HarmonyOS開發案例：【計算器】
介紹
基于基礎組件、容器組件，實現一個支持加減乘除混合運算的計算器。
說明： 由于數字都是雙精度浮點數，在計算機中是二進制存儲數據的，因此小數和非安全整數（超過整數的安全范圍[-Math.pow(2, 53)，Math.pow(2, 53)]的數據）在計算過程中會存在精度丟失的情況。
1、小數運算時：“0.2 + 2.22 = 2.4200000000000004”，當前示例的解決方法是將小數擴展到整數進行計算，計算完成之后再將結果縮小，計算過程為“(0.2 * 100 + 2.22 * 100) / 100 = 2.42”。
2、非安全整數運算時：“9007199254740992 + 1 = 9.007199254740992”，當前示例中將長度超過15位的數字轉換成科學計數法，計算結果為“9007199254740992 + 1 = 9.007199254740993e15”。
相關概念
環境搭建
軟件要求
- [DevEco Studio]版本：DevEco Studio 3.1 Release。
- OpenHarmony SDK版本：API version 9。
硬件要求
- 開發板類型：[潤和RK3568開發板]。
- OpenHarmony系統：3.2 Release。
環境搭建
完成本篇Codelab我們首先要完成開發環境的搭建，本示例以RK3568開發板為例，參照以下步驟進行：
- [獲取OpenHarmony系統版本]：標準系統解決方案（二進制）。以3.2 Release版本為例：
- 搭建燒錄環境。
- [完成DevEco Device Tool的安裝]
- [完成RK3568開發板的燒錄]
- 搭建開發環境。
代碼結構解讀
本篇Codelab只對核心代碼進行講解，對于完整代碼，我們會在gitee中提供。
├──entry/src/main/ets // 代碼區
│ ├──common
│ │ ├──constants
│ │ │ └──CommonConstants.ets // 公共常量類
│ │ └──util
│ │ ├──CalculateUtil.ets // 計算工具類
│ │ ├──CheckEmptyUtil.ets // 非空判斷工具類
│ │ └──Logger.ets // 日志管理工具類
│ ├──entryability
│ │ └──EntryAbility.ts // 程序入口類
│ ├──model
│ │ └──CalculateModel.ets // 計算器頁面數據處理類
│ ├──pages
│ │ └──HomePage.ets // 計算器頁面
│ └──viewmodel
│ ├──PressKeysItem.ets // 按鍵信息類
│ └──PresskeysViewModel.ets // 計算器頁面鍵盤數據
└──entry/src/main/resource // 應用靜態資源目錄
`HarmonyOS與OpenHarmony鴻蒙文檔籽料：mau123789是v直接拿`
頁面設計
頁面由表達式輸入框、結果輸出框、鍵盤輸入區域三部分組成，效果圖如圖：
表達式輸入框位于頁面最上方，使用TextInput組件實時顯示鍵盤輸入的數據，默認字體大小為“64fp”，當表達式輸入框中數據長度大于9時，字體大小為“32fp”。
// HomePage.ets
Column() {
TextInput({ text: this.model.resultFormat(this.inputValue) })
.height(CommonConstants.FULL_PERCENT)
.fontSize(
(this.inputValue.length > CommonConstants.INPUT_LENGTH_MAX ?
$r('app.float.font_size_text')) : $r('app.float.font_size_input')
)
.enabled(false)
.fontColor(Color.Black)
.textAlign(TextAlign.End)
.backgroundColor($r('app.color.input_back_color'))
}
....
.margin({
right: $r('app.float.input_margin_right'),
top: $r('app.float.input_margin_top')
})
結果輸出框位于表達式輸入框下方，使用Text組件實時顯示計算結果和“錯誤”提示，當表達式輸入框最后一位為運算符時結果輸出框中值不變。
// HomePage.ets
Column() {
Text(this.model.resultFormat(this.calValue))
.fontSize($r('app.float.font_size_text'))
.fontColor($r('app.color.text_color'))
}
.width(CommonConstants.FULL_PERCENT)
.height($r('app.float.text_height'))
.alignItems(HorizontalAlign.End)
.margin({
right: $r('app.float.text_margin_right'),
bottom: $r('app.float.text_margin_bottom')})
用ForEach組件渲染鍵盤輸入區域，其中0~9、“.”、“%”用Text組件渲染；“+-×÷=”、清零、刪除用Image組件渲染。
// HomePage.ets
ForEach(columnItem, (keyItem: PressKeysItem, keyItemIndex?: number) = > {
Column() {
Column() {
if (keyItem.flag === 0) {
Image(keyItem.source !== undefined ? keyItem.source : '')
.width(keyItem.width)
.height(keyItem.height)
} else {
Text(keyItem.value)
.fontSize(
(keyItem.value === CommonConstants.DOTS) ?
$r('app.float.font_size_dot') : $r('app.float.font_size_text')
)
.width(keyItem.width)
.height(keyItem.height)
}
}
.width($r('app.float.key_width'))
.height(
((columnItemIndex === (keysModel.getPressKeys().length - 1)) &&
(keyItemIndex === (columnItem.length - 1))) ?
$r('app.float.equals_height') : $r('app.float.key_height')
)
...
.backgroundColor(
((columnItemIndex === (keysModel.getPressKeys().length - 1)) &&
(keyItemIndex === (columnItem.length - 1))) ?
$r('app.color.equals_back_color') : Color.White
)
...
}
.layoutWeight(
((columnItemIndex === (keysModel.getPressKeys().length - 1)) &&
(keyItemIndex === (columnItem.length - 1))) ? CommonConstants.TWO : 1
)
...
}, (keyItem: PressKeysItem) = > JSON.stringify(keyItem))
組裝計算表達式
頁面中數字輸入和運算符輸入分別調用inputNumber方法和inputSymbol方法。
// HomePage.ets
ForEach(columnItem, (keyItem: PressKeysItem, keyItemIndex?: number) = > {
Column() {
Column() {
...
}
...
.onClick(() = > {
if (keyItem.flag === 0) {
this.model.inputSymbol(keyItem.value);
} else {
this.model.inputNumber(keyItem.value);
}
})
}
...
)
...
}, (keyItem: PressKeysItem) = > JSON.stringify(keyItem))
當為數字輸入時，首先根據表達式數組中最后一個元素判斷當前輸入是否匹配，再判斷表達式數組中最后一個元素為是否為負數。
// CalculateModel.ets
inputNumber(value: string) {
...
let len = this.expressions.length;
let last = len > 0 ? this.expressions[len - 1] : '';
let secondLast = len > 1 ? this.expressions[len - CommonConstants.TWO] : undefined;
if (!this.validateEnter(last, value)) {
return;
}
if (!last) {
this.expressions.push(value);
} else if (!secondLast) {
this.expressions[len - 1] += value;
}
if (secondLast && CalculateUtil.isSymbol(secondLast)) {
this.expressions[len -1] += value;
}
if (secondLast && !CalculateUtil.isSymbol(secondLast)) {
this.expressions.push(value);
}
...
}
// CalculateModel.ets
validateEnter(last: string, value: string) {
if (!last && value === CommonConstants.PERCENT_SIGN) {
return false;
}
if ((last === CommonConstants.MIN) && (value === CommonConstants.PERCENT_SIGN)) {
return false;
}
if (last.endsWith(CommonConstants.PERCENT_SIGN)) {
return false;
}
if ((last.indexOf(CommonConstants.DOTS) !== -1) && (value === CommonConstants.DOTS)) {
return false;
}
if ((last === '0') && (value != CommonConstants.DOTS) &&
(value !== CommonConstants.PERCENT_SIGN)) {
return false;
}
return true;
}
當輸入為“=”運算符時，將結果輸入出框中的值顯示到表達式輸入框中，并清空結果輸出框。當輸入為“清零”運算符時，將頁面和表達式數組清空。
// CalculateModel.ets
inputSymbol(value: string) {
...
switch (value) {
case Symbol.CLEAN:
this.expressions = [];
this.context.calValue = '';
break;
...
case Symbol.EQU:
if (len === 0) {
return;
}
this.getResult().then(result = > {
if (!result) {
return;
}
this.context.inputValue = this.context.calValue;
this.context.calValue = '';
this.expressions = [];
this.expressions.push(this.context.inputValue);
})
break;
...
}
...
}
當輸入為“刪除”運算符時，若表達式數組中最后一位元素為運算符則刪除，為數字則刪除數字最后一位，重新計算表達式的值（表達式數組中最后一位為運算符則不參與計算），刪除之后若表達式長度為0則清空頁面。
// CalculateModel.ets
inputSymbol(value: string) {
...
switch (value) {
...
case CommonConstants.SYMBOL.DEL:
this.inputDelete(len);
break;
...
}
...
}
// CalculateModel.ets
inputDelete(len: number) {
if (len === 0) {
return;
}
let last = this.expressions[len - 1];
let lastLen = last.length;
if (lastLen === 1) {
this.expressions.pop();
len = this.expressions.length;
} else {
this.expressions[len - 1] = last.slice(0, last.length - 1);
}
if (len === 0) {
this.context.inputValue = '';
this.context.calValue = '';
return;
}
if (!CalculateUtil.isSymbol(this.expressions[len - 1])) {
this.getResult();
}
}
當輸入為“+-×÷”四則運算符時，由于可輸入負數，故優先級高的運算符“×÷”后可輸入“-”，其它場景則替換原有運算符。
// CalculateModel.ets
inputSymbol(value: string) {
...
switch (value) {
...
default:
this.inputOperators(len, value);
break;
}
...
}
// CalculateModel.ets
inputOperators(len: number, value: string) {
let last = len > 0 ? this.expressions[len - 1] : undefined;
let secondLast = len > 1 ? this.expressions[len - CommonConstants.TWO] : undefined;
if (!last && (value === Symbol.MIN)) {
this.expressions.push(this.getSymbol(value));
return;
}
if (!last) {
return;
}
if (!CalculateUtil.isSymbol(last)) {
this.expressions.push(this.getSymbol(value));
return;
}
if ((value === Symbol.MIN) &&
(last === CommonConstants.MIN || last === CommonConstants.ADD)) {
this.expressions.pop();
this.expressions.push(this.getSymbol(value));
return;
}
if (!secondLast) {
return;
}
if (value !== Symbol.MIN) {
this.expressions.pop();
}
if (CalculateUtil.isSymbol(secondLast)) {
this.expressions.pop();
}
this.expressions.push(this.getSymbol(value));
}
解析計算表達式
將表達式數組中帶“%”的元素轉換成小數，若表達式數組中最后一位為“+-×÷”則刪除。
// CalculateUtil.ets
parseExpression(expressions: Array< string >): string {
...
let len = expressions.length;
...
expressions.forEach((item: string, index: number) = > {
// 處理表達式中的%
if (item.indexOf(CommonConstants.PERCENT_SIGN) !== -1) {
expressions[index] = (this.mulOrDiv(item.slice(0, item.length - 1),
CommonConstants.ONE_HUNDRED, CommonConstants.DIV)).toString();
}
// 最后一位是否為運算符
if ((index === len - 1) && this.isSymbol(item)) {
expressions.pop();
}
});
...
}
先初始化隊列和棧，再從表達式數組左邊取出元素，進行如下操作：
- 當取出的元素為數字時則放入隊列中。
- 當取出的元素為運算符時，先判斷棧中元素是否為空，是則將運算符放入棧中，否則判斷此運算符與棧中最后一個元素的優先級，若此運算符優先級小則將棧中最后一個元素彈出并放入隊列中，再將此運算符放入棧中，否則將此運算符放入棧中。
- 最后將棧中的元素依次彈出放入隊列中。
// CalculateUtil.ets
parseExpression(expressions: Array< string >): string {
...
while (expressions.length > 0) {
let current = expressions.shift();
if (current !== undefined) {
if (this.isSymbol(current)) {
while (outputStack.length > 0 &&
this.comparePriority(current, outputStack[outputStack.length - 1])) {
let popValue: string | undefined = outputStack.pop();
if (popValue !== undefined) {
outputQueue.push(popValue);
}
}
outputStack.push(current);
} else {
outputQueue.push(current);
}
}
}
while (outputStack.length > 0) {
outputQueue.push(outputStack.pop());
}
...
}
以表達式“3×5+4÷2”為例，用原理圖講解上面代碼，原理圖如圖：
遍歷隊列中的元素，當為數字時將元素壓入棧，當為運算符時將數字彈出棧，并結合當前運算符進行計算，再將計算的結果壓棧，最終棧底元素為表達式結果。
// CalculateUtil.ets
dealQueue(queue: Array< string >) {
...
let outputStack: string[] = [];
while (queue.length > 0) {
let current: string | undefined = queue.shift();
if (current !== undefined) {
if (!this.isSymbol(current)) {
outputStack.push(current);
} else {
let second: string | undefined = outputStack.pop();
let first: string | undefined = outputStack.pop();
if (first !== undefined && second !== undefined) {
let calResultValue: string = this.calResult(first, second, current)
outputStack.push(calResultValue);
}
}
}
}
if (outputStack.length !== 1) {
return 'NaN';
} else {
let end = outputStack[0].endsWith(CommonConstants.DOTS) ?
outputStack[0].substring(0, outputStack[0].length - 1) : outputStack[0];
return end;
}
}
獲取表達式“3×5+4÷2”組裝后的表達式，用原理圖講解上面代碼，原理圖如圖：
審核編輯 黃宇
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