HarmonyOS开发案例：【盘算器】

科技颠覆者 · 2024-6-21 13:15:24

介绍

基于底子组件、容器组件，实现一个支持加减乘除混合运算的盘算器。

说明： 由于数字都是双精度浮点数，在盘算机中是二进制存储数据的，因此小数和非安全整数（高出整数的安全范围[-Math.pow(2, 53)，Math.pow(2, 53)]的数据）在盘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盘算，盘算完成之后再将结果缩小，盘算过程为“(0.2 * 100 + 2.22 * 100) / 100 = 2.42”。
  2、非安全整数运算时：“9007199254740992 + 1 = 9.007199254740992”，当前示例中将长度高出15位的数字转换成科学计数法，盘算结果为“9007199254740992 + 1 = 9.007199254740993e15”。
  相关概念

[ForEach]组件：循环渲染组件**，**迭代数组并为每个数组项创建相应的组件。
[TextInput]组件：单行文本输入框组件。
[Image]组件：图片组件，支持本地图片和网络图片的渲染展示。

情况搭建

软件要求

[DevEco Studio]版本：DevEco Studio 3.1 Release。
OpenHarmony SDK版本：API version 9。

硬件要求

开发板范例：[润和RK3568开发板]。
OpenHarmony系统：3.2 Release。

情况搭建

完成本篇Codelab我们首先要完成开发情况的搭建，本示例以RK3568开发板为例，参照以下步调进行：

[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：
搭建烧录情况。
- [完成DevEco Device Tool的安装]
- [完成RK3568开发板的烧录]
搭建开发情况。
- 开始前请参考[工具准备]，完成DevEco Studio的安装和开发情况配置。
- 开发情况配置完成后，请参考[利用工程向导]创建工程（模板选择“Empty Ability”）。
- 工程创建完成后，选择利用[真机进行调测]。
- 鸿蒙开发指导文档：gitee.com/li-shizhen-skin/harmony-os/blob/master/README.md点击大概复制转到。

代码布局解读

本篇Codelab只对核心代码进行讲解，对于完备代码，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`

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页面设计

页面由表达式输入框、结果输出框、键盘输入区域三部门组成，效果图如图：

表达式输入框位于页面最上方，利用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')
})

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结果输出框位于表达式输入框下方，利用Text组件实时显示盘算结果和“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稳固。

// 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')})

复制代码

用ForEach组件渲染键盘输入区域，此中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))

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组装盘算表达式

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))

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说明： 输入的数字和运算符生存在数组中，数组通过“±×÷”运算符将数字分开。比方表达式为“10×8.2+40%÷2×-5-1”在数组中为[“10”, “×”, “8.2”, “+”, “40%”, “÷”, “2”, “×”, “-5”, “-”, “1”]。表达式中“%”为百分比，比方“40%”为“0.4”。
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;
}

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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;
...
}
...
}

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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，重新盘算表达式的值（表达式数组中最后一位为运算符则不参与盘算），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();
}
}

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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“-”，别的场景则更换原有运算符。

// 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));
}

复制代码

解析盘算表达式

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();
}
});
...
}

复制代码

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());
}
...
}

复制代码

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，并团结当前运算符进行盘算，再将盘算的结果压栈，终极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;
}
}

复制代码

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：

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