华东交通大学java课程设计任务书

课程设计(论文)任务书

软件学院学院11软件工程专业二班

一、课程设计(论文)题目计算器

二、课程设计(论文)工作自 2012 年 12 月24 日起至2012 年12 月 28 日止。

三、课程设计(论文) 地点: 软件学院实训中心

四、课程设计(论文)内容要求：

1．本课程设计的目的

（1）掌握Java语言的程序设计方法；

（2）理论联系实际，进一步提高学生的软件开发技术；

（3）培养学生分析、解决问题的能力；

（4）提高学生实践论文撰写能力。

2．课程设计的任务及要求

1）课程设计任务：

设计一个图形界面（GUI）的计算器应用程序，完成简单的算术运算。

（1）计算器能实现加法、减法、乘法、除法运算；

（2）计算器能实现清零、退格、倒数、取反运算。

2）创新要求：

图形界面采用继承WindowAdapter类，采取调用类方法来注册监听；

（1）关闭窗口采用调用内嵌类来实现；

（2）采用swing包来实现，窗口(JFrame)和面板(Panel)。

3）课程设计论文编写要求

（1）课程设计任务及要求

（2）设计思路--工作原理、功能规划

（3）详细设计---数据分析、算法思路、类设计、功能实现（含程序流程图、主要代码及注释）、界面等。

（4）运行调试与分析讨论---给出运行屏幕截图，分析运行结果，有何改进想法等。（5）设计体会与小结---设计遇到的问题及解决办法，通过设计学到了哪些新知识，巩固了哪些知识，有哪些提高。

（6）参考文献（必须按标准格式列出，可参考教材后面的参考文献格式）

（7）报告按规定排版打印，要求装订平整，否则要求返工；

（8）课设报告的装订顺序如下：封面---任务书---中文摘要---目录----正文---附录(代码及相关图片)

（9）严禁抄袭，如有发现，按不及格处理。

4）课程设计评分标准：

（1）学习态度：20分；

（2）程序检查：20分；

（3）课设答辩：20分；

（4）课设报告：40分。

5）参考文献：

（1）丁振凡. Java语言实用教程(第2版)[M]. 清华大学出版社. 2008.1

（2）丁振凡. Java语言实用教程实验指导(第2版)[M]. 清华大学出版社. 2008.1 （3）杨树林等. Java语言最新实用案例教程(第2版)[M]. 清华大学出版社. 2010.7 （4）https://www.360docs.net/doc/731526373.html,/p/1941650010

6）课程设计进度安排

1．准备阶段（4学时）：选择设计题目、了解设计目的要求、查阅相关资料

2．程序模块设计分析阶段（4学时）：程序总体设计、详细设计

3．代码编写调试阶段（8学时）：程序模块代码编写、调试、测试

4．撰写论文阶段（4学时）：总结课程设计任务和设计内容，撰写课程设计论文

学生签名：

2012 年12 月24 日

课程设计(论文)评审意见

（1）学习态度（20分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；（2）程序检查（20分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；（3）课设答辩（20分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；（5）论文撰写（40分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；

评阅人：职称：讲师

2012 年12 月日

中文摘要

21世纪随着计算机和网络在社会生活与科学领域的发展，Java的应用正在不断地走向深入，Java语言的优良特性使得Java应用具有无比的健壮性和可靠性，这也减少了应用系统的维护费用。Java对对象技术的全面支持和Java平台内嵌的API能缩短应用系统的开发时间并降低成本。Java的编译一次，到处可运行的特性使得它能够提供一个随处可用的开放结构和在多平台之间传递信息的低成本方式。特别是Java企业应用编程接口为企业计算及电子商务应用系统提供了有关技术和丰富的类库。

综合上述，Java的生命力体现在如下方面:

（1）Java产生与流行是InterNet发展的客观要求.

（2）Java是一门各方面性能都很好的编程语言,它的基本特点是简单,面向对象,分布式,解释的,健壮的,完全的,结构中立的,可移植的,性能很优异的,多线程的,动态的,适合的Internet环境上开发应用系统.

（3）Java可以制作大部分网络应用程序系统,而且与如今流行的WWW 浏览器结合很好.

（4）Java不仅仅是一种各方,更重要的是一种区别于传统系统,遵守"网络就是计算机"信条的平台技术.Java平台将面向对象系统扩展成包括程序和数据的网络计算机(NC),而这个平台的核心就是Java虚拟机,许多使Java成为万能开发平台的属性都源于Java虚拟机的概念和实现.

本次设计是通过Java编程技术来设计一个图形界面（GUI）的计算器应用程序，完成简单的算术运算，该计算器可以实现加法、减法、乘法、除法的简单运算，还实现了科学计数法tan、cos、sin、log等,也可以实现一些简单的扩展运算，开展这次课题设计的主要目的在于检测学生对Java应用的熟练程度，发现问题并及时改正和提高，同时扩展学生对Java 知识的进一步了解和认识，强化学生的编程能力，为他们将来在新的旅途中能更好的发挥自身的才能。

目录

一、课程设计任务及要求 (1)

二、需求分析 (2)

三、设计思路 (3)

四、详细设计 (5)

五、运行调试与分析讨论 (11)

六、设计体会与小结 (13)

七、参考文献 (14)

一、课程设计任务及要求

1.课程设计任务：

设计一个图形界面（GUI）的计算器应用程序，完成简单的算术运算。

2.课程设计要求：

（1）设计的计算器应用程序可以完成加法、减法、乘法、除法运算。（2）实现小数点、正负号、求倒数、退格和清零功能。

（3）独自一人完成课程设计，不得抄袭，应用自己所学课程知识完成对计算器的基本任务。

（4）查阅相关资料，学习和掌握项目中涉及的新知识，提高自学能力。（5）通过应用Java程序编写计算器来提升自己对简单的图形界面有一定的掌握和了解。

二、需求分析

1.设计的计算器可以完成简单四则运算。如：+、-、*、/；

2.实现一些简单的扩展运算，如：+/-、1/x、退格、C等功能；

3.实现了一些科学计算法，如：tan、cos、sin、log等功能；

4.添加小数点功能，用以实现浮点型数据的计算；

5.使用网格布局和方位管理器设计一个计算器的界面，使用事件监听器处理数据的输入，并完成相关的计算。

三、设计思路

1.界面设计：（如图3-1）

图3-1

2.设计思路：

（1）根据所设计出来的界面，首先要设计其GUI界面，总体界面有一个文本框，24个按钮，总体界面用GridLayout、BorderLayout布局，文本框放置在最North，采用数组存储的方式0到9以及+，-，*，

/,科学计算法，等按钮放置到一个面板Panel中，完成界面设计；（2）设计计算流程，首先点击数字按钮时，将按钮数值添加到文本框当中，并将该数值保存到一个字符串中，再次点击数字按钮时，将之

前保存的字符串与新的数值拼接起来，再添加到文本框当中，直到

点击运算符按钮时，将文本框当中的字符串保存在一个字符串变量

中，然后重置文本框内容，将运算符号显示到文本框中，随后输入

第二个计算数据时，用同样的办法保存数据，最后通过控制“=”运

算符先将字符串数据转化成双精度类型，然后计算出结果并显示到

文本框当中；

（3）基本运算设计完成以后则开始考虑其他个别功能的实现，例如倒数、清零、退格等功能的实现，清零直接重置文本框内容，退格功能则

采用substring函数截取字符串长度；

（4）实现科学计数法，如：tan、cos、sin、log，直接定义调用数学函数即可；

（5）在面板上实现了，不同按钮具有不同的颜色，如数字按钮为蓝色，运算符为红色。采用setForeground(new Color(0, 0, 0));来实现；（6）注册按钮事件监听者：addActionListener( );

（7）主要的类继承WindowAdapter:

public class Calculate extends WindowAdapter

四、详细设计

1.程序流程图：

2.主要代码展示及说明：

总体代码的设计：

本程序采用继承WindowAdapter类，新建JFrame窗体，利用了容器Container，包含了面板JPanel和数据域JText,利用数组来定义JBotton 按钮，同时利用数组注册监听，采用4行6列网格布局，完成计算器界面的基本设置，在窗体的正常关闭方面，采用内嵌类实现窗体的正常关闭。最后对按钮进行计算分析，分别设定输入数据的Data类、运算符控制的Opertion类，退格功能BackSpace的类、倒数功能Reciprocal的类，科学计数法功能tan、cos、sin、log，计算结果的Result类。

（1）类Data的设计（数据的输入）

class Data implements ActionListener

{

public void actionPerformed(ActionEvent e)

{

String a = Jtext.getText();

String s = e.getActionCommand();

if(a.equals("0.")||a.equals("+")||a.equals("-")||a.equals("*")||a.equals("/"))

Jtext.setText(s);

else

{

if(flag2)

{

Jtext.setText(s);

flag2=false;

}

else

Jtext.setText(a+s);

}

}

}

功能解释：程序开始时，程序初始化文本框的内容为“0.”，点击数字按钮，则调用类Data，首先用a来获取当前文本框内容，s来获取按钮数值，然后进行判断，若a的值为上述代码的值则输出s的值，再次点击数字按钮时，再次调用Data类，此时a的值为上次输入的s值，第一个if语句不满足，执行下个if语句if(flag2)，flag2初始值为false，该语句的功能是在执行了“=”号按钮时，防止新的数字按钮的值合并到到已经得出的结果上。

（2）类Opertion的设计：（运算符的控制）

class Opertion implements ActionListener

{

public void actionPerformed(ActionEvent e)

{

c=e.getActionCommand();

if(flag1==true)

a=Jtext.getText();

Jtext.setText(cal);

flag1=false;

}

}

功能解释：当点击运算符控制按钮时，首先将运算符的数值赋值给c（初值为空），紧接着进行判断，flag1初值为ture，该类的作用为在点击运算符按钮时，将计算的第一个数据保存在x字符串变量当中，然后将文本框内容重置为点击的运算符的数值，类的结尾将flag1赋值为false，防止再次点击运算符按钮时改变了a的值。

（3）类Result的设计：（计算并输出结果）

class Result implements ActionListener //计算并显示结果

{

public void actionPerformed(ActionEvent e)

{

double num1,num2,result=0;

num1=Double.parseDouble(a);

num2=Double.parseDouble(b);

b=Jtext.getText();

if(num2!=0)

{

if(c.equals("+"))

result=num1+num2;

if(c.equals("-"))

result=num1-num2;

if(c.equals("*"))

result=num1*num2;

String s1=Double.toString(result);

Jtext.setText(s1);

}

if(c.equals("/"))

{

if(num2==0)

Jtext.setText("除数不能为0");

else

{

result=num1/num2;

String s1=Double.toString(result);

Jtext.setText(s1);

}

}

flag1=true;

flag2=true;

}

}

功能解释：首先定义两个Double型num1，num2，将之前保存的第一个计算数据a强制转换为Double型后赋值给num1，接着用字符串变量b来获取当前文本框的内容，即第二个计算数据的值，同样再将其强制转换Double型后赋值给num2，然后进行运算符判断，对c的值进行比较，然后进行相应的计算，将计算的结果转换成字符串后将其输出到文本框中，在类的最后将flag1、flag2赋值为true，作用是将计算的结果当作第二次计算的数据进行再运算，即将结果重新赋值给c作为第一个计算数据！

（4）类BackSpace的设计：（退格）

class BackSpace implements ActionListener

{

public void actionPerformed(ActionEvent e)

{

String s = e.getActionCommand();

String s1 = Jtext.getText();

if(s.equals("退格"))

s1=new String (s1.substring(0,s1.length()-1));

Jtext.setText(s1);

}

}

功能解释：首先获取退格按钮的命令值赋给s，然后获取当前文本框的内容，即输入的数据，将其赋给s1，接着进行判断，利用substring函数将s1字符串截取为从第一个字符至倒数第二个字符为止的字符串并重新赋值给s1，再将其输出到文本框，实现退格的功能。

（5）科学计算法类的设计：（就用tan类作一解释）

class Tan implements ActionListener //求Tan

{public void actionPerformed(ActionEvent e)

{

String s = e.getActionCommand();

String s1 = Jtext.getText();

if(s.equals("tan"))

s1=new String (""+Math.tan(Double.parseDouble(s1)));

Jtext.setText(s1);

}

}

功能解释：直接调用数学函数法tan .注意要转换成双精度数。

五、运行调试与分析讨

论

1.基本的运算：（以加法为例：1+1）

分析：计算的结果为2.0，为双精度型，计算的结果被设置在文本框的最右端。

2.清零的运算：（以2.0为例）

分析：输出的结果如图所示，倒数功能实现，计算时，不仅是结果，输入的数据同样可以先实现倒数功能后再进行相应的计算。

3.退格的运算：

（以-15.49122158102为例）

分析：输出的结果如图所示，本计算器退格键有一个特点是，就算是是计算后得出的结果也能实现退格，缺点是不能很好的处理

小数点的问题，因为小数点也是字符串的一部分。

4.正负号的运算：（以892.0为例）

分析：输出的结果如图所示，正

负号添加能够很好的实现，但可

以进行一些改进，比如在计算过

程当中直接点击负号运算符输入

负数进行计算。

5.tan的运算：（以1为例）

分析：输出的结果如图所示，其

它cos、sin、log同样可以实现。

需要些改进

6.总体分析：

综上所述实现，计算实现C、+/-、1/x、退格功能，总体能完成一个计算器的基本功能，但仍有许多地方需要改进，比如界面的设置不是很好看，小数点的实现所存在的一些问题，虽然在基本的运算过程当中不会造成太大影响，但这依然不能认为是一个很好的计算器，同时，在另一方面，该计算器还没能很好的实现连续计算的功能，必须每次按下等号按钮计算出结果后才能用产生的结果接着进行下一次的计算。

六、设计体会与小结

通过本次课程设计的学习，我学到了很多东西，在此基础上更加巩固了自己对Java的认识与了解。

在做本项目是时候，会遇到很多小问题，我现例出一下问题：

（1）网上查找资料用布尔类型来制运算符的应用，不是很理解，通过钟老师的指点，我一下子领悟了；

（2）本次实验中，一开始使用的是4*5的格式，之后添加了科学计算法更为4*6的网格模式；

（3）在实现科学计数法时运用了数学函数知识，可知计算机与数学结合的重要性；

（4）程序中继承WindowAdapter的形式，很新颖；

（5）此次课程设计让我更了解熟悉了Java中的图形用户界面和它的编程方式。在完成课题的过程中也不断充实了自己，学习到了很多以前没有学习到的知识，收获很大。

最大的收获就是对大学学习的总结和培养了解决困难的信心和能力，通过与钟老师与同学的沟通交流，使我对所学知识能够融会贯通，又不断丰富了新知识。Java计算器设计使得我们对所学的专业课有了更为深刻的认识，使得知识得到了巩固和提高。在接下来的时间里，我要向前辈们看齐，努力的学习专业知识，在Java的学习上，不断地前进，提升自己。

七、参考文献

[1] 丁振凡. Java语言实用教程(第2版)[M]. 出版地：清华大学出版社. 2008.1

[2] 丁振凡. Java语言实用教程实验指导(第2版)[M]. 出版地：清华大学出版社. 2008.1

[3] 杨树林等. Java语言最新实用案例教程(第2版)[M]. 出版地：清华大学出版社. 2010.7

[4] 网上资源：https://www.360docs.net/doc/731526373.html,/p/1941650010