = 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("/"))

&& !(c.getText().equals("Sqrt"))&& !(c.getText().equals("^2"))

&& !(c.getText().equals("^3"))&& !(c.getText().equals("%")))

{

cal();

str1 = result;

k1 = 2;

k5 = 1;

k4 = 1;

oper = ss2;

}

k2 = k2 + 1;

}

}

}

3）清除键的响应

//Listener_backspace类中编写了清除键的响应逻辑

class Listener_backspace implements ActionListener {

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";

oper = "";

result = "";

result_TextField.setText(result);

vt.clear();

}

}

4）等于号键的响应

//Listener_equal类中编写的是等于号键的响应逻辑

class Listener_equal implements ActionListener {

public void actionPerformed(ActionEvent e) {

store = (JButton) e.getSource();

vt.add(store);

cal();

k1 = 1;

k2 = 1;

k3 = 1;

k4 = 1;

str1 = result;

}

}

5）小数点键的响应

//Listener_point类中编写的是小数点键的相应逻辑

class Listener_point implements ActionListener {

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;

}

}

5.计算逻辑的实现。

（1）在类CalculatorTest中声明定义成员方法cal( )，编写了计算逻辑的实现：

// calc()方法中编写了计算逻辑的实现。

public void cal()

{

double a2;

double b2;

String c = oper;

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;

}

}

if (c.equals("Sqrt")) {

result2 = Math.sqrt(a2);

}

if (c.equals("^2")) {

result2 = a2*a2;

}

if (c.equals("^3")) {

result2 = a2*a2*a2;

}

if (c.equals("%")) {

if (b2 == 0) {

result2 = 0;

} else {

result2 = a2 % b2;

}

}

result = ((new Double(result2)).toString());

result_TextField.setText(result);

}

}

6.注册监听器

(1) 在构造方法CalculatorTest( )中创建监听器并绑定事件

主要是事件处理机制中的监听器注册到事件源 、产生并传送事件对象和部分的处理功能。

1）窗体事件响应和注册监听

//窗体注册监听

        // 窗体关闭事件的响应程序

frame.addWindowListener(new WindowAdapter() {

public void windowClosing(WindowEvent e) {

System.exit(0);

}

});

2）数字按钮注册监听

//数字按钮注册监听

Listener_num jt_num = new Listener_num();

for(int i=0;i

//数字按钮初始化 0-9

btNum=new JButton[10]; //数组对象

for(int i=0;i

public void windowClosing(WindowEvent e){

System.exit(0);}

});

}

//声明定义成员变量,操作数1和2，为了程序安全，初值一定设置，这里我们设置为0.

String str1="0";

String str2="0";

String signal="+";//运算符

String result="=";//运算结果

//以下为k1-k5为状态开关，分别表示选择输入方向、记录符号键的次数、用于标识 str1 是否可以被清 0、用于标识 str2 是否可以被清 0、用于控制小数点可否被录入

int k1=1; // 用于选择输入方向，将要写入str1或str2

int k2=1; //用于记录符号键的次数，如果k2>1说明进行是2+3-9+5这样的多符号运算

int k3=1; //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 k4=1; //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 k5=1; //用于控制小数点可否被录入,等于1时可以,不为1时,输入的小数点会被丢掉

//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;

@SuppressWarnings("rawtypes")

Vector vt =new Vector(20,10);//vt 存储之前输入的运算符。

//内部类   接收事件对象，激活事件处理器，实现预定功能。

//数字键

class Listener_num implements ActionListener {

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 == k2){

if (k4 == 1){

str2 = "";

k5=1;

}

str2=str2+ss;

k4=k4+1;

result_TextField.setText(str2);

}

}

}

//Listener_oper类中编写了运算符号键的响应逻辑

class Listener_oper implements ActionListener {

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("/")) && !(c.getText().equals("Sqart")) && !(c.getText().equals("^2")) && !(c.getText().equals("^3")) && !(c.getText().equals("%"))){

cal();

str1=result;

k1=2;

k5=1;

k4=1;

signal=ss2;

}

k2=k2+1;

}

}

}

//Listener_backspace类中编写了清除键的响应逻辑

class Listener_backspace 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_equal类中编写的是等于号键的响应逻辑

class Listener_equal implements ActionListener {

public void actionPerformed(ActionEvent e){

store=(JButton) e.getSource();

vt.add(store);

cal();

k1=1;

k2=1;

k3=1;

k4=1;

str1=result;

}

}

//Listener_point类中编写的是小数点键的相应逻辑

class Listener_point 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；

}

}

}

// cal()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 (c.equals("."))

str1="0.0";

if (c.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;

}

}

if (c.equals("Sqrt")){

result2=Math.sqrt(a2);

}

if (c.equals("^2")){

result2=a2*a2;

}

if (c.equals("^3")){

result2=a2*a2*a2;

}

if (c.equals("%")){

if(b2==0){

result2=0;

}else {

result2=a2%b2;

}

}

result=((new Double(result2)).toString());

result_TextField.setText(result);

}

}

}

public class Calculator {

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();

   }

   CalculatorTest cal = new CalculatorTest(); //主函数中声明计算器的对象cal

   }

}

//关注公众号：《大学生生活与帮助》 了解更多与我相关