HarmonyOS开发案例：【计算器】
介绍
基于基础组件、容器组件，实现一个支持加减乘除混合运算的计算器。
说明： 由于数字都是双精度浮点数，在计算机中是二进制存储数据的，因此小数和非安全整数（超过整数的安全范围[-Math.pow(2, 53)，Math.pow(2, 53)]的数据）在计算过程中会存在精度丢失的情况。
1、小数运算时：“0.2 + 2.22 = 2.4200000000000004”，当前示例的解决方法是将小数扩展到整数进行计算，计算完成之后再将结果缩小，计算过程为“(0.2 * 100 + 2.22 * 100) / 100 = 2.42”。
2、非安全整数运算时：“9007199254740992 + 1 = 9.007199254740992”，当前示例中将长度超过15位的数字转换成科学计数法，计算结果为“9007199254740992 + 1 = 9.007199254740993e15”。
说明： 由于数字都是双精度浮点数，在计算机中是二进制存储数据的，因此小数和非安全整数（超过整数的安全范围[-Math.pow(2, 53)，Math.pow(2, 53)]的数据）在计算过程中会存在精度丢失的情况。相关概念
环境搭建
软件要求
- [DevEco Studio]版本：DevEco Studio 3.1 Release。
- OpenHarmony SDK版本：API version 9。
硬件要求
- 开发板类型：[润和RK3568开发板]。
- OpenHarmony系统：3.2 Release。
环境搭建
完成本篇Codelab我们首先要完成开发环境的搭建，本示例以RK3568开发板为例，参照以下步骤进行：
- [获取OpenHarmony系统版本]：标准系统解决方案（二进制）。以3.2 Release版本为例：
- 搭建烧录环境。
- [完成DevEco Device Tool的安装]
- [完成RK3568开发板的烧录]
- 搭建开发环境。
代码结构解读
本篇Codelab只对核心代码进行讲解，对于完整代码，我们会在gitee中提供。
├──entry/src/main/ets // 代码区
│ ├──common
│ │ ├──constants
│ │ │ └──CommonConstants.ets // 公共常量类
│ │ └──util
│ │ ├──CalculateUtil.ets // 计算工具类
│ │ ├──CheckEmptyUtil.ets // 非空判断工具类
│ │ └──Logger.ets // 日志管理工具类
│ ├──entryability
│ │ └──EntryAbility.ts // 程序入口类
│ ├──model
│ │ └──CalculateModel.ets // 计算器页面数据处理类
│ ├──pages
│ │ └──HomePage.ets // 计算器页面
│ └──viewmodel
│ ├──PressKeysItem.ets // 按键信息类
│ └──PresskeysViewModel.ets // 计算器页面键盘数据
└──entry/src/main/resource // 应用静态资源目录
`HarmonyOS与OpenHarmony鸿蒙文档籽料：mau123789是v直接拿`
页面设计
页面由表达式输入框、结果输出框、键盘输入区域三部分组成，效果图如图：
表达式输入框位于页面最上方，使用TextInput组件实时显示键盘输入的数据，默认字体大小为“64fp”，当表达式输入框中数据长度大于9时，字体大小为“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: $r('app.float.input_margin_top')
})
结果输出框位于表达式输入框下方，使用Text组件实时显示计算结果和“错误”提示，当表达式输入框最后一位为运算符时结果输出框中值不变。
// HomePage.ets
Column() {
Text(this.model.resultFormat(this.calValue))
.fontSize($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组件渲染键盘输入区域，其中0~9、“.”、“%”用Text组件渲染；“+-×÷=”、清零、删除用Image组件渲染。
// 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))
组装计算表达式
页面中数字输入和运算符输入分别调用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))
当为数字输入时，首先根据表达式数组中最后一个元素判断当前输入是否匹配，再判断表达式数组中最后一个元素为是否为负数。
// 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;
}
当输入为“=”运算符时，将结果输入出框中的值显示到表达式输入框中，并清空结果输出框。当输入为“清零”运算符时，将页面和表达式数组清空。
// 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;
...
}
...
}
当输入为“删除”运算符时，若表达式数组中最后一位元素为运算符则删除，为数字则删除数字最后一位，重新计算表达式的值（表达式数组中最后一位为运算符则不参与计算），删除之后若表达式长度为0则清空页面。
// 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();
}
}
当输入为“+-×÷”四则运算符时，由于可输入负数，故优先级高的运算符“×÷”后可输入“-”，其它场景则替换原有运算符。
// 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));
}
解析计算表达式
将表达式数组中带“%”的元素转换成小数，若表达式数组中最后一位为“+-×÷”则删除。
// CalculateUtil.ets
parseExpression(expressions: Array< string >): string {
...
let len = expressions.length;
...
expressions.forEach((item: string, index: number) = > {
// 处理表达式中的%
if (item.indexOf(CommonConstants.PERCENT_SIGN) !== -1) {
expressions[index] = (this.mulOrDiv(item.slice(0, item.length - 1),
CommonConstants.ONE_HUNDRED, CommonConstants.DIV)).toString();
}
// 最后一位是否为运算符
if ((index === len - 1) && this.isSymbol(item)) {
expressions.pop();
}
});
...
}
先初始化队列和栈，再从表达式数组左边取出元素，进行如下操作：
- 当取出的元素为数字时则放入队列中。
- 当取出的元素为运算符时，先判断栈中元素是否为空，是则将运算符放入栈中，否则判断此运算符与栈中最后一个元素的优先级，若此运算符优先级小则将栈中最后一个元素弹出并放入队列中，再将此运算符放入栈中，否则将此运算符放入栈中。
- 最后将栈中的元素依次弹出放入队列中。
// 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());
}
...
}
以表达式“3×5+4÷2”为例，用原理图讲解上面代码，原理图如图：
遍历队列中的元素，当为数字时将元素压入栈，当为运算符时将数字弹出栈，并结合当前运算符进行计算，再将计算的结果压栈，最终栈底元素为表达式结果。
// 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;
}
}
获取表达式“3×5+4÷2”组装后的表达式，用原理图讲解上面代码，原理图如图：
审核编辑 黄宇
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