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

界 面

界面组件事件响应逻 辑

数值计算逻 辑

响应按钮等到的 点击事件

调用具体算 法计算

更新文本框等组

件显示的值

传递计算

结果

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

3.1.1 UI 组件创建和初始化

（1）、面板

JPanel txtpanel：用于放置文本框

Panel btnpanel：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。

public class Calculator extends JFrame implements ActionListener

{

//txtpanel用于放置文本框，btnpanel用于放置按钮

JPanel txtpanel,btnpanel;

//创建文本框，用于显示内容

JTextField txtinput;

.

.

.

//声明各个UI组件对象并初始化

public Calculator()

{

super("基于JavaJDK的计算器");

txtpanel=new JPanel();

btnpanel=new JPanel();

// 参数 25 表明可以显示 25 列的文本内容

txtinput=new JTextField(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=new JButton("1");

b2=new JButton("2");

b3=new JButton("3");

b4=new JButton("4");

b5=new JButton("5");

b6=new JButton("6");

b7=new JButton("7");

b8=new JButton("8");

b9=new JButton("9");

b0=new JButton("0");

// 计算命令按钮，加减乘除以及小数点，清除等

bdes=new JButton(".");

add=new JButton("+");

subtract=new JButton("-");

multiply=new JButton("*");

divide=new JButton("/");

clear=new JButton("清零");

equal=new JButton("=");

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

JPanel txtpanel,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=new GridLayout(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

public void btnCancelActionPerformed()

{ txtinput.setText("");}

public void actionPerformed(ActionEvent e)

{ try{

Object obj=e.getSource();

if(obj==b1)

txtinput.setText(txtinput.getText()+"1"); else if(obj==b2)

txtinput.setText(txtinput.getText()+"2"); else if(obj==b3)

txtinput.setText(txtinput.getText()+"3"); else if(obj==b4)

txtinput.setText(txtinput.getText()+"4"); else if(obj==b5)

txtinput.setText(txtinput.getText()+"5"); else if(obj==b6)

txtinput.setText(txtinput.getText()+"6"); else if(obj==b7)

txtinput.setText(txtinput.getText()+"7"); else if(obj==b8)

txtinput.setText(txtinput.getText()+"8"); else if(obj==b9)

txtinput.setText(txtinput.getText()+"9"); else if(obj==b0)

txtinput.setText(txtinput.getText()+"0"); else if(obj==bdes)

txtinput.setText(txtinput.getText()+"."); else if(obj==add)

{ d1=Double.parseDouble(txtinput.getText()); s="+";

txtinput.setText("");

}

else if(obj==subtract)

{ d1=Double.parseDouble(txtinput.getText()); s="-";

txtinput.setText("");

}

else if(obj==divide)

{ d1=Double.parseDouble(txtinput.getText()); s="/";

txtinput.setText("");

}

else if(obj==multiply)

{ d1=Double.parseDouble(txtinput.getText()); s="*";

txtinput.setText("");

}

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：

double d1;//操作数1

double d2;// 操作数2

String s;// 运算符

.

.

.

//计算逻辑

else if(obj==equal)

{ if(s=="+")

{ d2=d1+Double.parseDouble(txtinput.getText());

//显示结果

txtinput.setText(Double.toString(d2));

}

else if(s=="-")

{ d2=d1-Double.parseDouble(txtinput.getText());

//显示结果

txtinput.setText(Double.toString(d2));

}

else if(txtinput.equals(txtinput.getText())&&obj==subtract)

{ d2=d1-Double.parseDouble(txtinput.getText());

//显示结果

txtinput.setText(Double.toString(d2)); }

else if(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));

}

else if(s=="*")

{ d2=d1*Double.parseDouble(txtinput.getText());

txtinput.setText(Double.toString(d2));

}

}

}

catch(Exception ouch)

//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

package com.demo1;

import javax.swing.*;

import java.awt.*;

import java.awt.event.*;

public class Calculator extends JFrame implements ActionListener

{

JPanel txtpanel,btnpanel;//txtpanel用于放置文本框，btnpanel用于放置按钮JTextField txtinput;

JButton b1,b2,b3,b4,b5,b6,b7,b8,b9,b0,bdes,multiply,divide,add, subtract,clear,equal;

GridLayout gl;

double d1;//操作数1

double d2;// 操作数2

String s;// 运算符

//声明各个UI组件对象并初始化

public Calculator()

{

super("基于JavaJDK的计算器");

txtpanel=new JPanel();

btnpanel=new JPanel();

txtinput=new JTextField(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=new JButton("1");

b2=new JButton("2");

b3=new JButton("3");

b4=new JButton("4");

b5=new JButton("5");

b6=new JButton("6");

b7=new JButton("7");

b8=new JButton("8");

b9=new JButton("9");

b0=new JButton("0");

bdes=new JButton(".");

add=new JButton("+");

subtract=new JButton("-");

multiply=new JButton("*");

divide=new JButton("/");

clear=new JButton("清零");

equal=new JButton("=");

//清除键的逻辑（Clear）

clear.addActionListener(new ActionListener()//注册监听

{ public void actionPerformed(ActionEvent argh)

{ 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=new GridLayout(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(true);

setLocation(300,200);// 设置主窗口出现在屏幕上的位置setDefaultCloseOperation(WindowConstants.EXIT_ON_CLOSE);

}

//注册各个监听器，即绑定事件响应逻辑到各个UI组件上

public void btnCancelActionPerformed()

{ txtinput.setText("");}

public void actionPerformed(ActionEvent e) { try{

Object obj=e.getSource();

if(obj==b1)

txtinput.setText(txtinput.getText()+"1"); else if(obj==b2)

txtinput.setText(txtinput.getText()+"2"); else if(obj==b3)

txtinput.setText(txtinput.getText()+"3"); else if(obj==b4)

txtinput.setText(txtinput.getText()+"4"); else if(obj==b5)

txtinput.setText(txtinput.getText()+"5"); else if(obj==b6)

txtinput.setText(txtinput.getText()+"6"); else if(obj==b7)

txtinput.setText(txtinput.getText()+"7"); else if(obj==b8)

txtinput.setText(txtinput.getText()+"8"); else if(obj==b9)

txtinput.setText(txtinput.getText()+"9"); else if(obj==b0)

txtinput.setText(txtinput.getText()+"0"); else if(obj==bdes)

txtinput.setText(txtinput.getText()+"."); else if(obj==add)

{ d1=Double.parseDouble(txtinput.getText()); s="+";

txtinput.setText("");

}

else if(obj==subtract)

{ d1=Double.parseDouble(txtinput.getText()); s="-";

txtinput.setText("");

}

else if(obj==divide)

{ d1=Double.parseDouble(txtinput.getText()); s="/";

txtinput.setText("");

}

else if(obj==multiply)

{ d1=Double.parseDouble(txtinput.getText()); s="*";

txtinput.setText("");

}

//计算逻辑

else if(obj==equal)

{ if(s=="+")

{ d2=d1+Double.parseDouble(txtinput.getText());

//显示结果

txtinput.setText(Double.toString(d2));

}

else if(s=="-")

{ d2=d1-Double.parseDouble(txtinput.getText());

//显示结果

txtinput.setText(Double.toString(d2));

}

else if(txtinput.equals(txtinput.getText())&&obj==subtract) { d2=d1-Double.parseDouble(txtinput.getText());

//显示结果

txtinput.setText(Double.toString(d2)); }

else if(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));

}

else if(s=="*")

{ d2=d1*Double.parseDouble(txtinput.getText());

txtinput.setText(Double.toString(d2));

}

}

}

catch(Exception ouch)

//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); }

}

//设置程序显示的界面风格

public static void main(String args[])

{ try {

UIManager.setLookAndFeel

("com.sun.java.swing.plaf.windows.WindowsLookAndFeel");} catch(Exception e){}

new Calculator();

}

}