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在Java编程中，图形用户界面（GUI）开发是一个重要的领域。通过GUI，用户可以直观地与程序进行交互。本文将详细介绍如何使用Java的Swing库开发一个小型计算器应用程序。我们将从环境准备、需求分析、界面设计、事件处理、计算逻辑实现等方面进行详细讲解，并最终提供一个完整的代码示例。
Java提供了多种用于开发图形用户界面的库，其中最常用的是AWT（Abstract Window Toolkit）和Swing。Swing是AWT的扩展，提供了更丰富的组件和更强大的功能。Swing组件是轻量级的，不依赖于本地操作系统的GUI组件，因此具有更好的跨平台兼容性。
在开始开发之前，我们需要确保开发环境已经准备好。以下是所需的工具和库：
在开发计算器之前，我们需要明确其功能需求。一个基本的计算器应具备以下功能：
计算器的界面设计应简洁明了，便于用户操作。我们可以将界面分为以下几个部分：
我们可以使用Swing中的JFrame作为主窗口，JPanel作为布局容器，JButton作为按钮，JTextField作为显示区域。
在Java GUI开发中，事件处理是核心部分。用户的操作（如点击按钮）会触发事件，我们需要编写事件监听器来处理这些事件。Swing提供了ActionListener接口来处理按钮点击事件。
计算器的核心是计算逻辑的实现。我们需要处理用户输入的数字和运算符，并在用户按下“=”按钮时执行计算。我们可以使用一个字符串来存储用户输入的表达式，并在计算时解析该表达式。
以下是实现小型计算器的完整代码：
import javax.swing.*;
import java.awt.*;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
public class Calculator extends JFrame implements ActionListener {
private JTextField display;
private JButton[] numberButtons = new JButton[10];
private JButton[] functionButtons = new JButton[8];
private JButton addButton, subButton, mulButton, divButton;
private JButton decButton, equButton, delButton, clrButton;
private JPanel panel;
private double num1 = 0, num2 = 0, result = 0;
private char operator;
public Calculator() {
setTitle("Calculator");
setSize(420, 550);
setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
setLayout(null);
display = new JTextField();
display.setBounds(50, 25, 300, 50);
display.setEditable(false);
add(display);
addButton = new JButton("+");
subButton = new JButton("-");
mulButton = new JButton("*");
divButton = new JButton("/");
decButton = new JButton(".");
equButton = new JButton("=");
delButton = new JButton("Del");
clrButton = new JButton("Clr");
functionButtons[0] = addButton;
functionButtons[1] = subButton;
functionButtons[2] = mulButton;
functionButtons[3] = divButton;
functionButtons[4] = decButton;
functionButtons[5] = equButton;
functionButtons[6] = delButton;
functionButtons[7] = clrButton;
for (int i = 0; i < 8; i++) {
functionButtons[i].addActionListener(this);
functionButtons[i].setFont(new Font("Arial", Font.BOLD, 20));
functionButtons[i].setFocusable(false);
}
for (int i = 0; i < 10; i++) {
numberButtons[i] = new JButton(String.valueOf(i));
numberButtons[i].addActionListener(this);
numberButtons[i].setFont(new Font("Arial", Font.BOLD, 20));
numberButtons[i].setFocusable(false);
}
delButton.setBounds(50, 430, 145, 50);
clrButton.setBounds(205, 430, 145, 50);
panel = new JPanel();
panel.setBounds(50, 100, 300, 300);
panel.setLayout(new GridLayout(4, 4, 10, 10));
panel.add(numberButtons[1]);
panel.add(numberButtons[2]);
panel.add(numberButtons[3]);
panel.add(addButton);
panel.add(numberButtons[4]);
panel.add(numberButtons[5]);
panel.add(numberButtons[6]);
panel.add(subButton);
panel.add(numberButtons[7]);
panel.add(numberButtons[8]);
panel.add(numberButtons[9]);
panel.add(mulButton);
panel.add(decButton);
panel.add(numberButtons[0]);
panel.add(equButton);
panel.add(divButton);
add(panel);
add(delButton);
add(clrButton);
setVisible(true);
}
@Override
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
if (e.getSource() == numberButtons[i]) {
display.setText(display.getText().concat(String.valueOf(i)));
}
}
if (e.getSource() == decButton) {
display.setText(display.getText().concat("."));
}
if (e.getSource() == addButton) {
num1 = Double.parseDouble(display.getText());
operator = '+';
display.setText("");
}
if (e.getSource() == subButton) {
num1 = Double.parseDouble(display.getText());
operator = '-';
display.setText("");
}
if (e.getSource() == mulButton) {
num1 = Double.parseDouble(display.getText());
operator = '*';
display.setText("");
}
if (e.getSource() == divButton) {
num1 = Double.parseDouble(display.getText());
operator = '/';
display.setText("");
}
if (e.getSource() == equButton) {
num2 = Double.parseDouble(display.getText());
switch (operator) {
case '+':
result = num1 + num2;
break;
case '-':
result = num1 - num2;
break;
case '*':
result = num1 * num2;
break;
case '/':
result = num1 / num2;
break;
}
display.setText(String.valueOf(result));
num1 = result;
}
if (e.getSource() == clrButton) {
display.setText("");
}
if (e.getSource() == delButton) {
String string = display.getText();
display.setText("");
for (int i = 0; i < string.length() - 1; i++) {
display.setText(display.getText() + string.charAt(i));
}
}
}
public static void main(String[] args) {
new Calculator();
}
}
在完成代码编写后，我们需要对计算器进行测试，确保其功能正常。测试应包括以下方面：
在测试过程中，如果发现任何问题，可以通过调试工具逐步排查并修复。
通过本文的讲解，我们详细介绍了如何使用Java的Swing库开发一个小型计算器应用程序。我们从环境准备、需求分析、界面设计、事件处理、计算逻辑实现等方面进行了详细讲解，并提供了完整的代码示例。希望本文能帮助读者掌握Java GUI开发的基本技能，并能够在此基础上开发出更复杂的应用程序。
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