Η υλοποίηση ενός υπολογιστή σε Java είναι μια εξαιρετική άσκηση για να μάθεις βασικές έννοιες προγραμματισμού και ταυτόχρονα να υλοποιήσεις ένα πρακτικό έργο. Σε αυτήν την οδηγία θα περάσεις βήμα προς βήμα από την ανάπτυξη ενός γραφικού υπολογιστή. Θα εξηγήσουμε ποιες σκέψεις ελήφθησαν για την δομή της κλάσης, πώς δημιουργήθηκε η διάταξη και πώς λειτουργεί η λογική για τους υπολογισμούς.
Θα πρέπει να έχεις ήδη κάποιες βασικές γνώσεις στην Java πριν ξεκινήσεις αυτό το έργο - αυτό θα αυξήσει σημαντικά την επιτυχία της εκμάθησής σου.
Κύριες γνώσεις
- Ο υπολογιστής θα υλοποιηθεί με ένα Grid-Layout, το οποίο διευκολύνει την διάταξη των κουμπιών και των πεδίων εισόδου.
- Θα χρησιμοποιηθεί μία μόνο κλάση για να μειωθεί η πολυπλοκότητα και να διατηρηθεί ο κώδικας ευανάγνωστος.
- Η διαχείριση των ActionListener επιτρέπει την διαδραστικότητα του προγράμματος και την εκτέλεση υπολογισμών.
Οδηγίες Βήμα προς Βήμα
Αρχικά, ας δούμε τα θεμέλια για την εφαρμογή μας. Ο υπολογιστής θα τρέχει σε ένα JFrame και μπορεί στη συνέχεια να επεκταθεί σε λειτουργικότητα. Η κλάση που θα δημιουργήσουμε θα κληρονομήσει από το JFrame και θα περιέχει όλα τα στοιχεία που θα χρειαστούμε.
Βήμα 1: Η κύρια μέθοδος και ο κατασκευαστής
Η κύρια μέθοδος είναι το σημείο εισόδου της εφαρμογής σου. Δημιουργεί μια παρουσία της κλάσης υπολογιστή, ορίζει το μέγεθος και κάνει το παράθυρο ορατό. Ο κατασκευαστής θα θέσει τον τίτλο του παραθύρου και θα αρχικοποιήσει τη διάταξη.
Στον κατασκευαστή, ορίζεις το μέγεθος του παραθύρου σε 325 x 200 pixel. Για να διασφαλίσεις ότι η διάταξη δεν θα μπερδευτεί όταν αλλάξει το μέγεθος του παραθύρου, θα πρέπει να χρησιμοποιήσεις setResizable(false). Αυτό θα διατηρήσει τη διάταξη σταθερή, ανεξάρτητα από το πώς προσαρμόζει ο χρήστης το παράθυρο.
Βήμα 2: Δημιουργία της διάταξης
Για τη διάταξη χρησιμοποιούμε ένα GridLayout. Αυτό σου επιτρέπει να τοποθετήσεις τα κουμπιά και τα πεδία εισόδου σε ένα ευανάγνωστο πλέγμα. Δημιουργείς ένα JPanel, το οποίο θα χρησιμοποιεί το Grid-Layout. Σε αυτό, θα ορίσεις πέντε σειρές και μία στήλη.
Στο επόμενο βήμα, προσθέτεις την πάνω πλευρά του πλαισίου σου, όπου θα τοποθετηθεί το πεδίο εισόδου και το κουμπί "Clear". Αυτό επιτυγχάνεται μέσω μιας ξεχωριστής μεθόδου, getInputPanel().
Βήμα 3: Δημιουργία των κουμπιών
Επιπλέον των πεδίων εισόδου, προσθέτουμε αρκετά κουμπιά για τις διάφορες αριθμητικές εισόδους και τις βασικές μαθηματικές πράξεις. Για να μην επαναλαμβάνεις τον κώδικα, δημιουργείς μια γενική μέθοδο getRowPanel(). Αυτή η μέθοδος θα χρησιμοποιηθεί για να δημιουργήσεις τα κουμπιά για κάθε σειρά και να τα προσθέσεις στο κύριο πάνελ.
Θα καθορίσεις έναν πίνακα που περιέχει τις ετικέτες των κουμπιών, π.χ. {1, 2, 3}, και θα τον περάσεις στη μέθοδο getRowPanel(). Χρησιμοποιώντας έναν βρόχο, θα προσθέσεις κάθε κουμπί στο πάνελ και θα του δώσεις έναν ActionListener που καλεί την μέθοδο που έχεις δημιουργήσει.
Βήμα 4: Υλοποίηση του ActionListener
Η υλοποίηση του ActionListener είναι κρίσιμη για την διαδραστικότητα του υπολογιστή σου. Όταν πατηθεί ένα κουμπί, η μέθοδος ActionListener, στην οποία εργάζεσαι με actionPerformed(), θα ανασύρει το κείμενο του κουμπιού και θα αποφασίσει ποιος υπολογισμός πρέπει να εκτελεστεί.
Είναι επίσης σημαντικό να αποθηκευτεί η κατάσταση του προγράμματος, ειδικά στην περίπτωση που ο χρήστης εκτελέσει μια μαθηματική λειτουργία. Ορισμένες βοηθητικές μεταβλητές, όπως currentOperation, σε βοηθούν να παρακολουθείς την τρέχουσα επιθυμία του χρήστη.
Βήμα 5: Η λογική υπολογισμού
Η κύρια λογική του υπολογιστή βρίσκεται στη μέθοδο calculate(). Εδώ καθορίζεται τι πρέπει να συμβεί με τις εισερχόμενες τιμές (πρόσθεση, αφαίρεση κ.λπ.). Με ένα κλικ στο "Ισο" ή σε μια λειτουργία, πρέπει να γνωρίζεις ποιος τελεστής έχει τεθεί τελευταίος. Δεδομένου ότι ο υπολογισμός βασίζεται στις προηγούμενες τιμές, είναι σημαντικό να διαχειρίζεσαι την κατάσταση μεταξύ των εισόδων του χρήστη.
Η δήλωση switch στη μέθοδο calculate() ελέγχει τη μεταβλητή currentOperation και εκτελεί την αντίστοιχη πράξη. Εάν ο χρήστης εισάγει, για παράδειγμα, "5 + 5" και πατάει "Ισο", το αποτέλεσμα "10" θα εμφανιστεί στο πεδίο εισόδου.
Βήμα 6: Η δυνατότητα "Clear"
Το κουμπί Clear πρέπει επίσης να είναι λειτουργικό και να επαναφέρει την τρέχουσα τιμή και τις πράξεις. Στην κλήση της μεθόδου clearState(), θα θέσεις όλες τις τιμές στο μηδέν και θα διασφαλίσεις ότι το πεδίο εισόδου θα κενωθεί.
Με αυτά τα βήματα, έχεις δημιουργήσει έναν απλό, λειτουργικό υπολογιστή που εκτελεί βασικές μαθηματικές πράξεις. Στη συνέχεια, μπορείς να προσαρμόσεις περαιτέρω το έργο προσθέτοντας επιπλέον δυνατότητες, όπως τη δυνατότητα για δεκαδικούς αριθμούς ή προηγμένες μαθηματικές πράξεις.
Σύνοψη - Java για Αρχάριους: Οδηγός για τη Δημιουργία ενός Υπολογιστή
Έμαθες πώς να υλοποιήσεις έναν γραφικό υπολογιστή σε Java. Δημιούργησες τη δομή της εφαρμογής, σχεδίασες τη διεπαφή χρήστη και υλοποίησες όλες τις απαραίτητες λειτουργίες για την εκτέλεση των υπολογισμών. Με αυτές τις γνώσεις, είσαι πλέον σε θέση να υλοποιήσεις πιο σύνθετα έργα Java.
Συχνές ερωτήσεις
Πώς προσθέτω κουμπιά στο JFrame μου;Τα κουμπιά προστίθενται σε ένα JPanel με ένα GridLayout, το οποίο στη συνέχεια προσαρτάται στο JFrame-ContentPane.
Πώς μπορώ να προσθέσω ActionListener στα κουμπιά μου;Στον κατασκευαστή ή κατά την αρχικοποίηση των κουμπιών μπορείς να χρησιμοποιήσεις addActionListener() για να συσχετήσεις την επιθυμητή μέθοδο.
Τι κάνω αν έχω σφάλμα στον κώδικα;Χρησιμοποίησε τον αποσφαλματωτή για να περάσεις βήμα προς βήμα τον κώδικά σου και να εντοπίσεις σφάλματα. Έλεγξε επίσης πιθανά τυπογραφικά λάθη ή λογικά σφάλματα στις συνθήκες σου.
Πώς μπορώ να επεκτείνω τον υπολογιστή μου;Μπορείς να εισάγεις λειτουργίες όπως δεκαδικούς αριθμούς, να προσθέσεις περισσότερες μαθηματικές πράξεις ή να προσαρμόσεις τη διεπαφή χρήστη για να δημιουργήσεις περισσότερη καθαρότητα.
