JAVA實現(xiàn)計算器課程設(shè)計要點

1、計 算 機 科 學(xué) 系計算器的設(shè)計目錄第一章緒論 .21.1開發(fā)環(huán)境 .21.2基本功能介紹 .2第二章系統(tǒng)設(shè)計 .32.1系統(tǒng)流程圖 .32.2系統(tǒng)功能框圖 .32.3需求分析 .4第三章軟件設(shè)計 .53.1界面設(shè)計 .53.2代碼設(shè)計 .5第四章測試分析 .103.1程序運行情況 : .103.2程序異常處理 : .103.3測試用例 .113.3.1加法測試 .113.3.2減法測試 .113.3.3乘法測試 .123.3.4除法測試 .13第五章結(jié)束語 .14第六章參考文獻(xiàn) .14第 1 頁 共 15 頁計算器的設(shè)計第一章緒論1.1 開發(fā)環(huán)境本系統(tǒng)是利用 Java 語言在 NetBea

2、ns IDE6.5 環(huán)境下開發(fā)的， Java 語言是當(dāng)今流行的網(wǎng)絡(luò)編程語言，它具有面向?qū)ο蟆⒖缙脚_、分布應(yīng)用等特點。面向?qū)ο蟮拈_發(fā)方法是當(dāng)今世界最流行的開發(fā)方法，它不僅具有更貼近自然的語義，而且有利于軟件的維護(hù)和繼承。為了進(jìn)一步鞏固課堂上所學(xué)到的知識， 深刻把握 Java 語言的重要概念及其面向?qū)ο蟮奶匦?，鍛煉學(xué)生熟練的應(yīng)用面向?qū)ο蟮乃枷牒驮O(shè)計方法解決實際問題的能力，開設(shè)了 Java 程序設(shè)計課程設(shè)計。通過此次課程設(shè)計，鞏固所學(xué) Java 語言基本知識，增進(jìn) Java 語言編輯基本功，掌握 JDK 、Editplus 、Eclipse 、JCreator 等開發(fā)工具的運用，拓寬常用類庫的應(yīng)用。

3、使學(xué)生通過該教學(xué)環(huán)節(jié)與手段，把所學(xué)課程及相關(guān)知識加以融會貫通，全面掌握 Java 語言的編程思想及面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的方法，為今后從事實際工作打下堅實的基礎(chǔ)。1.2 基本功能介紹本系統(tǒng)實現(xiàn)了一個簡單而實用的計算器，通過這個計算器我們可以進(jìn)行一些基本的運算操作，它可以進(jìn)行簡單的四則運算（加、減、乘、除）但僅限于十進(jìn)制下，還可以進(jìn)行（八進(jìn)制,十進(jìn)制 ,十六進(jìn)制）之間的相互轉(zhuǎn)換,八進(jìn)制最多可以輸入 19 位數(shù) ,十進(jìn)制最多可以輸入18 位數(shù)，十六進(jìn)制最多可以輸入14 位數(shù) ,backspace表 示 退 格 ,clear表 示 初 始 化， 在window下 直接 運 行（ Jsp2003.bat ）

4、即可，界面為灰白對稱。 它的設(shè)計按軟件工程的方法進(jìn)行 ,系統(tǒng)具有良好的界面、必要的交互信息和較好的健壯性；醒目美觀的軟件封面。使用人員能快捷簡單地進(jìn)行操作。即時準(zhǔn)確地獲得需要的計算的結(jié)果，充分降低了數(shù)字計算的難度和節(jié)約了時間，對人們的生活有一定的幫助。第 2 頁 共 15 頁計算器的設(shè)計第二章系統(tǒng)設(shè)計2.1 系統(tǒng)流程圖2.2 系統(tǒng)功能框圖第 3 頁 共 15 頁計算器的設(shè)計說明：在程序中構(gòu)建類testZ ，在其中封裝起界面、文本框、按鈕、數(shù)字、運算符等等成員，再引入成員函數(shù)testZ （）進(jìn)行計算器的模擬界面設(shè)計；其次設(shè)計出事件處理函數(shù)，如：運算事件、符號事件、等號事件等等；最后設(shè)計運算函數(shù)的

5、響應(yīng)事件。這樣設(shè)計的好處在于使得程序的實現(xiàn)思維更清晰，易懂，可讀性增強。反之則不然。2.3 需求分析首先分析這個說要完成的功能，它的主要任務(wù)是完成十六進(jìn)制、十進(jìn)制、八進(jìn)制和二進(jìn)制之間的相互轉(zhuǎn)化，需要包含負(fù)數(shù)，但不用考慮小數(shù)。其次，確定接口參數(shù)。根據(jù)功能可知，它傳遞給外部的就是一個轉(zhuǎn)后的數(shù)據(jù)，而外部除了需要傳遞給轉(zhuǎn)化前的數(shù)據(jù)以外，是否還需要其他參數(shù)呢？我們都知道，十進(jìn)制的負(fù)數(shù)同樣可以利用其他進(jìn)制進(jìn)行表示，例如二進(jìn)制，轉(zhuǎn)化方法是：求十進(jìn)制數(shù)的絕對值對應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)，最高位為1；然后對二進(jìn)制逐位求反，最高位除外；接著最低一位加 1，需要進(jìn)位的話依次進(jìn)位，最高位除外。如今的問題就擺在了我們面前，我們?nèi)绾?/p>

6、知道這個數(shù)的最高位是第幾位呢，也許有人會說，那就用轉(zhuǎn)化后的前面再加上一位，好，即使這樣可以成立，那么-1轉(zhuǎn)化后就是 11，3 轉(zhuǎn)化后也為 11，現(xiàn)在如果需要現(xiàn)在的把這個數(shù)二進(jìn)制數(shù)再轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制，那么我們?nèi)绾沃涝瓉淼氖钦龜?shù)還是負(fù)數(shù)呢，如果要轉(zhuǎn)化為十六進(jìn)制，八進(jìn)制又當(dāng)如何呢？經(jīng)過以上的分析發(fā)現(xiàn)，還應(yīng)該有另外一個參數(shù)二進(jìn)制時的寬度，只有這樣才能知道誰是最高位，因此就稱這個參數(shù)為位寬。最后，設(shè)計類。根據(jù)第二步的分析，因為位寬對每一個方法都是一樣，所以可能把它作為類的成員變量，而另外兩個參數(shù)轉(zhuǎn)化前的值和轉(zhuǎn)化后的值就分別作為輸入?yún)?shù)和返回值。而類對外的接口只有各個轉(zhuǎn)化的方法，因此這幾個方法設(shè)計為 pub

7、lic 權(quán)限，而其它所有的輔助方法都為private 權(quán)限。位寬通過構(gòu)造函數(shù)傳遞，外部不能直接訪問和修改，設(shè)置也設(shè)置為private 權(quán)限。為了減少計算量，所有的轉(zhuǎn)化都以二進(jìn)制為中介。例如十六進(jìn)制到十進(jìn)制，是十六進(jìn)制二進(jìn)制十進(jìn)制。第 4 頁 共 15 頁計算器的設(shè)計第三章軟件設(shè)計3.1 界面設(shè)計這個就是計算器界面，簡潔易用，我們可以從中的數(shù)字按鍵和運算符按鈕進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)學(xué)計算，總共由個按鈕（個數(shù)字符+個運算符號 +個小數(shù)點 +個“ clear ”按鈕），一個標(biāo)簽、再加一個文本框組成。3.2 代碼設(shè)計import java.awt.*;import java.awt.event.*;import

8、 javax.swing.*;public class Caculatorpublic static void main(String args)JFrame frame = new JFrame(Caculator);frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);frame.getContentPane().add(new CaculatorPanel();frame.pack();frame.setVisible(true);class CaculatorPanel extends JPanelprivate JLabel nam

9、elabel,resultlabel;private JTextField resultField;第 5 頁 共 15 頁計算器的設(shè)計private JPanel labelPanel,numberPanel,toolPanel;private JButton s1,s2,s3,s4,s5,s6,s7, s8, s9,s0,p1,p2,t1,t2,t3,t4,clear;private boolean end,add,sub,mul,div;private String str;private double num1,num2;public CaculatorPanel()namelabel

10、 = new JLabel( resultField = new JTextField(10);計算器 );ButtonListener listener = new ButtonListener();clear = new JButton(clear);clear.addActionListener(listener);s1 = new JButton(1); s1.addActionListener(listener);s2 = new JButton(2); s2.addActionListener(listener);s3 = new JButton(3); s3.addActionL

11、istener(listener);s4 = new JButton(4); s4.addActionListener(listener);s5 = new JButton(5); s5.addActionListener(listener);s6 = new JButton(6); s6.addActionListener(listener);s7 = new JButton(7); s7.addActionListener(listener);s8 = new JButton(8); s8.addActionListener(listener);s9 = new JButton(9); s

12、9.addActionListener(listener);s0 = new JButton(0); s0.addActionListener(listener);p1 = new JButton(.); p1.addActionListener(listener);p2 = new JButton(=); p2.addActionListener(listener);t1 = new JButton(+); t1.addActionListener(listener);t2 = new JButton(-); t2.addActionListener(listener);t3 = new J

13、Button(*); t3.addActionListener(listener);t4 = new JButton(/); t4.addActionListener(listener);labelPanel = new JPanel();labelPanel.add(namelabel);labelPanel.add(resultField);labelPanel.add(clear);numberPanel = new JPanel();numberPanel.setLayout(new GridLayout(4,3);numberPanel.add(s1);numberPanel.add

14、(s2);numberPanel.add(s3);numberPanel.add(s4);numberPanel.add(s5);numberPanel.add(s6);numberPanel.add(s7);第 6 頁 共 15 頁計算器的設(shè)計numberPanel.add(s8);numberPanel.add(s9);numberPanel.add(s0);numberPanel.add(p1);numberPanel.add(p2);toolPanel = new JPanel();toolPanel.setLayout(new GridLayout(4,1);toolPanel.ad

15、d(t1);toolPanel.add(t2);toolPanel.add(t3);toolPanel.add(t4);setPreferredSize(new Dimension(500,200);setBackground(Color.cyan);add(labelPanel);add(numberPanel);add(toolPanel);public void num(int i)String s = null;s=String.valueOf(i);if(end)/ 如果數(shù)字輸入結(jié)束，則將文本框置零，重新輸入 resultField.setText(0);end=false;if(r

16、esultField.getText().equals(0)/ 如果文本框的內(nèi)容為零，則覆蓋文本框的內(nèi)容 resultField.setText(s);else/ 如果文本框的內(nèi)容不為零，則在內(nèi)容后面添加數(shù)字 str = resultField.getText() + s; resultField.setText(str);private class ButtonListener implements ActionListener public void actionPerformed(ActionEvent e) /數(shù)字事件if(e.getSource()=clear)第 7 頁 共 15

17、頁計算器的設(shè)計resultField.setText(0);else if(e.getSource()=s1)num(1);else if(e.getSource()=s2)num(2);else if(e.getSource()=s3)num(3);else if(e.getSource()=s4)num(4);else if(e.getSource()=s5)num(5);else if(e.getSource()=s6)num(6);else if(e.getSource()=s7)num(7);else if(e.getSource()=s8)num(8);else if(e.getS

18、ource()=s9)num(9);else if(e.getSource()=s0)num(0);/ 符號事件else if(e.getSource()=t1)sign(1);else if(e.getSource()=t2)sign(2);else if(e.getSource()=t3)sign(3);else if(e.getSource()=t4)sign(4);/ 等號else if(e.getSource()=p1)str=resultField.getText();if(str.indexOf(.)=1)str+=.;resultField.setText(str);else

19、if(e.getSource()=p2)num2=Double.parseDouble(resultField.getText();if(add)num1=num1 + num2;第 8 頁 共 15 頁計算器的設(shè)計else if(sub)num1=num1 - num2;else if(mul)num1=num1 * num2;else if(div)num1=num1 / num2;resultField.setText(String.valueOf(num1);end=true;public void sign(int s)if(s=1)add=true;sub=false;mul=fa

20、lse;div=false;else if(s=2)add=false;sub=true;mul=false;div=false;else if(s=3)add=false;sub=false;mul=true;div=false;else if(s=4)add=false;sub=false;mul=false;div=true;num1=Double.parseDouble(resultField.getText();end=true;第 9 頁 共 15 頁計算器的設(shè)計第四章測試分析4.1 程序運行情況 :程序正常的響應(yīng)按鈕事件，輸入的數(shù)值長度受變量length 的限定，進(jìn)行混合四則運算

21、的時候，結(jié)果如果不是很大，可以正常顯示，但如果結(jié)果很大，就可能采用科學(xué)記數(shù)方式，這樣帶來了進(jìn)制轉(zhuǎn)換時的麻煩，需要特殊的處理科學(xué)記數(shù)里的 E ，當(dāng)結(jié)果太大的時候， 有可能超出可能表示的最大值， （結(jié)果溢出），這個時候就要對結(jié)果進(jìn)行必要的異常處理，我在輸出結(jié)果的方法內(nèi)設(shè)置if 語句，如果結(jié)果大于某一個值就拋出一個This_number_too_big類型的類，再使用try-catch ，捕捉輸出結(jié)果的方法拋出的異常對象。然后進(jìn)行，重制歸零的處理。4.2 程序異常處理 :當(dāng)結(jié)果超出 Double.MAX_VALUE時，將拋出一個 This_number_too_big類的異常對象，這個是我自定義的一

22、個異常類它繼承自Exception類，然后使用 try-catch去捕捉這個異常，異常的處理如下：try js();catch(This_number_too_big e)lab.setText(0);number=0;mark=n;Refresh=false;System.out.println(The number is too big); /如果出現(xiàn)異常則初始化效果如同clear鍵第 10 頁 共 15 頁計算器的設(shè)計4.3 測試用例4.4.1 加法測試（ 1） .運行結(jié)果如下：（ 2） （）運行結(jié)果如下：4.4.2 減法測試（ 1） 運算結(jié)果如下：第 11 頁 共 15 頁計算器的設(shè)計（ 2）運算結(jié)果如下：4.4.3 乘法測試（ 1）（）運算結(jié)果如下：（ 2）運算結(jié)果如下：第 12 頁 共 15 頁計算器的設(shè)計4.4.4 除法測試（1）運算結(jié)果如下：（ 2）運算結(jié)果如下：（ 3）運算結(jié)果如下：第 13 頁 共 15 頁計算器的設(shè)計第五章結(jié)束語終于做完了這次的作業(yè),有一種如釋重?fù)?dān)的感覺，但還是有一點點的留戀。這次做的計算器的實現(xiàn)算是一個比較簡單的設(shè)計 , 它牽涉的知識面并不是很多，實現(xiàn)的功能簡單，對界面要求也不高，很適合我們做一些個人的程序開