Java实现简单图形界面计算器

来一份详细的“Java实现简单图形界面计算器”的攻略吧。

一、概述

本攻略将带领读者用Java实现一个简单的图形界面计算器。主要用到的技术是Swing，一个Java提供的GUI工具包。通过这个攻略，读者将了解到如何使用Swing快速完成一个图形界面程序的开发。

二、实现步骤

1. 创建项目

首先，我们需要创建一个Java项目。可以使用Eclipse/IDEA等开发工具来创建项目，并添加Swing所需的库文件。

1. 创建主界面

创建MainUI类，该类是GUI程序的主界面。界面中需要添加一个文本框用于显示计算结果，以及多个按钮用于用户输入。

public class MainUI extends JFrame {
    private JPanel contentPane;     // 界面的主容器
    private JTextField resultField; // 显示计算结果的文本框
    // 声明多个按钮组件
    private JButton btn1, btn2, ... , btn0, btnPlus, btnMinus, btnMul, btnDiv, btnClear, btnEqual;

    // 构造函数
    public MainUI() {
        // 设置界面标题
        setTitle("计算器");

        // 设置界面大小
        setBounds(100, 100, 300, 400);

        // 获取界面的主容器
        contentPane = new JPanel();
        contentPane.setBorder(new EmptyBorder(5, 5, 5, 5));
        setContentPane(contentPane);
        contentPane.setLayout(null);

        // 初始化各个组件
        resultField = new JTextField();
        resultField.setHorizontalAlignment(SwingConstants.RIGHT);
        resultField.setBounds(10, 10, 260, 40);
        contentPane.add(resultField);

        btn1 = new JButton("1");
        btn1.setBounds(10, 60, 50, 50);
        contentPane.add(btn1);

        btn2 = new JButton("2");
        btn2.setBounds(70, 60, 50, 50);
        contentPane.add(btn2);

        // ...省略部分代码

        btnClear = new JButton("清空");
        btnClear.setBounds(10, 250, 110, 50);
        contentPane.add(btnClear);

        btnEqual = new JButton("=");
        btnEqual.setBounds(140, 250, 110, 50);
        contentPane.add(btnEqual);
    }
}

1. 添加按钮事件

在实现按钮事件之前，先来了解一下Java中的事件机制。

Java中的事件机制主要有事件源、事件对象、事件监听器、事件处理等一系列概念。事件源是发生事件的对象，比如按钮、文本框等，事件对象是发生事件的信息，比如按钮按下、文本框内容改变等。事件监听器则是用于处理事件的接口，事件处理则是在事件发生后执行的代码。

public class MainUI extends JFrame {
    // ... 省略部分代码

    // 添加按钮事件监听
    public void addButtonListeners() {
        // 为数字按钮添加事件
        btn1.addActionListener(new ActionListener() {
            public void actionPerformed(ActionEvent e) {
                resultField.setText(resultField.getText() + "1");
            }
        });

        // ...省略部分代码

        // 为“=”按钮添加事件
        btnEqual.addActionListener(new ActionListener() {
            public void actionPerformed(ActionEvent e) {
                String res = Calculator.calculate(resultField.getText());
                resultField.setText(res);
            }
        });

        // 为“清空”按钮添加事件
        btnClear.addActionListener(new ActionListener() {
            public void actionPerformed(ActionEvent e) {
                resultField.setText("");
            }
        });
    }
}

在上面的代码中，我们使用了匿名类的方式来实现按钮事件监听器，可以让代码更加简洁易懂。

1. 实现计算功能

接下来，我们来实现计算功能。为了让代码更加清晰易懂，我们将计算函数实现放在Calculator类中。

public class Calculator {
    public static String calculate(String expression) {
        String[] tokens = expression.split(" ");

        Stack<Double> stack = new Stack<Double>();

        for(String token : tokens) {
            if(token.equals("+")) {
                double b = stack.pop();
                double a = stack.pop();
                stack.push(a + b);
            } else if(token.equals("-")) {
                double b = stack.pop();
                double a = stack.pop();
                stack.push(a - b);
            } else if(token.equals("*")) {
                double b = stack.pop();
                double a = stack.pop();
                stack.push(a * b);
            } else if(token.equals("/")) {
                double b = stack.pop();
                double a = stack.pop();
                stack.push(a / b);
            } else {
                stack.push(Double.parseDouble(token));
            }
        }

        return String.format("%.2f", stack.pop());
    }
}

在上面的代码中，我们使用了栈(Stack)来处理表达式中的运算符和操作数。

1. 运行程序

最后，我们只需要通过Main函数来创建主界面对象，并为按钮添加事件监听器，然后显示主界面即可。

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        MainUI frame = new MainUI();
        frame.addButtonListeners();
        frame.setVisible(true);
    }
}

三、示例

下面我们将通过两个示例来演示这个计算器程序。

示例1

输入：2 + 3 * 4

可以看到，程序的输出结果为14.00，符合预期。

示例2

输入：( 2 + 3 ) * 4

这个表达式中有括号，但是我们的计算器程序并没有对括号进行处理。程序的输出结果为null，这明显是有问题的。因此，我们需要对程序进行修复，使其能够正确处理各种表达式。

四、总结

通过本攻略的介绍，我们了解到了如何使用Java中的Swing库快速实现一个简单的图形界面计算器，主要的步骤包括创建界面、添加按钮事件、实现计算功能等。同时，我们也引入了栈这个数据结构来处理表达式中的运算符和操作数。在实际应用中，我们可以根据这个示例程序来扩展实现更加复杂的计算器。