Java Calculator

Calcolatrice con interfaccia grafica in Java, costruita attorno a una gerarchia di classi che modella le operazioni matematiche.

Progetto realizzato come prova d'esame del modulo Java, all'interno del percorso formativo Web Developer AI presso la Steve Jobs Academy (Catania). La traccia era libera: la scelta del dominio e della struttura delle classi è mia.

Il materiale teorico su cui ho preparato l'esame è raccolto nella guida a Java che ho scritto durante il modulo.

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L'idea alla base

Una calcolatrice si può scrivere con uno switch e quattro righe di aritmetica. L'obiettivo qui era un altro: usare il problema per applicare l'astrazione.

Ogni operazione matematica condivide la stessa natura — ha un simbolo che la identifica e prende due valori restituendo un risultato — ma il calcolo che esegue è diverso ogni volta. È esattamente il caso in cui serve una classe astratta.

Operation definisce cosa ogni operazione deve avere, senza sapere cosa faranno le sottoclassi:

public abstract class Operation {

    private String nameOperation;

    public Operation(String nameOperation) {
        this.nameOperation = nameOperation;
    }

    public String getNameOperation() {
        return this.nameOperation;
    }

    public abstract double mathOperation(double value1, double value2);
}

Il metodo mathOperation è astratto: è un contratto che ogni sottoclasse è obbligata a rispettare. Non è possibile creare un'operazione generica, come nella realtà non esiste un "calcolo generico".

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Le sottoclassi

Ognuna passa il proprio simbolo al costruttore della classe madre con super e implementa il calcolo con @Override:

Classe	Simbolo	Comportamento
Addition	+	Somma i due valori
Subtraction	-	Sottrae il secondo dal primo
Multiplication	*	Moltiplica i due valori
Division	/	Divide, lanciando un'eccezione se il divisore è zero

Division è l'unica che aggiunge un controllo: prima di dividere verifica il divisore e, se è zero, lancia un ArithmeticException invece di lasciare che il programma produca un risultato non valido.

@Override
public double mathOperation(double value1, double value2) {

    if (value2 == 0) {
        throw new ArithmeticException("Error");
    }

    return value1 / value2;
}

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Concetti applicati

• Classe astratta — Operation non è istanziabile e serve solo come base comune
• Metodo astratto — mathOperation impone un contratto alle sottoclassi
• Ereditarietà — extends e chiamata al costruttore della classe madre con super
• Override — ogni sottoclasse ridefinisce il metodo secondo la propria natura
• Incapsulamento — il campo nameOperation è privato, accessibile solo tramite getter
• Eccezioni — gestione della divisione per zero con throw

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L'interfaccia grafica

L'interfaccia si ispira alle calcolatrici tascabili Casio degli anni Ottanta: corpo bicolore, display su fondo scuro con cifre ciano da tubo VFD, tasto AC rosso.

Nota sulla realizzazione: l'interfaccia grafica Swing è stata generata con l'assistenza dell'intelligenza artificiale, secondo l'indicazione esplicita del docente. L'obiettivo didattico del progetto riguardava la progettazione a oggetti, non la costruzione dell'interfaccia. La modellazione delle classi e la logica delle operazioni sono di mia realizzazione.

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Compilazione ed esecuzione

Nessuna dipendenza esterna: Swing fa parte della libreria standard.

javac *.java
java CalculatorGUI

Richiede un JDK installato. Verifica con javac --version.

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Sviluppi possibili

• Sfruttare il polimorfismo nella GUI. Attualmente l'interfaccia dichiara quattro campi separati, uno per operazione, e sceglie quale usare con uno switch. Una Map<String, Operation> che associa ogni simbolo alla sua operazione permetterebbe di richiamare mathOperation senza sapere quale sottoclasse si sta usando: è il polimorfismo applicato al caso concreto.
• Messaggi di errore più espliciti. L'eccezione della divisione porta un messaggio generico.
• Estendere le operazioni. La struttura è già predisposta: una nuova operazione richiede solo una nuova sottoclasse di Operation, senza toccare le esistenti.
• Cronologia dei calcoli, come esercizio sui generici.

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Tecnologie

• Java — libreria standard
• Swing per l'interfaccia grafica
• Visual Studio Code come ambiente di sviluppo

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Autore

Riccardo Mazza — @Richard-WebDev Studente Web Developer AI, Steve Jobs Academy