迷你計算器設計面向?qū)ο缶幊逃柧氄n程設計.doc

計算器的設計*實踐教學*蘭州理工大學計算機與通信學院2009年秋季學期面向?qū)ο缶幊逃柧氄n程設計題 目：迷你計算器設計 專業(yè)班級：07級計算機1班姓 名： 學 號： 指導教師： 張紅 成 績：_目錄第一章 緒論11.1 開發(fā)環(huán)境11.2 基本功能介紹2第二章 系統(tǒng)設計22.1 系統(tǒng)流程圖22.2 系統(tǒng)功能框圖32.3 需求分析4第三章 軟件設計43.1 界面設計53.2 代碼設計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103.3.1 加法測試103.3.2 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14第一章 緒論1.1 開發(fā)環(huán)境本系統(tǒng)是利用Java語言在NetBeans IDE6.5環(huán)境下開發(fā)的，Java語言是當今流行的網(wǎng)絡編程語言，它具有面向?qū)ο?、跨平臺、分布應用等特點。面向?qū)ο蟮拈_發(fā)方法是當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和繼承。為了進一步鞏固課堂上所學到的知識，深刻把握Java語言的重要概念及其面向?qū)ο蟮奶匦裕憻拰W生熟練的應用面向?qū)ο蟮乃枷牒驮O計方法解決實際問題的能力，開設了Java程序設計課程設計。通過此次課程設計，鞏固所學Java語言基本知識，增進Java語言編輯基本功，掌握JDK、Editplus、Eclipse、JCreator等開發(fā)工具的運用，拓寬常用類庫的應用。使學生通過該教學環(huán)節(jié)與手段，把所學課程及相關(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計的方法，為今后從事實際工作打下堅實的基礎。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行一些基本的運算操作，它可以進行簡單的四則運算（加、減、乘、除）但僅限于十進制下，還可以進行（八進制,十進制,十六進制）之間的相互轉(zhuǎn)換,八進制最多可以輸入19位數(shù),十進制最多可以輸入18位數(shù)，十六進制最多可以輸入14位數(shù),backspace表示退格,clear表示初始化，在window下直接運行（Jsp2003.bat）即可，界面為灰白對稱。它的設計按軟件工程的方法進行,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行操作。即時準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。第二章 系統(tǒng)設計2.1 系統(tǒng)流程圖2.2 系統(tǒng)功能框圖說明：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（）進行計算器的模擬界面設計；其次設計出事件處理函數(shù)，如：運算事件、符號事件、等號事件等等；最后設計運算函數(shù)的響應事件。這樣設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，它的主要任務是完成十六進制、十進制、八進制和二進制之間的相互轉(zhuǎn)化，需要包含負數(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，十進制的負數(shù)同樣可以利用其他進制進行表示，例如二進制，轉(zhuǎn)化方法是：求十進制數(shù)的絕對值對應的二進制數(shù)，最高位為1；然后對二進制逐位求反，最高位除外；接著最低一位加1，需要進位的話依次進位，最高位除外。如今的問題就擺在了我們面前，我們?nèi)绾沃肋@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)二進制數(shù)再轉(zhuǎn)化為十進制，那么我們?nèi)绾沃涝瓉淼氖钦龜?shù)還是負數(shù)呢，如果要轉(zhuǎn)化為十六進制，八進制又當如何呢？經(jīng)過以上的分析發(fā)現(xiàn)，還應該有另外一個參數(shù)二進制時的寬度，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，因此這幾個方法設計為public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，設置也設置為private權(quán)限。為了減少計算量，所有的轉(zhuǎn)化都以二進制為中介。例如十六進制到十進制，是十六進制二進制十進制。第三章 軟件設計3.1 界面設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行相應的數(shù)學計算，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），一個標簽、再加一個文本框組成。3.2 代碼設計import java.awt.*;import java.awt.event.*;import javax.swing.*;public class Caculator public 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 JPanel private JLabel namelabel,resultlabel; private JTextField resultField; 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 = new JLabel(計算器); resultField = new JTextField(10); 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.addActionListener(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); s9.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 JButton(*); 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(s2); numberPanel.add(s3); numberPanel.add(s4); numberPanel.add(s5); numberPanel.add(s6); numberPanel.add(s7); 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.add(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(resultField.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) 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.getSource()=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 if(e.getSource()=p2) num2=Double.parseDouble(resultField.getText(); if(add) num1=num1 + num2; 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=false; 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; 第四章 測試分析4.1 程序運行情況:程序正常的響應按鈕事件，輸入的數(shù)值長度受變量length的限定，進行混合四則運算的時候，結(jié)果如果不是很大，可以正常顯示，但如果結(jié)果很大，就可能采用科學記數(shù)方式，這樣帶來了進制轉(zhuǎn)換時的麻煩，需要特殊的處理科學記數(shù)里的E ，當結(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)果進行必要的異常處理，我在輸出結(jié)果的方法內(nèi)設置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。然后進行，重制歸零的處理。4.2 程序異常處理:當結(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：（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：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：第五章 結(jié)束語 終于做完了這次的作業(yè),有一種如釋重擔的感覺，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發(fā)。做起來雖然不是很吃力但有時還是比較煩躁的，可是在精力完全投入之后又發(fā)現(xiàn)自己已經(jīng)被它深深吸引住，它有一股莫名的魅力在吸引我去完善。從緒論到最后的總結(jié)，都是一步一個腳印走過來的，在這