Android Studio入门教程(计算器)

一、建立开发环境

1、AS简介

Android Studio 是Google开发的一款面向Android开发者的IDE，支持Windows、Mac、Linux等操作系统，基于流行的开发语言java集成开发环境IntelliJ搭建而成的，类似Eclipse ADT。该IDE在2003年5月的Google I/O开发者大会首次露面，当时的测试版本还不够完善，直到2014年12月8日发布了稳定的版本。Android Studio 提供了集成的 Android 开发工具用于开发和调试。
1）基于 Gradle 的灵活构建系统
2）快速且功能丰富的模拟器
3）可针对所有 Android 设备进行开发的统一环境
4）Instant Run，可将变更推送到正在运行的应用，无需构建新的 APK
5）可帮助您构建常用应用功能和导入示例代码的代码模板和 GitHub 集成
6）丰富的测试工具和框架
7）可捕捉性能、易用性、版本兼容性以及其他问题的 Lint 工具
8）C++ 和 NDK 支持
9）内置对 Google 云端平台的支持，可轻松集成 Google Cloud Messaging 和 App 引擎

2、环境的搭建

可参考：https://blog.csdn.net/u014720022/article/details/93320488
系统要求：Win7或更高、内存最少 4 GB ，建议8 GB RAM、硬盘 4G
1）下载JDK
官网站：https://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/jdk8-downloads-2133151.html
2）下载AS
官方下载地址：https://developer.android.google.cn/studio/
3）安装JDK及Java环境
4）安装Android Studio
5）搭建环境所碰到的坑
安装Android Studio时，无法安装Android Studio的SDK组件
在这里插入图片描述
这个问题特别折磨人，经过多次排查和反复安装后发现主要是网络问题导致的，安装前需要关掉防火墙。关掉防火墙后，必须把之前安装的Android Studio卸载掉，再重新进行安装才生效。

3、开发步骤

在这里插入图片描述

二、开发教程-计算器

1、概述

一个简单的Android App开发，这个App是个简单的计算器，支持简单的加减乘除的运算

2、创建应用

1）双击，启动Android Studio
2）创建项目，选择New Project
在这里插入图片描述
如果是已有的项目，在列表中存在时就直接选择，不存在时点击Open选中对应的文件夹
3）选择想要创建的Android版本
建议选择empty activity（空模板），然后点击next

4）填写项目信息
本项目主要使用的开发语言是JAVA。其中，Minimum SDK版本是Andriod虚拟机运行的版本，版本越低运行越快，根据个人要求来选择（我这边是直接选择默认的），然后点击finish
在这里插入图片描述

3、项目结构

新手开发，建议还是熟悉下项目的整体结构，更有利于整体的开发。
可参考：https://blog.csdn.net/weixin_43899065/article/details/124727916

4、熟悉Android Studio

在这里插入图片描述
1：导航栏可帮助我们在项目中导航，以及打开文件进行编辑。此区域提供 Project 窗口所示结构的精简视图。
2：工具栏提供执行各种操作的工具，包括运行应用和启动 Android 工具。
3：工具窗口栏在 IDE 窗口外部运行，并且包含可用于展开或折叠各个工具窗口的按钮。
4：工具窗口提供对特定任务的访问，例如项目管理、搜索和版本控制等。我们可以展开和折叠这些窗口。
5：编辑器窗口是创建和修改代码的区域。编辑器可能因当前文件类型的不同而有所差异。例如，在查看布局文件时，编辑器显示布局编辑器。
6：状态栏显示项目和 IDE 本身的状态以及任何警告或消息。

5、设置手机模拟机（需联网下载）

1）点击模拟机设置图标，右边弹窗出来选择Virtual，之后点击Create device
在这里插入图片描述
2）点击Phone，选择想要的手机类型，点击next

3）选择对应的类型，点击next

4）给该模拟机命名，点击finish，就会开始下载该模拟机

5）测试模拟机是否下载成功

6）调试默认模板的项目，看是否成功。失败的话，可以进入Build看报错原因
在这里插入图片描述

6、开始进入编写项目

写代码的过程中，记得写完一个模块就调试下，看有没有出现bug，及时解决

该项目是个简单的计算器的应用，没有页面间的交互，所以主要的围绕以下的三个文件：
MainActivity.java：提供了用户与屏幕之间的互动，以便于用户进行操作，在里面实现主要的Java代码
activity_main.xml：布局文件，Android的UI界面显示的视图，所有的控件在这里设计
AndroidManifest.xml：Android应用程序的清单文件,是整个Android应用程序的描述文件
在这里插入图片描述
1）activity_main.xml

先将android.support.constraint.ConstraintLayout改为LinerLayout线性的，意思就是水平的的结构
并加入android:orientation="vertical"意思是将所有组件垂直摆放
设置背景色为黑色

<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="match_parent"android:orientation="vertical"tools:context=".MainActivity"android:background="#000000" >
</LinearLayout>

设置数字显示框的样式

<EditTextandroid:id="@+id/et_input"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="80dp"android:background="@drawable/white"android:clickable="false"android:editable="false"android:paddingBottom="5dp"android:textSize="32sp" />

结合LinerLayout线性的布局方式，设置各个按钮样式，以下列举两个按钮，其他按钮也是类型此布局

<LinearLayoutandroid:layout_width="fill_parent"android:layout_height="wrap_content"android:layout_marginTop="30dp"android:orientation="horizontal"android:gravity="center_horizontal"><Buttonandroid:id="@+id/btn_clr"android:layout_width="170dp"android:layout_height="70dp"android:text="C"android:textSize="30sp"android:paddingRight="15sp"android:paddingBottom="15sp"android:background="@drawable/selector"/><Buttonandroid:id="@+id/btn_del"android:layout_width="170dp"android:layout_height="70dp"android:text="⬅"android:textSize="30sp"android:layout_marginLeft="10dp"android:paddingRight="15sp"android:paddingBottom="15sp"android:background="@drawable/selector"/></LinearLayout>

上面的android:id="@+id/btn_del"是为了在MainActivity.java可以准确获取到各个布局的id，便于整个业务交互逻辑的操作
上面的android:background是自定义了该布局的样式，主要在drawable文件里创建文件并自己画出样式后，再直接引用，这边便不细说了。

2）MainActivity.java

先获取到各个按钮，再进行点击事件监听

public class MainActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener {//创建Button对象   也就是activity_main.xml里所设置的IDButton btn_0,btn_1,btn_2,btn_3,btn_4,btn_5,btn_6,btn_7,btn_8,btn_9,btn_pt;Button btn_mul,btn_div,btn_add,btn_sub;Button btn_clr,btn_del,btn_eq;Button btn_left,btn_right;EditText et_input;Boolean resErr = false;@Overrideprotected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {super.onCreate(savedInstanceState);setContentView(R.layout.activity_main);//实例化对象setContentView(R.layout.activity_main);btn_0= (Button) findViewById(R.id.btn_0);btn_1= (Button) findViewById(R.id.btn_1);btn_2= (Button) findViewById(R.id.btn_2);btn_3= (Button) findViewById(R.id.btn_3);btn_4= (Button) findViewById(R.id.btn_4);btn_5= (Button) findViewById(R.id.btn_5);btn_6= (Button) findViewById(R.id.btn_6);btn_7= (Button) findViewById(R.id.btn_7);btn_8= (Button) findViewById(R.id.btn_8);btn_9= (Button) findViewById(R.id.btn_9);btn_pt= (Button) findViewById(R.id.btn_pt);btn_add= (Button) findViewById(R.id.btn_add);btn_sub= (Button) findViewById(R.id.btn_sub);btn_mul= (Button) findViewById(R.id.btn_mul);btn_div= (Button) findViewById(R.id.btn_div);btn_clr= (Button) findViewById(R.id.btn_clr);btn_del= (Button) findViewById(R.id.btn_del);btn_eq= (Button) findViewById(R.id.btn_eq);et_input= (EditText) findViewById(R.id.et_input);btn_left= (Button) findViewById(R.id.btn_left);btn_right= (Button) findViewById(R.id.btn_right);//给按钮设置的点击事件btn_0.setOnClickListener(this);btn_1.setOnClickListener(this);btn_2.setOnClickListener(this);btn_3.setOnClickListener(this);btn_4.setOnClickListener(this);btn_5.setOnClickListener(this);btn_6.setOnClickListener(this);btn_7.setOnClickListener(this);btn_8.setOnClickListener(this);btn_9.setOnClickListener(this);btn_pt.setOnClickListener(this);btn_add.setOnClickListener(this);btn_sub.setOnClickListener(this);btn_mul.setOnClickListener(this);btn_div.setOnClickListener(this);btn_clr.setOnClickListener(this);btn_del.setOnClickListener(this);btn_eq.setOnClickListener(this);btn_left.setOnClickListener(this);btn_right.setOnClickListener(this);}
}

之后开始进入编写点击事件
左括号：1、若已有输入且前一位不是运算符号，则默认在左括号前面加✖
右括号：1、等式必须存在左括号才允许输入；2、若前一位是小数点，则默认在右括号前面加0
加减乘除运算符号：1、前一位必须不是运算符号才允许输入；2、若前一位是小数点，则默认在运算符号前面加0
小数点：1、若在当前输入的位置至前一个运算符号这一串字符串，存在小数点的话，则不允许输入小数点（例如：1.12 - 1 + 2.11）；2、若前一位是运算符号或左括号或未输入字符时，默认在小数点前面补0

    @Overridepublic void onClick(View v) {if(resErr) {et_input.setText("");resErr = false;}String str=et_input.getText().toString();switch (v.getId()){case   R.id.btn_0:case   R.id.btn_1:case   R.id.btn_2:case   R.id.btn_3:case   R.id.btn_4:case   R.id.btn_5:case   R.id.btn_6:case   R.id.btn_7:case   R.id.btn_8:case   R.id.btn_9:et_input.setText(str+((Button)v).getText());break;case   R.id.btn_left:if(!str.equals("") && !lastOperation(str, null)) {str = str + " × ";}et_input.setText(str+((Button)v).getText());break;case   R.id.btn_right:if (str.indexOf("(") != -1) {if (lastOperation(str, "point")) {str = str + "0";}et_input.setText(str+((Button)v).getText());}break;case R.id.btn_add:case R.id.btn_sub:case R.id.btn_mul:case R.id.btn_div:if (lastOperation(str, "point")) {str = str + "0";}if(!lastOperation(str, null)) {et_input.setText(str+" "+((Button)v).getText()+" ");}break;case   R.id.btn_pt:if (!hasPoint(str)) {if (lastOperation(str, null) || lastOperation(str, "left")  || str.equals("")) {str = str + "0";}et_input.setText(str+((Button)v).getText());}break;case R.id.btn_clr:et_input.setText("");break;case R.id.btn_del: //判断是否为空，然后在进行删除if(str != null && !str.equals("")){et_input.setText(str.substring(0, str.length() - 1));}break;case R.id.btn_eq: //单独运算最后结果getResult();//调用下面的方法break;}}// 判断首位是否为运算符号、小数点private static Boolean firstOperation(String str, String type) {String newStr = str.trim();if (newStr.equals("")) return false;char firstChar = newStr.charAt(0);if (type == "point") {return firstChar == '.';} else if(type == "left"){return firstChar == '(';}else if(type == "right"){return firstChar == ')';} else {return firstChar == '+' || firstChar == '-' || firstChar == '×' || firstChar == '÷';}}// 判断末位是否为运算符号、小数点private static Boolean lastOperation(String str, String type) {String newStr = str.trim();if (newStr.equals("")) return false;char lastChar = newStr.charAt(newStr.length()-1);if (type == "point") {return lastChar == '.';} else if(type == "left"){return lastChar == '(';} else if(type == "right"){return lastChar == ')';} else {return lastChar == '+' || lastChar == '-' || lastChar == '×' || lastChar == '÷';}}// 判断当前输入到运算符前，是否有小数点private static Boolean hasPoint(String str) {int index = 0;String[] operationArr = {"+", "-", "×", "÷"};for(int i = 0; i < operationArr.length; i++) {int w = str.lastIndexOf(operationArr[i]);if (w > index) index = w;}String newStr = str.substring(index);return newStr.indexOf(".") != -1;}

点击计算最终结果
1、左右括号数量不对等，等式有问题
2、第一位是运算符号时，最前面补0
3、最后一位是运算符号或小数点时，最后面补0
4、整体运算逻辑根据进出栈来实现的，共有两个栈：数字numStack 、非数字（运算符号和括号）signalStack 。
遍历计算公式后，
数字的话，进栈numStack
非数字的话，需要先判断其运算等级是否大于signalStack 的最后一位，若大于则进栈signalStack ；而小于的话，numStack 出栈两个数字，signalStack 出栈一个运算符号，计算结果入栈numStack；之后继续判断该非数字的运算等级和signalStack 的最后一位的大小，结果循环上述的，直到其能入栈signalStack

private void getResult() {String exp=et_input.getText().toString();if(exp==null||exp.equals("")) return ;resErr = false;// 判断括号是否正确if (getNum(exp, "(") != getNum(exp, ")")) {resErr = true;et_input.setText("等式有问题！！！");return ;}//因为没有运算符所以不用运算if(!exp.contains(" ")){return ;}if (firstOperation(exp, null)) {exp = "0 " + exp;}if(lastOperation(exp, null) || lastOperation(exp, "point")) {exp = exp + "0 ";}Stack<Double> numStack = new Stack<>();Stack<Character> signalStack = new Stack<>();int index = 0;// 记录已经执行的符号数int len = exp.length();while (index < len) {char c = exp.charAt(index); // 取出这一步的符号if (c == '(') {signalStack.push(c);// 若是左括号就进栈}// 否则要先判断优先级else if (c == '+' || c == '-' || c == '×' || c == '÷') {int currOperLevel = getOperlevel(c);// 当前符号的优先级while (true) {int stackOperLevel = 0;// 栈顶元素的优先级if (!signalStack.isEmpty()) {Object obj = signalStack.peek();stackOperLevel = getOperlevel((char) obj);}// 若当前元素优先级大于栈顶元素的优先级则入栈if (currOperLevel > stackOperLevel) {signalStack.push(c);break;// 直到让比自己优先级高的符号都出栈运算了再把自己进栈} else {// 不能入栈就进行计算try {char optemp = '0';double num1 = 0;double num2 = 0;if (!signalStack.isEmpty()) {optemp = (char) signalStack.pop();// 取出优先级大的那个符号}if (!numStack.isEmpty()) {num1 = (double) numStack.pop();num2 = (double) numStack.pop();// 取出数据栈中的两个数}numStack.push(caculateResult(optemp, num2, num1));// 将算出来的结果数据再次进入数据栈} catch (Exception e) {// TODO: handle exceptione.printStackTrace();}}}} else if (c == ')') {// 右括号就返回栈顶元素，右括号是不进栈的while (true) {char theop = (char) signalStack.pop();if (theop == '(') {break;} else {try {double num1 = (double) numStack.pop();double num2 = (double) numStack.pop();numStack.push(caculateResult(theop, num2, num1));// 运算括号内的内容} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}}} else if (c >= '0' && c <= '9') {int tempIndex = index + 1;while (tempIndex < len) {char temp = exp.charAt(tempIndex);// 取字符串中处于当前字符的下一位if ((temp >= '0' && temp <= '9') || temp == '.') {tempIndex++;// 若为数字则继续向后取} else {break;// 证明数字去完}}String numstr = exp.substring(index, tempIndex);// 截取这个字符串则为两个符号之间的数字try {double numnum = Double.parseDouble(numstr);// 将数字转换成整型便于运算numStack.push(numnum);index = tempIndex - 1;} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}index++;}// 检查符号栈是否为空while (true) {Object obj = null;if (signalStack.isEmpty() == false) {obj = signalStack.pop();}if (obj == null) {break;// 为空证明运算已结束} else {// 不为空就出栈运算char opterTemp = (char) obj;double num1 = (double) numStack.pop();double num2 = (double) numStack.pop();numStack.push(caculateResult(opterTemp, num2, num1));}}double result = (double) numStack.pop();et_input.setText(result + "");}private static int getNum(String originStr, String targetStr){int res = 0;int i = originStr.indexOf(targetStr);while (i != -1){i = originStr.indexOf(targetStr,i+1);res++;}return res;}//计算加减乘除余private static Double caculateResult(char optemp, double num1, double num2) {switch (optemp) {case '+':return num1 + num2;case '-':return num1 - num2;case '×':return num1 * num2;case '÷':return num1 / num2;}return 0.0;}//返回符号优先级private static int getOperlevel(char c) {switch (c) {case '+':case '-':return 1;case '×':case '÷':return 2;default:return 0;}}

3）AndroidManifest.xml

android:icon设置app图标
android:label设置app名称

<applicationandroid:allowBackup="true"android:dataExtractionRules="@xml/data_extraction_rules"android:fullBackupContent="@xml/backup_rules"android:icon="@drawable/icons2"android:label="@string/app_name"android:roundIcon="@drawable/ic_launcher_background"android:supportsRtl="true"android:theme="@style/Theme.Calculator"tools:targetApi="31"><activityandroid:name=".MainActivity"android:exported="true"><intent-filter><action android:name="android.intent.action.MAIN" /><category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" /></intent-filter></activity></application>