Lekce 6 - Android programování - Implementace Java kódu kalkulačky

V minulé lekci, Android programování - První aplikace, návrh kalkulačky, jsme se věnovali návrhu jednoduché kalkulačky.

V dnešní lekci si konečně ukážeme Java kód budoucí kalkulačky a dostaneme se tedy k programování!

Java kód aplikace

Kód budeme psát do souboru MainActivity.java, který byl vygenerován Android Studiem při vytváření projektu kalkulačky. Při prvním pohledu do MainActivity.java uvidíme tento kód, obsahující jedinou metodu:

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
    }
}

Zatím jediné dva řádky v onCreate() volají metodu předka a nastavují vzhled grafického uživatelského rozhraní odkazem na XML soubor návrhu activity_main.xml.

Nyní si ukážeme několik dalších částí kódu, které budeme do MainActivity.java postupně přidávat.

Deklarace proměnných

V souboru MainActivity.java, nad metodou onCreate(), nejprve deklarujeme proměnné pro uložení referencí na ty komponenty z XML návrhu, se kterými budeme pracovat v Java kódu:

EditText etNumber1;
EditText etNumber2;
Spinner spinnerOperation;
Button btnCalculate;
TextView labelResult;

Všimněte si, že chybí proměnná pro tlačítko =. Jediná práce s tlačítkem je nastavení obslužné metody při kliknutí. A protože jsme toto udělali již v minulé části, přímo v XML návrhu tlačítka parametrem android:onClick="calculate", nemusíme se o to již starat v Java kódu. Lze říci, že jsme tím také ušetřili pár řádků kódu, protože v Java kódu je tato činnost pracnější.

Metoda onCreate()

Metoda onCreate() je tou nejdůležitější metodou naší aplikace. Zde totiž, po spuštění aplikace, vše začíná.

Inicializace proměnných

Zde na konec doplníme inicializaci proměnných na potřebné komponenty z XML návrhu. Díky tomu budeme moci s těmito objekty pracovat zde v Java kódu (získávat obsah zadávacích políček, nastavovat text s výsledkem výpočtu komponentě TextView atd.):

@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    setContentView(R.layout.activity_main);

    etNumber1 = findViewById(R.id.etNumber1);
    etNumber2 = findViewById(R.id.etNumber2);
    spinnerOperation = findViewById(R.id.spinnerOperation);
    btnCalculate = findViewById(R.id.btnCalculate);
    labelResult = findViewById(R.id.labelResult);
}

Jistě jste si všimli, že metoda onCreate() přijímá jeden parametr savedInstanceState. Ten je po spuštění aplikace null. Slouží pro ukládání stavu aplikace a například po změně orientace zařízení již null nebude a bude obsahovat některá data aplikace.

Položky pro Spinner

Na konec metody připíšeme další kód pro přípravu položek pro Spinner:

String[] operatorsArray = getResources().getStringArray(R.array.operators);

Vytváříme zde pole textových řetězců operatorsArray se čtyřmi operátory: ["+", "-", "*", "/"] pro početní operace kalkulačky, které budeme uživateli nabízet v rozbalovacím menu Spinner. Toto pole neinicializujeme přímo, ale hodnotami z pole operators, nacházejícího se v resources v souboru res/values/strings.xml. Pojďme si tam hodnoty deklarovat.

strings.xml

Soubor strings.xml byl při vytvoření projektu automaticky vygenerován Android Studiem a my do něj přidáme deklaraci zmíněného pole operators:

<resources>
    <string name="app_name">SimpleCalc</string>

    <string-array name="operators">
        <item>+</item>
        <item>-</item>
        <item>*</item>
        <item>/</item>
    </string-array>
</resources>

První položka <string name="app_name">SimpleCalc</string> v souboru strings.xml byla automaticky vygenerována při vytvoření projektu a obsahuje textový řetězec s názvem aplikace, který je zobrazován například v toolbaru aplikace nebo v seznamu nainstalovaných aplikací v uživatelově zařízení.

Všechny textové řetězce se v Android aplikacích píší do strings.xml, aby se aplikace dala jednoduše přeložit do více jazyků. U znamének to zatím nedává smysl, ale co kdybychom tam přidali pak nějakou další operaci, co by se jmenovala slovně.

Vrátíme se do metody onCreate() a pokračujeme:

List list = new ArrayList(Arrays.asList(operatorsArray));
ArrayAdapter<String> dataAdapter = new ArrayAdapter<String>(this, android.R.layout.simple_spinner_item, list);

Pole možností dosadíme do komponenty Spinner pomocí adaptéru. Pokud jste dělali formulářové aplikace v Java Swing, je to podobné. Z vytvořeného pole operatorsArray vytváříme kolekci List, kterou předáme adaptéru pro Spinner, jehož úkolem je správa položek zobrazovaných uživateli. Konstruktor adaptéru přijímá tři parametry:

• referenci na aktuální kontext
• referenci na XML návrh vzhledu té položky Spinner, která je aktuálně vybrána
• kolekci s položkami Spinner

Dalším řádkem spinneru nastavujeme vzhled položek zobrazených v jeho rozbalovacím menu:

dataAdapter.setDropDownViewResource(android.R.layout.simple_spinner_dropdown_item);

I zde, podobně jako v případě vybrané položky, volíme defaultní vzhled položek menu.

V posledním řádku metody onCreate() komponentě Spinner vytvořený adaptér přiřadíme:

spinnerOperation.setAdapter(dataAdapter);

Metoda calculate()

Nyní si popíšeme jedinou naší vlastní metodu, kterou přidáme do souboru MainActivity.java a která bude obsluhovat událost kliknutí na tlačítko =. Jak jsme si již řekli, tlačítko již máme v XML na metodu napojené pomocí atributu android:onClick="calculate".

Aby metoda calculate() mohla na událost kliknutí reagovat, musí přijímat parametr typu View, který bude obsahovat, při volání metody, referenci na ten objekt z XML, od kterého událost přišla. Pokud tento parametr bude chybět, dojde po kliknutí na tlačítko = k pádu aplikace s chybou IllegalStateException:

Kód metody calculate() máme zde:

public void calculate(View view) {
    double number1;
    double number2;
    double result = 0;

    try {
        number1 = Double.parseDouble(etNumber1.getText().toString());
        number2 = Double.parseDouble(etNumber2.getText().toString());

        if (spinnerOperation.getSelectedItem().equals("+")) {
            result = number1 + number2;
        } else if (spinnerOperation.getSelectedItem().equals("-")) {
            result = number1 - number2;
        } else if (spinnerOperation.getSelectedItem().equals("*")) {
            result = number1 * number2;
        } else if (spinnerOperation.getSelectedItem().equals("/")) {
            if (number2 == 0) {
                labelResult.setText("NULOU DĚLIT NELZE!");
                return;
            }

            result = number1 / number2;
        }

        NumberFormat nf = new DecimalFormat("#.###");
        labelResult.setText(nf.format(result));
    } catch (NumberFormatException e) {
        labelResult.setText("Chybné zadání...");
    }
}

V úvodu metody calculate() deklarujeme proměnné number1 a number2, do kterých budeme ukládat uživatelem zadaná čísla a proměnnou result pro uložení výsledku výpočtu.

Další blok kódu je umístěn v bloku try - catch pro odchycení případné výjimky NumberFormatException, ke které dojde při zadání nečíselné hodnoty do jednoho z políček. Konkrétně by k chybě došlo při převodu datových typů, kdy bude na místě výsledku zobrazeno hlášení o chybném zadání. Do proměnných number1 a number2 ukládáme obsah zadávacích políček, který je pomocí třídy Double převáděn z typu String na typ double.

Po úspěšném převodu datových typů dochází podmínkou if k větvení programu do čtyř možných scénářů podle typu matematické operace, která je uživatelem vybrána ve Spinner. Ve všech případech do proměnné result ukládáme výsledek výpočtu. Pokud je požadovanou operací dělení, bude druhé zadané číslo otestováno na nulovou hodnotu. Při nulové hodnotě druhého čísla by došlo k porušení jedenáctého přikázání - dělení nulou . Pokud uživatel bude chtít dělit nulou, vypíšeme mu, místo výsledku, hlášku o tom, že dělit nulou nelze a metoda bude ukončena příkazem return.

Po provedení úspěšného výpočtu přichází čas k zobrazení výsledku. Než výsledek zobrazíme v komponentě TextView, "proženeme" jej třídou NumberFormat, která výsledek zaokrouhlí na definovaný počet desetinných míst. Až po této úpravě TextView nastavujeme text v podobě získaného výsledku výpočtu, aby byl zobrazen uživateli.

Kód kalkulačky tímto máme hotový

V následujícím kvízu, Kvíz - Úvod do Java Android základů, si vyzkoušíme nabyté zkušenosti z předchozích lekcí.