Java课程设计——保存过程的计算器

1、Java课程设计报告（2014）Java课程设计报告保存计算过程的计算器的设计专业计算科学与技术（网络技术）学生姓名班级学号1指导教师完成日期1目 录1 设计要求12 总体设计12.1 CalculatorWindow类设计22.2 NumberButton类设计22.3 OperationButton类设计22.4 HandleDigit类设计22.5 HandleOperation类设计22.6 HandleDot类设计32.7 HandleEquality类设计32.8 HandleSin类设计32.9 HandleBack类设计32.10 HandleClear类设计32.11 Han

2、dlePOrN类设计33详细设计33.1CalculatorWindow类33.2NumberButton类93.3 OperationButton类103.4 HandleDigit类113.5 HandleOperation类133.6 HandleDot类163.7 HandlePOrN类183.8 HandleEquality类193.9 HandleSin类223.10 HandleBack类243.11 HandleClear类264代码调试问题285软件发布286 程序运行效果287 设计心得303保存过程的计算器的设计1 设计要求Windows 2000/XP系统中的“计算器”

3、是一个方便实用的计算机工具，但是没有提供显示计算过程的功能。本计算器所遵循的计算规则与Windows 2000/XP系统中的“计算器”相同，出了具有普通的计算功能外，还具有现实计算过程，保存计算过程的功能。(1)单击“计算器”上的数字按钮（0、1、2、3、4、5、6、7、8、9）可以设置参与计算的运算数。(2)单击“计算器”上的运算符按钮（+、-、*、/）可以选择运算符号。(3)单击“计算器”上的函数按钮可以显示相应的函数值。(4)单击“计算器”上的“=”按钮显示计算结果。(5)在一个文本框中显示当前的计算过程，在一个文本区中显示以往的计算过程和发生计算时的系统时间。(6)单击“保存”按钮可以

4、将文本区中的全部计算过程保存到文件；单击“复制”按钮可以将文本区中选中的文本复制到剪贴板；单击“清除”按钮可以清楚文本区中的全部内容。2 总体设计在设计计算器时，可以编写11个Java源文件：CalculatorWindow.java、NumberButton.java、OperationButton.java、HandleDigit.java、HandleOperation.java、HandleDot.java、HandleEquality.java、HandleSin.java、HandleBack.java、HandleClear.java、HandlePOrN.java。计算器除了上

5、述的11个Java源文件给出的类外，还需要Java提供的一些重要的类，入JButton、JTextField、JTextArea和LinkedList等。CalculatorWindowLinkedListJTexrAreaNumberButtonOperationButtonHandleDigitHandleOperationHandleDotJButtonJTextFieldHandleDotHandlePOrNHandleEqualityHandleSinHandleBackHandleBack图2.1 类之间的组合关系2.1 CalculatorWindow类设计CalculatorW

6、indow类负责创建计算器的主窗口，该类含有Main方法，计算器从该类开始执行。CalculatorWindow有十四种类型的对象，分别是LinkedList<String>、NumberButton、OperationButton、JButton、JTextField、JTextArea、HandleDigit、HandleOperation、HandleDot、HandleEquality、HandleSin、HandleBack、HandleClear、HandlePOrN对象。CalcuatorWindow类创建的窗口以及其中的主要成员如图2.2所示。CalculatorW

7、indow类的主要成员的作用将在后面的详细设计中阐述。图2.2 CalculatorWindow窗口及主要的对象成员2.2 NumberButton类设计NumberButton类创建的对象是主类CalculatorWindow窗口中的一个“数字”按钮。NumberButton类有一个int类型的成员number，标明所创建的按钮所含有的数字。NumberButton所创建的10个按钮被添加到CalcuatorWindow窗口中。2.3 OperationButton类设计OperationButton类创建的对象是主类CalculatorWindow窗口中的一个“运算符”按钮。Operati

8、onButton类有一个String类型的成员operateSign，用于标明所创建的按钮所含有的运算符号。OperationButton所创建的4个按钮被添加到CalculatorWindow窗口中。2.4 HandleDigit类设计 HandleDigit类创建的对象负责处理ActionEvent事件。当用户单击“数字”按钮时，HandleDigit类所创建的对象负责处理和数字有关的计算过程。2.5 HandleOperation类设计HandleOperation类创建的对象负责处理ActionEvent事件，当用户单击“运算符”按钮时，HandleOperation类所创建的对象负责

9、处理和运算符有关的计算过程。2.6 HandleDot类设计HandleDot类创建的对象负责处理ActionEvent事件，当用户单击“.”按钮（小数点）时，HandleDot类所创建的对象负责处理小数点。2.7 HandleEquality类设计HandleEquality类创建的对象负责处理ActionEvent事件。当用户单击“=”按钮时，HandleEquality类所创建的对象计算有关数据。2.8 HandleSin类设计HandleSin类创建的对象负责处理ActionEvent事件。当用户单击“sin”按钮（正弦三角函数）时，HandleSin类所创建的对象负责处理正弦三角函数

10、的值。2.9 HandleBack类设计HandleBack类创建的对象负责处理ActionEvent事件。当用户单击“退格”按钮时，HandleBack类所创建的对象负责计算正弦三晋函数的值。2.10 HandleClear类设计HandleClear所创建的对象负责处理ActionEvent事件。当用户成功单击C按钮（清零）时，HandleClear类所创建的对象负责清除有关的计算结果。2.11 HandlePOrN类设计HandlePOrN类创建的对象负责处理ActionEvent事件。当用户单击“+/-”（正负）按钮时，HandlePOrN类所创建的对象负责处理数字的正负转换。3详细设

11、计3.1CalculatorWindow类1、效果图CalculatorWindow创建的窗口效果如图3.1所示。图3.1 CalculatorWindow创建的窗口2、UML图CalculatorWindow类是javax.swing包中JFrame的一个子类，并实现了ActionListener接口。标明该类的主要成员变量和方法的UML图如图3.2所示。JFrameActionListenerCalculatorWindownumberButton:NumberButton;operationButton:OperationButton;Flex, zhengfu, Backspace,

12、Equals, Zero, sin:JButtonresultShow,showComputerProcess:JTextFieldsaveComputerProcess:JTextArealist:LinkedList<String>handleDigit:HandleDigithandleOperation:HandleOperationhandleBack:HandleBackhandleClear:HandleClearhandleEquality:HandleEqualityhandleDot:HandleDothandlePOrN:HandlePOrNhandleSin

13、:HandleSinactionPerformed(ActionEvent):voidCalculatorWindow():无类型main(String):void图3.2 CalculatorWindow类的UML图3、类设计模块名称CalculatorWindow功能描述负责创建计算器的主窗口接口与属性Void actionPerformed()Function：对saveButton，copyButton，clearButton三个按钮的ActionEvent事件监听InPut: 无OutPut: 无Return:空CalculatorWindow（）Function:是构造方法，负责完

14、成窗口的初始化InPut: 无OutPut:无Return:空Static void Main()Functon：是计算器程序运行的入口方法InPut：无OutPut：无Return：空数据结构与算法Linkedlist（String）list补充说明无4、代码（CalculatorWindow.java）import java.awt.*;import java.awt.event.*;import javax.swing.*;import javax.swing.border.*;import java.util.LinkedList;import java.io.*;public cla

15、ss CalculatorWindow extends JFrame implements ActionListener NumberButton numberButton; OperationButton operationButton; JButton Flex, zhengfu, Backspace, Equals, Zero, sin; JTextField resultShow; /显示计算结果 JTextField showComputerProcess; /显示当前计算过程 JTextArea saveComputerProcess; /显示计算步骤 JButton saveBu

16、tton, copyButton, clearButton; LinkedList<String> list; /链表用来存放第一个运算数、运算符号和第二个运算数 HandleDigit handleDigit; /负责处理ActionEvent事件 HandleOperation handleOperation; HandleBack handleBack; HandleClear handleClear; HandleEquality handleEquality; HandleDot handleDot; HandlePOrN handlePOrN; HandleSin ha

17、ndleSin; public CalculatorWindow() setTitle("计算器 计算机112班 程逸群"); JPanel panelLeft, panelRight; list = new LinkedList<String>(); resultShow = new JTextField(10); resultShow.setHorizontalAlignment(JTextField.RIGHT); resultShow.setForeground(Color.blue); resultShow.setFont(new Font("

18、;TimesRoman", Font.BOLD, 16); resultShow.setBorder(new SoftBevelBorder(BevelBorder.LOWERED); resultShow.setEditable(false); resultShow.setBackground(Color.white); showComputerProcess = new JTextField(); showComputerProcess.setHorizontalAlignment(JTextField.CENTER); showComputerProcess.setFont(n

19、ew Font("Arial", Font.BOLD, 16); showComputerProcess.setBackground(Color.cyan); showComputerProcess.setEditable(false); saveComputerProcess = new JTextArea(); saveComputerProcess.setEditable(false); saveComputerProcess.setFont(new Font("宋体", Font.PLAIN, 16); numberButton = new Nu

20、mberButton10; handleDigit = new HandleDigit(list, resultShow, showComputerProcess); for (int i = 0; i <= 9; i+) numberButtoni = new NumberButton(i); numberButtoni.setFont(new Font("Arial", Font.BOLD, 20); numberButtoni.addActionListener(handleDigit); operationButton = new OperationButto

21、n4; handleOperation = new HandleOperation(list, resultShow, showComputerProcess, saveComputerProcess); String yunsuan = "+", "-", "*", "/" for (int i = 0; i < 4; i+) operationButtoni = new OperationButton(yunsuani); operationButtoni.setFont(new Font("A

22、rial", Font.BOLD, 20); operationButtoni.addActionListener(handleOperation); Flex = new JButton("."); handleDot = new HandleDot(list, resultShow, showComputerProcess); Flex.addActionListener(handleDot); zhengfu = new JButton("+/-"); handlePOrN = new HandlePOrN(list, resultSho

23、w, showComputerProcess); zhengfu.addActionListener(handlePOrN); Equals = new JButton("="); handleEquality = new HandleEquality(list, resultShow, showComputerProcess, saveComputerProcess); Equals.addActionListener(handleEquality); sin = new JButton("sin"); handleSin = new HandleSi

24、n(list, resultShow, showComputerProcess, saveComputerProcess); sin.addActionListener(handleSin); Backspace = new JButton("退格"); handleBack = new HandleBack(list, resultShow, showComputerProcess); Backspace.addActionListener(handleBack); Zero = new JButton("C"); handleClear = new

25、HandleClear(list, resultShow, showComputerProcess); Zero.addActionListener(handleClear); Zero.setForeground(Color.red); Backspace.setForeground(Color.red); Equals.setForeground(Color.red); sin.setForeground(Color.blue); zhengfu.setForeground(Color.blue); Flex.setForeground(Color.blue); panelLeft = n

26、ew JPanel(); panelRight = new JPanel(); panelLeft.setLayout(new BorderLayout(); JPanel centerInLeft = new JPanel(); panelLeft.add(resultShow, BorderLayout.NORTH); panelLeft.add(centerInLeft, BorderLayout.CENTER); centerInLeft.setLayout(new GridLayout(4, 5); centerInLeft.add(numberButton1); centerInL

27、eft.add(numberButton2); centerInLeft.add(numberButton3); centerInLeft.add(operationButton0); centerInLeft.add(Zero); centerInLeft.add(numberButton4); centerInLeft.add(numberButton5); centerInLeft.add(numberButton6); centerInLeft.add(operationButton1); centerInLeft.add(Backspace); centerInLeft.add(nu

28、mberButton7); centerInLeft.add(numberButton8); centerInLeft.add(numberButton9); centerInLeft.add(operationButton2); centerInLeft.add(sin); centerInLeft.add(numberButton0); centerInLeft.add(zhengfu); centerInLeft.add(Flex); centerInLeft.add(operationButton3); centerInLeft.add(Equals); panelRight.setL

29、ayout(new BorderLayout(); panelRight.add(showComputerProcess, BorderLayout.NORTH); saveButton = new JButton("保存"); copyButton = new JButton("复制"); clearButton = new JButton("清除"); saveButton.setToolTipText("保存计算过程到文件"); copyButton.setToolTipText("复制选中的计算过

30、程"); clearButton.setToolTipText("清除计算过程"); saveButton.addActionListener(this); copyButton.addActionListener(this); clearButton.addActionListener(this); panelRight.add(new JScrollPane(saveComputerProcess), BorderLayout.CENTER); JPanel southInPanelRight = new JPanel(); southInPanelRight

31、.add(saveButton); southInPanelRight.add(copyButton); southInPanelRight.add(clearButton); panelRight.add(southInPanelRight, BorderLayout.SOUTH); JSplitPane split = new JSplitPane(JSplitPane.HORIZONTAL_SPLIT, panelLeft, panelRight); add(split, BorderLayout.CENTER); setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT

32、_ON_CLOSE); setVisible(true); setBounds(100, 50, 528, 258); validate(); public void actionPerformed(ActionEvent e) if (e.getSource() = copyButton) saveComputerProcess.copy(); if (e.getSource() = clearButton) saveComputerProcess.setText(null); if (e.getSource() = saveButton) JFileChooser chooser = ne

33、w JFileChooser(); int state = chooser.showSaveDialog(null); File file = chooser.getSelectedFile(); if (file != null && state = JFileChooser.APPROVE_OPTION) try String content = saveComputerProcess.getText(); StringReader read = new StringReader(content); BufferedReader in = new BufferedReade

34、r(read); FileWriter outOne = new FileWriter(file); BufferedWriter out = new BufferedWriter(outOne); String str = null; while (str = in.readLine() != null) out.write(str); out.newLine(); in.close(); out.close(); catch (IOException e1) public static void main(String args) new CalculatorWindow(); 3.2Nu

35、mberButton类1、效果图NumberButton创建的数字按钮效果如图3.3所示。图3.3 NumberButton创建的数字按钮2、UML图NumberButton类是javax.swing包中JButton的一个子类，所创建的对象是CalculatorWindow类中NumberButton型数组：numberButton中的元素。标明NumberButton类的主要成员变量、方法以及CalculatorWindow类之间组合关系的UML图如图3.4所示。JButtonNumberButtonCalculatorWindownumber:intnumberButton:Number

36、ButtonNumberButton(int):无类型getNumber():int图3.4 NumberButton类的UML图3、类设计模块名称NumberButton功能描述负责创建主窗口中的一个“数字”按钮接口与属性String getNumber（）Function：返回数字符号 InPut: 无OutPut: 无Return：数字符号NumberButton（）Function:是构造方法，创建NumberButton对象InPut: 无OutPut:无Return:空数据结构与算法Linkedlist（String）list 补充说明无4、代码（NumberButton.java

37、）import java.awt.*;import java.awt.event.*;import javax.swing.*;public class NumberButton extends JButton int number; public NumberButton(int number) super("" + number); this.number = number; setForeground(Color.blue); public int getNumber() return number; 3.3 OperationButton类1、效果图Operatio

38、nButton创建的运算符按钮的效果如图3.5所示。图3.5 OperationButton创建的数字按钮2、UML图OperationButton是Javax.swing包中JButton组件的子类。所创建的对象是CalculatorWindow类中OperationButton型数组:operationButton中的元素。标明OperationButton类的主要成员变量、方法以及和CalculatorWindow类直接的组合关系的UML如图3.6所示。JButtonOperationButtonCalculatorWindowoperationSign:StringOperationB

39、utton:OperationButtonOperationButton(String):无类型getOperation():String图3.6 OperationButton类的UML图3、类设计模块名称OperationButton功能描述创建主窗口中的一个“运算符”按钮接口与属性String getOperationSign（）Function：返回操作符号InPut: 无OutPut: 无Return：运算符号OperationButton（）Function:是构造方法，创建OperationButton对象InPut: SOutPut:无Return:空数据结构与算法无补充说明无

40、4、代码（OperationButton.java）import java.awt.*;import java.awt.event.*;import javax.swing.*;public class OperationButton extends JButton String operateSign; public OperationButton(String s) super(s); operateSign = s; setForeground(Color.red); public String getOperateSign() return operateSign; 3.4 Handl

41、eDigit类1、效果图HandleDigit类创建的对象无效果图。2、UML图HandleDigit类实现了ActionListener接口，创建的对象handleDigit是CalculatorWindow窗口的成员之一。标明HandleDigit类的主要成员变量、方法以及和CalculatorWindow类之间组合关系的UML图如图3.7所示。ActionListenerHandleDigitCalculatorWindowlist:LinkedList<String>resultShow:JTextFieldshowComputerProcess:JTextFieldhan

42、dleDigit:HandleDigitHandleDigit(LinkedList<String>,JTextField,JTextField):无类型actionPerformed(ActionEvent):void图3.7 HandleDigit类的UML图3、类设计模块名称HandleDigit功能描述用户单击“数字”按钮时，负责处理和运算符有关的计算结果接口与属性Void actionPerformed()Function：处理list链表中存储的第一个操作数和第二个操作数InPut: 无OutPut: 无Return:空HandleDigit（）Function:是构造

43、方法，创建HandleDigit对象InPut: t1，t2OutPut:无Return:空数据结构与算法Linkedlist（String）list补充说明无4、代码（HandleDigit.java）import java.awt.event.ActionEvent;import java.awt.event.ActionListener;import java.util.LinkedList;import javax.swing.JTextField;public class HandleDigit implements ActionListener LinkedList<Stri

44、ng> list; JTextField resultShow; JTextField showComputerProcess; HandleDigit(LinkedList<String> list, JTextField t1, JTextField t2) this.list = list; resultShow = t1; showComputerProcess = t2; public void actionPerformed(ActionEvent e) NumberButton b = (NumberButton) e.getSource(); if (list

45、.size() = 0) int number = b.getNumber(); list.add("" + number); resultShow.setText("" + number); showComputerProcess.setText("" + list.get(0); else if (list.size() = 1) int number = b.getNumber(); String num = list.getFirst(); String s = num.concat("" + number

46、); list.set(0, s); resultShow.setText(s); showComputerProcess.setText("" + list.get(0); else if (list.size() = 2) int number = b.getNumber(); list.add("" + number); resultShow.setText("" + number); showComputerProcess.setText("" + list.get(0) + "" +

47、list.get(1) + "" + list.get(2); else if (list.size() = 3) int number = b.getNumber(); String num = list.getLast(); String s = num.concat("" + number); list.set(2, s); resultShow.setText(s); showComputerProcess.setText("" + list.get(0) + "" + list.get(1) + &quo

48、t;" + list.get(2); 3.5 HandleOperation类1、效果图HandleOperation类创建的对象无效果图。2、UML图HandleOperation类实现了ActionListener接口，创建的对象handleOperation是CalculatorWindow窗口的成员之一。标明HandleOperation类的主要成员变量、方法以及和CalculatorWindow类之间组合关系的UML图如图3.8所示。ActionListenerHandleOperationCalculatorWindowlist:LinkedList<String&

49、gt;resultShow:JTextFieldshowComputerProcess:JTextFieldsaveComputerProcess:JTextAreahandleOperation:HandleOperationHandleOperation (LinkedList<String>,JTextField,JTextField,JTextArea):无类型actionPerformed(ActionEvent):void图3.8 HandleOperation类的UML图3、类设计模块名称HandleOperation功能描述用户单击“运算符”按钮时，负责处理和运算符

50、有关的计算结果接口与属性Void actionPerformed()Function：处理list链表中存储的运算符和必要的计算 InPut: 无OutPut: 无Return:空HandleOperation（）Function:是构造方法，创建HandleOperationt对象InPut: t1，t2，t3OutPut:无Return:空数据结构与算法Linkedlist（String）list补充说明无4、代码（HandleOperation.java）import java.awt.event.ActionEvent;import java.awt.event.ActionListener;impor