JAVA专业课程设计计算器设计要点.doc

辽 宁 工 业 大 学
JAVA程序设计 课程设计（论文）

题目： JAVA计算器设计

院（系）： 软件学院
专业班级： 软件工程
学 号：
学生姓名：
指导老师： 王彦华
老师职称： 讲 师
起止时间： .6.18至.7.1

程序设计专题（汇报）任务及评语
院（系）：软件学院 教研室：软件教研室
学 号

学生姓名

专业班级
软件工程 班
程序设计（汇报）题目
JAVA计算器设计
程序设计（汇报）任务

程序设计专题任务和要求：
（1）掌握Java编程、面向对象基础知识。
（2）较熟练地编写Java应用程序Application。
（3）了解Java常见标准类库、编程技巧、异常处理。
（5）联络已学过内容，巩固所学理论，增强独立工作能力。
（6）经过设计关键使学生有一个独立编写程序过程，对理论学习及动手能力全部有一个很大提升。
（7）经过此次设计，深入培养学生热爱专业思想，同时对本专业综合素质提升起一个主动推进作用。
课程设计过程中，要严格遵守实践步骤时间安排，听从指导老师指导。正确地完成上述内容，统计实习日志，规范完整地撰写出课程设计汇报。

指导老师评语及成绩

成绩： 指导老师签字：

年 7 月 5 日

目 录
第1章 课程设计目标和要求 1
1.1 课程设计目标 1
1.2 课程设计试验环境 1
1.3 课程设计预备知识 1
1.4 课程设计要求 1
第2章 课程设计内容 2
2.1需求分析 2
2.2设计思绪 2
2.3具体设计 3
2.4运行调试和分析讨论 6
2.4关键代码展示及说明 8
第3章 课程设计总结 14
参考资料 …..………………………………………………………………………………….15

第1章 课程设计目标和要求
1.1 课程设计目标
《JAVA程序设计》是计算机相关专业必修专业基础课程，其实践性、应用性很强。实践教学步骤是必不可少一个关键步骤。本课程程序设计专题实际是计算机相关专业学生学习完《JAVA程序设计》课程后，进行一次全方面综合训练，JAVA程序设计设计目标是加深对理论教学内容了解和掌握，使学生较系统地掌握程序设计及其在网络开发中广泛应用，基础方法及技巧，为学生综合利用所学知识，利用软件工程为基础进行软件开发、并在实践应用方面打下一定基础。
1.2 课程设计试验环境
硬件要求能运行Windows 9.X操作系统微机系统。JAVA程序设计语言及对应集成开发环境，J2SDK和ECLIPSE开发工具。
1.3 课程设计预备知识
熟悉JAVA语言及ECLIPSE开发工具。
1.4 课程设计要求
按课程设计指导书提供课题，要求学生在自行完成各个操作步骤，并能实现且达成举一反三目标，完成一个项目处理一类问题。要求学生能够全方面、深入了解和熟练掌握所学内容，并能够用其分析、设计和解答类似问题；对此能够很好地了解和掌握，能够进行简单分析和判定；能编写出含有良好风格程序；掌握JAVA程序设计基础技能和面向对象概念和方法；了解多线程、安全和网络等编程技术。同时培养学生进行分析问题、处理问题能力；培养学生进行设计分析、设计方法、设计操作和测试、设计过程观察、了解和归纳能力提升。

第2章 课程设计内容
2.1需求分析
1. 设计计算器能够完成加法、减法、乘法、除法简单运算。
2. 实现部分简单扩展运算，如：正负号、倒数、退格、清零等功效。
3. 添加小数点功效，用以实现浮点型数据计算。
4. 使用布局管理器设计一个计算器界面，使用事件监听器处理数据输入，并完成相关计算。
2.2设计思绪
1. 界面设计：（图2-1）

图2-1
2. 设计思绪：
（1） 依据所设计出来界面，首先要设计其GUI界面，总体界面有一个文本框，20个按钮，总体界面用BorderLayout布局，文本框放置在最NORTH，然后0到9和+，-，*，/等按钮放置到一个面板Panel中，完成界面设计。
（2） 设计计算步骤，首先点击数字按钮时，将按钮数值添加到文本框当中，并将该数值保留到一个字符串中，再次点击数字按钮时，将之前保留字符串和新数值拼接起来，再添加到文本框当中，直到点击运算符按钮时，将文本框当中字符串保留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，随即输入第二个计算数据时，用一样措施保留数据，最终经过控制“=”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） 基础运算设计完成以后则开始考虑其它部分功效实现，比如倒数、清零、退格等功效实现，清零直接重置文本框内容，退格功效则采取substring函数截取字符串长度。
2.3具体设计
1.程序步骤图：

2.关键代码展示及说明：
总体代码设计：
程序采取继承windowadapter类，新建Jframe窗体，利用数组来定义JBotton按钮，同时利用数组注册监听，采取4行5列网格布局，完成计算器界面基础设置，在窗体正常关闭方面，采取匿名类实现窗体正常关闭。最终对按钮进行计算分析，分别设定输入数据A类、运算符控制Opertion类，退格功效BackSpace类、计算结果Result类等等，一步步实现计算器基础功效！
（1）类A设计（数据输入）
class A 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);
}
}
}
功效解释：程序开始时，程序初始化文本框内容为“0.”，点击数字按钮，则调用类A，首先用a来获取目前文本框内容，s来获取按钮数值，然后进行判定，若a值为上述代码值则输出s值，再次点击数字按钮时，再次调用A类，此时a值为上次输入s值，第一个if语句不满足，实施下个if语句if(flag2)，flag2初始值为false，该语句功效是在实施了“=”号按钮时，预防新数字按钮值合并到到已经得出结果上，比如：12+12=24，此时再点击数字按钮3时，则文本框内容被重置，输出数值3，而不是243，假如if(flag2)不满足，则将字符串a和s合并并输出，得出第一个要计算数据。
（2）类Opertion设计：（运算符控制）
class Opertion implements ActionListener
{
public void actionPerformed(ActionEvent e)
{
cal=e.getActionCommand();
if(flag1==true)
x=Jtext.getText();
Jtext.setText(cal);
flag1=false;
}

功效解释：当点击运算符控制按钮时，首先将运算符数值赋值给cal（初值为空），紧接着进行判定，flag1初值为ture，该类作用为在点击运算符按钮时，将计算第一个数据保留在x字符串变量当中，然后将文本框内容重置为点击运算符数值，类结尾将flag1赋值为false，预防再次点击运算符按钮时改变了x值。
（附：此时文本框内容为运算符值，输入第二个计算数据时，点击数字按钮，则再次调用A类，此时满足A类中第一个if语句，文本框内容被重置为数字按钮值，接下来和获取第一个计算数据步骤一样，直到点击“=”号运算符为止！）
（3）类Result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;
num1=Double.parseDouble(x);
y=Jtext.getText();
double num2;
num2=Double.parseDouble(y);
double result=0;
if(num2!=0)
{
if(cal.equals("+"))
result=num1+num2;
if(cal.equals("-"))
result=num1-num2;
if(cal.equals("*"))
result=num1*num2;
String s1=Double.toString(result);
Jtext.setText(s1);
}
if(cal.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;
}
功效解释：首先定义两个Double型num1，num2，将之前保留第一个计算数据x强制转换为Double型后赋值给num1，接着用字符串变量y来获取目前文本框内容，即第二个计算数据值，一样再将其强制转换Double型后赋值给num2，然后进行运算符判定，对cal值进行比较，然后进行对应计算，将计算结果转换成字符串后将其输出到文本框中，在类最终将flag1、flag2赋值为true，作用是将计算结果看成第二次计算数据进行再运算，立即结果重新赋值给x作为第一个计算数据！
（附：在这类中还考虑了当除数为零情况。）
（4）类BackSpace设计：（功效类—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);
}
功效解释：这是计算器附加功效实现，这里只介绍退格功效，像正负号、求倒数、清零等功效相同，所以就不再一一介绍。首先获取退格按钮命令值赋给s，然后获取目前文本框内容，即输入数据，将其赋给s1，接着进行判定，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字符串并重新赋值给s1，再将其输出到文本框，实现退格功效。
2.4运行调试和分析讨论

1.简单运算：（以加法为例：123+456）
分析：计算结果为579.0，为双精度型，计算结果被设置在文本框最右端，该计算器一个特点是可直接在文本框中输入数据和进行更改。

2.倒数运算：（以123为例）
分析：输出结果图所表示，倒数功效实现，计算时，不仅是结果，输入数据一样能够先实现倒数功效后再进行对应计算，没有影响！

3.退格运算：（以123为例）
分析：输出结果图所表示，本计算器退格键有一个特点是，就算是是计算后得出结果也能实现退格，缺点是不能很好处理小数点问题，因为小数点也是字符串一部分。

4.正负号运算：（以123为例）
分析：输出结果图所表示，正负号添加能够很好实现，但能够进行部分改善，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.总体分析：
该计算器基础运算没有问题，清零、正负号、求倒数、退格功效全部能很好实现，总体能完成一个计算器基础功效，但仍有很多地方需要改善，比如小数点实现所存在部分问题，即使在基础运算过程当中不会造成太大影响，但这仍然不能认为是一个很好计算器，同时，在其次，该计算器还没能很好实现连续计算功效，必需每次按下等号按钮计算出结果后才能用产生结果接着进行下一次计算。

2.4关键代码展示及说明
程序关键代码
import java.awt.*;
import javax.swing.*;
import java.awt.event.*;

public class Calculate extends WindowAdapter //程序框架继承自WindowAdapter类
{
private JTextField Jtext=new JTextField("0.");
private JFrame f=new JFrame("简单计算器");
private String x="";
private String y="";
private String cal="";
private boolean flag1=true;
private boolean flag2=false;

public void init() //初始化
{
String[] buttonValue = new String[]{"1","2","3","+","C","4","5","6","-","退格","7","8","9","*","1/x","0","+/-",".","/","="};
Container contain = f.getContentPane();
JPanel Jpan = new JPanel();
JButton[] Jb=new JButton[20];
contain.setLayout(new BorderLayout()); //采取4行5列网格布局
Jpan.setLayout(new GridLayout(4,5));
Jtext.setHorizontalAlignment(JTextField.RIGHT);
contain.add(Jtext,"North");
contain.add(Jpan);
A num=new A(); //数据
Result re=new Result(); //结果
Opertion op=new Opertion(); //运算符
Clear cl=new Clear(); //清零
BackSpace back=new BackSpace(); //退格
CountDown count_d=new CountDown(); //倒数
Strains stra=new Strains(); //相反数
for(int i = 0 ; i <Jb.length ; i++) //利用For循环添加按钮
{

Jb[i] = new JButton (buttonValue[i]);
Jpan.add(Jb[i]);
if(i==3 || i==8 || i==13 || i==18)
Jb[i].addActionListener(op);
if(i==0 || i==1 || i==2 || i==5 || i==6 || i==7|| i==10 || i==11 || i==12 || i==15 || i==17)
Jb[i].addActionListener(num);
if((i==3||i==4||i==8||i==9)||((i>12)&&(i<=19))&&i!=15)
Jb[i].setForeground(new Color(255, 0, 0));
else
Jb[i].setForeground(new Color(0, 0, 255)); //控制按钮字体颜色
}
Jb[4].addActionListener(cl);
Jb[9].addActionListener(back);
Jb[14].addActionListener(count_d);
Jb[16].addActionListener(stra);
Jb[19].addActionListener(re);
f.setSize(320,240);
f.setVisible(true);
f.addWindowListener( //采取匿名类实现窗口正常关闭
new WindowAdapter()
{
public void windowClosing(WindowEvent e)
{
System.exit(0);
}
});
}
class A implements ActionListener //输入数据
{
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);
}
}
}
class Opertion implements ActionListener
{
public void actionPerformed(ActionEvent e)
{
cal=e.getActionCommand();
if(flag1==true)
x=Jtext.getText();
Jtext.setText(cal);
flag1=false;
}
}
class Clear implements ActionListene //清零功效
{
public void actionPerformed(ActionEvent e)
{
Jtext.setText("0.");
}
}
class CountDown implements ActionListener //求倒数类
{
public void actionPerformed(ActionEvent e)
{
String s = e.getActionCommand();
String s1 = Jtext.getText();
if(s.equals("1/x"))
s1 = new String (""+1/Double.parseDouble(s1));
Jtext.setText(s1);
}
}
class Strains implements ActionListener //求相反数类
{

class Result implements ActionListener //计算并显示结果
{
public void actionPerformed(ActionEvent e)
{
double num1;
num1=Double.parseDouble(x);
y=Jtext.getText();
double num2;
num2=Double.parseDouble(y);
double result=0;
if(num2!=0)
{
if(cal.equals("+"))
result=num1+num2;
if(cal.equals("-"))
result=num1-num2;
if(cal.equals("*"))
result=num1*num2;
String s1=Double.toString(result);
Jtext.setText(s1);
}
if(cal.equals("/"))
{
if(num2==0)
Jtext.setText("除数不能为0");
else
{
result=num1/num2;
String s1=Double.toString(result);
Jtext.setText(s1);
}
}
public void actionPerformed(ActionEvent e)
{
String s = e.getActionCommand();
String s1 = Jtext.getText();
if(s.equals("+/-"))
s1=new String (""+(0-Double.parseDouble(s1)));
Jtext.setText(s1);
}
}
class BackSpace implements ActionListener//退格功效
{

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);
}
}
class Result implements ActionListener //计算并显示结果
{
public void actionPerformed(ActionEvent e)
{
double num1;
num1=Double.parseDouble(x);
y=Jtext.getText();
double num2;
num2=Double.parseDouble(y);
double result=0;
if(num2!=0)
{
if(cal.equals("+"))
result=num1+num2;
if(cal.equals("-"))
result=num1-num2;
if(cal.equals("*"))
result=num1*num2;
String s1=Double.toString(result);
Jtext.setText(s1);
}
if(cal.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;
}
}
public static void main(String[] args) //main方法
{
Calculate count=new Calculate();
count.init();
}
}

第3章 课程设计总结
此次课程设计到此算是告一段落了，经过这次学习，我学到了很多东西，在此基础上愈加巩固了自己对java认识和了解。
在做本项目是时候，会碰到很多小问题，比如说，在整个运算过程中要怎样确保输入计算数据哪个是第一个计算数据，哪个是第二个计算数据，同时也要区分运算符，因为该计算器程序应用全部是利用字符串来完成计算，而且不能反复输出运算符，更不能将运算符错误存放在了第一个计算数据数值中，也得考虑到万一不小心反复点击了运算符按钮会不会造成第一个计算数据重新赋值等等问题，最终想到利用布尔类型来很好控制运算符应用！
此次课程设计让我更了解熟悉了Java中图形用户界面和它编程方法。在完成课题过程中也不停充实了自己，学习到了很多以前没有学习到知识，收获很大。最大收获就是对大学学习总结和培养了处理困难信心和能力，使我对所学知识能够融会贯通，又不停丰富了新知识。Java计算器设计使得我们对所学专业课有了更为深刻认识，使得悉识得到了巩固和提升。
在接下来时间里，我认为我要愈加努力往深一层次方面看齐，了解更多相关java知识，对java有更深一步了解，我会一步一步走下去！

参考资料
1. 耿祥义 JAVA大学实用教程 电子工业出版社 -03
2. 耿祥义 JAVA大学实用教程试验指导 电子工业出版社 -03
3．[美]Cay S.Horstmann 程峰等译 JAVA2关键技术 机械工业出版社 -06
4. 郝玉龙 J2EE编程技术 北方交大出版 -02
5．朱喜福 Java程序设计 人民邮电出版 -04
6．季民 J2EE案例开发 中国水利水电出版 -08
7．冯博 Java网络编程 清华大学出版 -10
8．朱战立 Java程序设计实用教程 人民邮电出版 -03
9．[美]Joe Walnes Java开放源码编程 电子工业出版 -07
10．王碧波 JBuilder 10入门和提升 清华大学出版 -11
11．[美] Gary,Bronson Java程序设计基础 北京大学出版 -09