[教程]掌握Java面向对象，轻松打造实用计算器

引言Java作为一种面向对象的编程语言，非常适合用于构建各种应用程序，包括实用工具如计算器。通过面向对象编程（OOP）的概念，我们可以将复杂的系统分解为更小的、可管理的部分，使代码更加模块化和可重用。...

引言

Java作为一种面向对象的编程语言，非常适合用于构建各种应用程序，包括实用工具如计算器。通过面向对象编程（OOP）的概念，我们可以将复杂的系统分解为更小的、可管理的部分，使代码更加模块化和可重用。本文将指导您如何使用Java面向对象编程技术来创建一个基本的计算器程序。

1. 设计计算器类

首先，我们需要定义一个Calculator类，它将包含执行基本算术运算的方法。

public class Calculator { // 加法方法 public double add(double num1, double num2) { return num1 + num2; } // 减法方法 public double subtract(double num1, double num2) { return num1 - num2; } // 乘法方法 public double multiply(double num1, double num2) { return num1 * num2; } // 除法方法 public double divide(double num1, double num2) { if (num2 != 0) { return num1 / num2; } else { throw new IllegalArgumentException("Division by zero is not allowed."); } }
}

2. 创建用户界面

为了使计算器更加用户友好，我们可以使用Java Swing库来创建一个图形用户界面（GUI）。以下是一个简单的GUI设计示例：

import javax.swing.*;
import java.awt.*;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
public class CalculatorGUI { private JFrame frame; private JTextField inputField; private Calculator calculator; public CalculatorGUI() { calculator = new Calculator(); frame = new JFrame("Calculator"); frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); frame.setSize(300, 400); frame.setLayout(new BorderLayout()); inputField = new JTextField(); frame.add(inputField, BorderLayout.NORTH); JPanel buttonPanel = new JPanel(); buttonPanel.setLayout(new GridLayout(4, 4)); String[] buttons = { "7", "8", "9", "/", "4", "5", "6", "*", "1", "2", "3", "-", "0", ".", "=", "+" }; for (String text : buttons) { JButton button = new JButton(text); button.addActionListener(new ButtonClickListener()); buttonPanel.add(button); } frame.add(buttonPanel, BorderLayout.CENTER); frame.setVisible(true); } private class ButtonClickListener implements ActionListener { public void actionPerformed(ActionEvent e) { String command = e.getActionCommand(); if (command.equals("=")) { try { double result = calculator.add(Double.parseDouble(inputField.getText()), 0); inputField.setText(String.valueOf(result)); } catch (NumberFormatException ex) { JOptionPane.showMessageDialog(frame, "Invalid input!"); } } else { inputField.setText(inputField.getText() + command); } } } public static void main(String[] args) { SwingUtilities.invokeLater(new Runnable() { public void run() { new CalculatorGUI(); } }); }
}

3. 实现功能

在上面的代码中，我们创建了一个CalculatorGUI类，它使用Swing库来构建计算器的用户界面。我们定义了一个ButtonClickListener内部类来处理按钮点击事件。当用户点击等于按钮时，我们尝试解析输入字段中的文本，并使用Calculator类的方法来计算结果。

4. 测试和优化

完成计算器的基本功能后，我们应该对其进行彻底的测试，以确保所有功能都按预期工作。测试应包括各种边界情况和异常情况，如除以零、输入非数字字符等。

结论

通过使用Java面向对象编程技术，我们可以轻松地创建一个实用的计算器程序。通过将代码分解为更小的、可管理的部分，我们不仅提高了代码的可读性和可维护性，还使代码更加模块化和可重用。随着经验的积累，您可以进一步扩展计算器的功能，例如添加更复杂的数学运算或图形用户界面。