Как создать калькулятор на Java - полное руководство с кодом
В этом руководстве мы расскажем, как создать калькулятор на Java для Android. Если вы новичок в программировании и никогда раньше не создавали приложения, ознакомьтесь с нашим предыдущим руководством по написанию первого приложения для Android:
Предполагается, что у вас есть хотя бы минимальный базовый опыт создания Android – приложений.
Полный исходный код калькулятора, описанного ниже, доступен для использования и изменения на github.
Создание проекта
Первое, что нужно сделать - это создать в Android Studio новый проект: Start a new Android Studio project или File - New - New Project:
Для этого руководства мы выбрали в панели «Add an Activity to Mobile» опцию «EmptyActivity», для «MainActivity» мы оставили имя по умолчанию – «Activity». На этом этапе структура должна выглядеть, как показано на рисунке ниже. У вас есть MainActivity внутри пакета проекта и файл activity_main.xml в папке layout:
Включение привязки данных в проекте
Перед тем, как создать приложение для Андроид с нуля, нужно уяснить, что использование привязки данных помогает напрямую обращаться к виджетам (Buttons, EditText и TextView), а не находить их с помощью методов findViewById(). Чтобы включить привязку данных, добавить следующую строку кода в файл build.gradle.
JAVA
android {
...
dataBinding.enabled = true
...
Разработка макета калькулятора
Для включения привязки данных в файле activity_main.xml требуется еще одно изменение. Оберните сгенерированный корневой тег (RelativeLayout) в layout, таким образом сделав его новым корневым тегом.
XML
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<layout>
<RelativeLayout>
...
</RelativeLayout>
</layout>Как научиться создавать приложения для Андроид? Читайте наше руководство дальше.
Тег layout - это предупреждает систему построения приложения, что этот файл макета будет использовать привязку данных. Затем система генерирует для этого файла макета класс Binding. Поскольку целевой XML-файл называется activity_main.xml, система построения приложения создаст класс ActivityMainBinding, который можно использовать в приложении, как и любой другой класс Java. Имя класса составляется из имени файла макета, в котором каждое слово через подчеркивание будет начинаться с заглавной буквы, а сами подчеркивания убираются, и к имени добавляется слово «Binding».
Теперь перейдите к файлу MainActivity.java. Создайте закрытый экземпляр ActivityMainBinding внутри вашего класса, а в методе onCreate() удалите строку setContentView () и вместо нее добавьте DataBindingUtil.setContentView(), как показано ниже.
JAVA
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
private ActivityMainBinding binding;
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
binding = DataBindingUtil.setContentView(this, R.layout.activity_main);
}
}Общие принципы создания виджетов макета
В приложении калькулятора есть четыре основных элемента:
RelativeLayout - определяет, как другие элементы будут укладываться или отображаться на экране. RelativeLayout используется для позиционирования дочерних элементов по отношению друг к другу или к самим себе.
TextView - элемент используется для отображения текста. Пользователи не должны взаимодействовать с этим элементом. С помощью TextView отображается результат вычислений.
EditText - похож на элемент TextView, с той лишь разницей, что пользователи могут взаимодействовать с ним и редактировать текст. Но поскольку калькулятор допускает только фиксированный набор вводимых данных, мы устанавливаем для него статус «не редактируемый». Когда пользователь нажимает на цифры, мы выводим их в EditText.
Button - реагирует на клики пользователя. При создании простого приложения для Андроид мы используем кнопки для цифр и операторов действий в калькуляторе.
Создание макета калькулятора
Код макета калькулятора объемный. Это связано с тем, что мы должны явно определять и тщательно позиционировать каждую из кнопок интерфейса. Ниже представлен фрагмент сокращенной версии файла макета activity_main:
<layout>
<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
android:id="@+id/activity_main"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent"
android:paddingBottom="@dimen/activity_vertical_margin"
android:paddingLeft="@dimen/activity_horizontal_margin"
android:paddingRight="@dimen/activity_horizontal_margin"
android:paddingTop="@dimen/activity_vertical_margin"
tools:context="com.sample.foo.samplecalculator.MainActivity">
<TextView
android:id="@+id/infoTextView"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="wrap_content"
android:layout_marginBottom="30dp"
android:textSize="30sp" />
<EditText
android:id="@+id/editText"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="wrap_content"
android:layout_below="@id/infoTextView"
android:enabled="false"
android:gravity="bottom"
android:lines="2"
android:maxLines="2"
android:textSize="20sp" />
<Button
android:id="@+id/buttonSeven"
style="@style/Widget.AppCompat.Button.Borderless"
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"
android:layout_below="@id/editText"
android:text="7"
android:textSize="20sp" />
<Button
android:id="@+id/buttonEight"
style="@style/Widget.AppCompat.Button.Borderless"
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"
android:layout_below="@id/editText"
android:layout_toRightOf="@id/buttonSeven"
android:text="8"
android:textSize="20sp" />
<Button
android:id="@+id/buttonNine"
style="@style/Widget.AppCompat.Button.Borderless"
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"
android:layout_below="@id/editText"
android:layout_toRightOf="@id/buttonEight"
android:text="9"
android:textSize="20sp" />
...
...
<Button
android:id="@+id/buttonDot"
style="@style/Widget.AppCompat.Button.Borderless"
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"
android:layout_below="@id/buttonOne"
android:text="."
android:textSize="20sp" />
<Button
android:id="@+id/buttonZero"
style="@style/Widget.AppCompat.Button.Borderless"
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"
android:layout_alignRight="@id/buttonEight"
android:layout_below="@id/buttonTwo"
android:text="0"
android:textSize="20sp" />
<Button
android:id="@+id/buttonEqual"
style="@style/Widget.AppCompat.Button.Borderless"
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"
android:layout_alignRight="@id/buttonNine"
android:layout_below="@id/buttonThree"
android:text="="
android:textSize="20sp" />
<Button
android:id="@+id/buttonDivide"
style="@style/Widget.AppCompat.Button.Borderless"
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"
android:layout_alignTop="@id/buttonNine"
android:layout_toRightOf="@id/buttonNine"
android:text="/"
android:textSize="20sp" />
<Button
android:id="@+id/buttonMultiply"
style="@style/Widget.AppCompat.Button.Borderless"
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"
android:layout_alignTop="@id/buttonSix"
android:layout_toRightOf="@id/buttonSix"
android:text="*"
android:textSize="20sp" />
<Button
android:id="@+id/buttonSubtract"
style="@style/Widget.AppCompat.Button.Borderless"
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"
android:layout_alignTop="@id/buttonThree"
android:layout_toRightOf="@id/buttonThree"
android:text="-"
android:textSize="20sp" />
<Button
android:id="@+id/buttonAdd"
style="@style/Widget.AppCompat.Button.Borderless"
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"
android:layout_alignTop="@id/buttonEqual"
android:layout_toRightOf="@id/buttonEqual"
android:text="+"
android:textSize="20sp" />
<Button
android:id="@+id/buttonClear"
style="@style/Widget.AppCompat.Button.Borderless"
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"
android:layout_alignRight="@id/buttonAdd"
android:layout_below="@id/buttonAdd"
android:layout_marginTop="@dimen/activity_vertical_margin"
android:text="C"
android:textSize="20sp" />
</RelativeLayout>
</layout>Внутренние компоненты калькулятора
Перед тем, как создать приложение на телефон Android, отметим, что valueOne и valueTwo содержат цифры, которые будут использоваться. Обе переменные имеют тип double, поэтому могут содержать числа с десятичными знаками и без них. Мы устанавливаем для valueOne специальное значение NaN (не число) - подробнее это будет пояснено ниже.
private double valueOne = Double.NaN;
private double valueTwo;Этот простой калькулятор сможет выполнять только операции сложения, вычитания, умножения и деления. Поэтому мы определяем четыре статических символа для представления этих операций и переменную CURRENT_ACTION, содержащую следующую операцию, которую мы намереваемся выполнить.
private static final char ADDITION = '+';
private static final char SUBTRACTION = '-';
private static final char MULTIPLICATION = '*';
private static final char DIVISION = '/';
private char CURRENT_ACTION;Затем мы используем класс DecimalFormat для форматирования результата. Конструктор десятичного формата позволяет отображать до десяти знаков после запятой.
decimalFormat = new DecimalFormat("#.##########");Обработка нажатий на цифры
В нашем создаваемом простом приложении для Андроид всякий раз, когда пользователь нажимает на цифру или точку, нам нужно добавить эту цифру в editText. Пример кода ниже иллюстрирует, как это делается для цифры ноль (0).
binding.buttonZero.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
@Override
public void onClick(View view) {
binding.editText.setText(binding.editText.getText() + "0");
}
});Обработка кликов по кнопкам операторов
Обработка нажатия кнопок операторов (действий) выполняется по-другому. Сначала нужно выполнить все ожидающие в очереди вычисления. Поэтому мы определяем метод computeCalculation. В computeCalculation, если valueOne является допустимым числом, мы считываем valueTwo из editText и выполняем текущие операции в очереди. Если же valueOne является NaN, для valueOne присваивается цифра в editText.
JAVA
private void computeCalculation() {
if(!Double.isNaN(valueOne)) {
valueTwo = Double.parseDouble(binding.editText.getText().toString());
binding.editText.setText(null);
if(CURRENT_ACTION == ADDITION)
valueOne = this.valueOne + valueTwo;
else if(CURRENT_ACTION == SUBTRACTION)
valueOne = this.valueOne - valueTwo;
else if(CURRENT_ACTION == MULTIPLICATION)
valueOne = this.valueOne * valueTwo;
else if(CURRENT_ACTION == DIVISION)
valueOne = this.valueOne / valueTwo;
}
else {
try {
valueOne = Double.parseDouble(binding.editText.getText().toString());
}
catch (Exception e){}
}
}Продолжаем создавать копию приложения на Андроид. Для каждого оператора мы сначала вызываем computeCalculation(), а затем устанавливаем для выбранного оператора CURRENT_ACTION. Для оператора равно (=) мы вызываем computeCalculation(), а затем очищаем содержимое valueOne и CURRENT_ACTION.
JAVA
binding.buttonAdd.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
@Override
public void onClick(View view) {
computeCalculation();
CURRENT_ACTION = ADDITION;
binding.infoTextView.setText(decimalFormat.format(valueOne) + "+");
binding.editText.setText(null);
}
});
binding.buttonSubtract.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
@Override
public void onClick(View view) {
computeCalculation();
CURRENT_ACTION = SUBTRACTION;
binding.infoTextView.setText(decimalFormat.format(valueOne) + "-");
binding.editText.setText(null);
}
});
binding.buttonMultiply.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
@Override
public void onClick(View view) {
computeCalculation();
CURRENT_ACTION = MULTIPLICATION;
binding.infoTextView.setText(decimalFormat.format(valueOne) + "*");
binding.editText.setText(null);
}
});
binding.buttonDivide.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
@Override
public void onClick(View view) {
computeCalculation();
CURRENT_ACTION = DIVISION;
binding.infoTextView.setText(decimalFormat.format(valueOne) + "/");
binding.editText.setText(null);
}
});
binding.buttonEqual.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
@Override
public void onClick(View view) {
computeCalculation();
binding.infoTextView.setText(binding.infoTextView.getText().toString() +
decimalFormat.format(valueTwo) + " = " + decimalFormat.format(valueOne));
valueOne = Double.NaN;
CURRENT_ACTION = '0';
}
});Поздравляю! Мы завершили создание простого калькулятора. Теперь вы сможете создать приложение для Андроид сами.
Заключение
Если вы запустите и протестируете данное приложение, то увидите некоторые моменты, которые можно улучшить: 1) возможность нажимать на кнопку оператора, когда editText очищен (т. е. без необходимости ввода первой цифры), 2) возможность продолжать вычисления после нажатия кнопки «Равно».
Полный код примера доступен на github.