Java课程设计——保存过程的计算器

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

保存计算过程的计算器的设计

目录

1设计要求 (1)

2总体设计 (1)

2.1 CalculatorWindow类设计 (2)

2.2 NumberButton类设计 (2)

2.3 OperationButton类设计 (2)

2.4 HandleDigit类设计 (2)

2.5 HandleOperation类设计 (2)

2.6 HandleDot类设计 (3)

2.7 HandleEquality类设计 (3)

2.8 HandleSin类设计 (3)

2.9 HandleBack类设计 (3)

2.10 HandleClear类设计 (3)

2.11 HandlePOrN类设计 (3)

3详细设计 (3)

3.1CalculatorWindow类 (3)

3.2NumberButton类 (9)

3.3 OperationButton类 (10)

3.4 HandleDigit类 (11)

3.5 HandleOperation类 (13)

3.6 HandleDot类 (16)

3.7 HandlePOrN类 (18)

3.8 HandleEquality类 (19)

3.9 HandleSin类 (22)

3.10 HandleBack类 (24)

3.11 HandleClear类 (26)

4代码调试问题 (28)

5软件发布 (28)

6程序运行效果 (28)

7设计心得 (30)

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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”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。

图2.1 类之间的组合关系

1

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2.1 CalculatorWindow类设计

CalculatorWindow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、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。CalculatorWindow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。OperationButton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

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算符”按钮时，HandleOperation 类所创建的对象负责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

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CalculatorWindow类是javax.swing包中JFrame的一个子类，并实现了

CalculatorWindow

4

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 class 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 saveButton, copyButton, clearButton;

LinkedList 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 handleSin;

public CalculatorWindow() {

setTitle("计算器计算机112班程逸群");

JPanel panelLeft, panelRight;

list = new LinkedList();

resultShow = new JTextField(10);

resultShow.setHorizontalAlignment(JTextField.RIGHT);

resultShow.setForeground(Color.blue);

resultShow.setFont(new Font("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(new Font("Arial", Font.BOLD, 16));

showComputerProcess.setBackground(Color.cyan);

showComputerProcess.setEditable(false);

saveComputerProcess = new JTextArea();

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saveComputerProcess.setEditable(false);

saveComputerProcess.setFont(new Font("宋体", Font.PLAIN, 16));

numberButton = new NumberButton[10];

handleDigit = new HandleDigit(list, resultShow, showComputerProcess); for (int i = 0; i <= 9; i++) {

numberButton[i] = new NumberButton(i);

numberButton[i].setFont(new Font("Arial", Font.BOLD, 20));

numberButton[i].addActionListener(handleDigit);

}

operationButton = new OperationButton[4];

handleOperation = new HandleOperation(list, resultShow,

showComputerProcess, saveComputerProcess);

String yunsuan[] = {"+", "-", "*", "/"};

for (int i = 0; i < 4; i++) {

operationButton[i] = new OperationButton(yunsuan[i]);

operationButton[i].setFont(new Font("Arial", Font.BOLD, 20));

operationButton[i].addActionListener(handleOperation);

}

Flex = new JButton(".");

handleDot = new HandleDot(list, resultShow, showComputerProcess);

Flex.addActionListener(handleDot);

zhengfu = new JButton("+/-");

handlePOrN = new HandlePOrN(list, resultShow, showComputerProcess); zhengfu.addActionListener(handlePOrN);

Equals = new JButton("=");

handleEquality = new HandleEquality(list, resultShow,

showComputerProcess, saveComputerProcess);

Equals.addActionListener(handleEquality);

sin = new JButton("sin");

handleSin = new HandleSin(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 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);

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panelLeft = new 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(numberButton[1]);

centerInLeft.add(numberButton[2]);

centerInLeft.add(numberButton[3]);

centerInLeft.add(operationButton[0]);

centerInLeft.add(Zero);

centerInLeft.add(numberButton[4]);

centerInLeft.add(numberButton[5]);

centerInLeft.add(numberButton[6]);

centerInLeft.add(operationButton[1]);

centerInLeft.add(Backspace);

centerInLeft.add(numberButton[7]);

centerInLeft.add(numberButton[8]);

centerInLeft.add(numberButton[9]);

centerInLeft.add(operationButton[2]);

centerInLeft.add(sin);

centerInLeft.add(numberButton[0]);

centerInLeft.add(zhengfu);

centerInLeft.add(Flex);

centerInLeft.add(operationButton[3]);

centerInLeft.add(Equals);

panelRight.setLayout(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.add(saveButton);

southInPanelRight.add(copyButton);

southInPanelRight.add(clearButton);

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panelRight.add(southInPanelRight, BorderLayout.SOUTH);

JSplitPane split = new JSplitPane(JSplitPane.HORIZONTAL_SPLIT, panelLeft, panelRight);

add(split, BorderLayout.CENTER);

setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_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 = new 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 BufferedReader(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();

}

}

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3.2NumberButton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

number:int

4、代码（NumberButton.java）

import java.awt.*;

import java.awt.event.*;

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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

OperationButton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。

operationSign:String OperationButton:OperationButton[]

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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 HandleDigit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。

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保存计算过程的计算器的设计

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 list;

JTextField resultShow;

JTextField showComputerProcess;

HandleDigit(LinkedList list, JTextField t1, JTextField t2) { this.list = list;

resultShow = t1;

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showComputerProcess = t2;

}

public void actionPerformed(ActionEvent e) {

NumberButton b = (NumberButton) e.getSource();

if (list.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);

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) + "" + 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) + "" + 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。

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保存计算过程的计算器的设计

saveComputerProcess:JTextArea

4、代码（HandleOperation.java）

import java.awt.event.ActionEvent;

import java.awt.event.ActionListener;

import java.util.LinkedList;

import javax.swing.JTextArea;

import javax.swing.JTextField;

public class HandleOperation implements ActionListener {

LinkedList list;

JTextField resultShow, showComputerProcess;

JTextArea saveComputerProcess;

HandleOperation(LinkedList list, JTextField t1, JTextField t2,

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JTextArea t3) {

this.list = list;

resultShow = t1;

showComputerProcess = t2;

saveComputerProcess = t3;

}

public void actionPerformed(ActionEvent e) {

OperationButton b = (OperationButton) e.getSource();

if (list.size() == 1) {

String fuhao = b.getOperateSign();

list.add(fuhao);

showComputerProcess.setText("" + list.get(0) + "" + list.get(1)); } else if (list.size() == 2) {

String fuhao = b.getOperateSign();

list.set(1, fuhao);

showComputerProcess.setText("" + list.get(0) + "" + list.get(1)); } else if (list.size() == 3) {

String numOne = list.getFirst();

String numTwo = list.getLast();

String Marks = list.get(1);

String middleProcess = numOne + "" + Marks + numTwo;

try {

double n1 = Double.parseDouble(numOne);

double n2 = Double.parseDouble(numTwo);

double result = 0;

if (Marks.equals("+")) {

result = n1 + n2;

} else if (Marks.equals("-")) {

result = n1 - n2;

} else if (Marks.equals("*")) {

result = n1 * n2;

} else if (Marks.equals("/")) {

result = n1 / n2;

}

String fuhao = b.getOperateSign();

list.clear();

list.add("" + result);

list.add(fuhao);

String pro = middleProcess + "=" + result + "" + list.get(1); showComputerProcess.setText(pro);

saveComputerProcess.append(" " + middleProcess + "=" + result + "\n"); resultShow.setText("" + result);

} catch (Exception ee) {

}

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}

}

}

3.6 HandleDot类

1、效果图

HandleDot类创建的对象无效果图。

2、UML图

HandleDot类实现了ActionListener接口，创建的对象handleDot是CalculatorWindow窗口的成员之一。标明HandleDot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3.9所示。

handleDot:HandleDot

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4、代码（HandleDot.java）

import java.awt.event.ActionEvent;

import java.awt.event.ActionListener;

import java.util.LinkedList;

import javax.swing.JTextField;

public class HandleDot implements ActionListener {

LinkedList list;

JTextField resultShow, showComputerProcess;

HandleDot(LinkedList list, JTextField t1, JTextField t2) {

this.list = list;

resultShow = t1;

showComputerProcess = t2;

}

public void actionPerformed(ActionEvent e) {

String dot = e.getActionCommand();

if (list.size() == 1) {

String num = list.getFirst();

String s = null;

if (num.indexOf(dot) == -1) {

s = num.concat(dot);

list.set(0, s);

} else {

s = num;

}

list.set(0, s);

resultShow.setText(s);

showComputerProcess.setText("" + list.get(0));

} else if (list.size() == 3) {

String num = list.getLast();

String s = null;

if (num.indexOf(dot) == -1) {

s = num.concat(dot);

list.set(2, s);

} else {

s = num;

}

resultShow.setText(s);

showComputerProcess.setText("" + list.get(0) + "" + list.get(1) + "" + list.get(2));

}

}

}

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保存计算过程的计算器的设计

3.7 HandlePOrN类

1、效果图

HandlePOrN类创建的对象无效果图。

2、UML图

HandlePOrN类实现了ActionListener接口，创建的对象handlePOrN是CalculatorWindow窗口的成员之一。标明HandlePOrN类的主要成员变量、方法以

handlePOrN:HandlePOrN 3、类设计

4、代码（HandlePOrN.java）

import java.awt.event.ActionEvent;

import java.awt.event.ActionListener;

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