39 Java进阶到上手实战教程

小节1：项目结构与基础设置

在开始项目之前，我们首先需要定义项目的基本结构。一个标准的Java项目通常包括以下几个目录：

src
|-- main
|   |-- java
|   |   `-- com
|   |       `-- example
|   |           `-- app
|   |               `-- Main.java
|   `-- resources
|-- test
    |-- java
        `-- com
            `-- example
                `-- app
                    `-- MainTest.java

1.1 创建项目

使用 Maven 创建项目骨架：

mvn archetype:generate -DgroupId=com.example.app -DartifactId=myapp -DarchetypeArtifactId=maven-archetype-quickstart -DinteractiveMode=false

在 src/main/java/com/example/app 目录下，我们创建 Main.java 文件，作为项目的入口。

1.2 编写 Main 类

package com.example.app;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("欢迎来到Java实战项目！");
    }
}

小节2：核心功能模块设计

我们将实现一个简单的命令行计算器。此模块的成功实现将会是整个项目的核心。

2.1 模块划分

• 输入处理模块
• 运算逻辑模块
• 输出模块

2.2 创建计算器类

在 src/main/java/com/example/app 下创建 Calculator.java 文件。

package com.example.app;

import java.util.Scanner;

public class Calculator {
    public void start() {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入计算表达式，例如：3 + 4");

        while (true) {
            String input = scanner.nextLine();
            if ("exit".equalsIgnoreCase(input)) {
                System.out.println("退出计算器");
                break;
            }
            try {
                double result = evaluate(input);
                System.out.println("结果：" + result);
            } catch (Exception e) {
                System.out.println("错误的表达式，请重新输入");
            }
        }
    }

    private double evaluate(String expression) {
        String[] tokens = expression.split(" ");
        double num1 = Double.parseDouble(tokens[0]);
        String operator = tokens[1];
        double num2 = Double.parseDouble(tokens[2]);

        switch (operator) {
            case "+":
                return num1 + num2;
            case "-":
                return num1 - num2;
            case "*":
                return num1 * num2;
            case "/":
                return num1 / num2;
            default:
                throw new IllegalArgumentException("不支持的操作符: " + operator);
        }
    }
}

2.3 更新 Main 类

在 Main.java 中实例化 Calculator 类并启动计算器。

package com.example.app;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("欢迎来到Java实战项目！");
        Calculator calculator = new Calculator();
        calculator.start();
    }
}

小节3：单元测试

为了确保程序的正确性，我们将为计算器模块编写单元测试。在 src/test/java/com/example/app 下创建 CalculatorTest.java。

3.1 编写测试用例

package com.example.app;

import org.junit.jupiter.api.Test;
import static org.junit.jupiter.api.Assertions.*;

class CalculatorTest {

    private final Calculator calculator = new Calculator();

    @Test
    void testAddition() {
        assertEquals(7, calculator.evaluate("3 + 4"));
    }

    @Test
    void testSubtraction() {
        assertEquals(1, calculator.evaluate("4 - 3"));
    }

    // 添加其它操作符的测试用例...
}

小节4：项目编译与运行

使用以下命令编译和运行项目：

# 编译项目
mvn clean compile 

# 运行项目
mvn exec:java -Dexec.mainClass="com.example.app.Main"

您现在应该能够输入简单的数学表达式，比如 3 + 4，并获得结果 7，若输入 exit 则程序会退出。

结尾

通过以上步骤，我们实现了一个简单的命令行计算器，涵盖了项目结构的设计、核心功能的实现以及单元测试的编写，掌握了基本的Java开发流程。在后续的学习中，可以进一步扩展此项目，加入更多的功能和优化。