1. 各进制之间的转化

在计算机科学中，常用的进制有二进制、 八进制 、十进制和十六进制。在开发过程中使用比较多的是二进制和十进制的。如果涉及一些字节编码操作，十六进制也会用得到，甚至可能会用到三十二进制。

1.1 十进制向其它进制转化

以正常的十进制数为标准，如果将一个十进制数转化成二进制数。可以使用除法取余的方式进行，在下图中我们用二进制和八进制进行举例：

十进制转化成二进制、八进制

上图所描述的是一个正整数转化成各进制的算法描述。如果被转化数是负数，需要经过三步转化：1.先计算出其正整数的二进制码。2.再计算其反码。3.再计算补码。以-5为例子，计算的二进制如下图所示：

-5的二进制码

在不同的计算机语言中，负数的二进制码不一定相同，因为这取决于各种数据所占有的内存长度（字节数）。例如在 Java 中，int占据4个字节（32位），而long类型占据的是8个字节（64位），它们在计算-5时的二进制数是不同的。

如果我们无法确定数据所占据的内存大小，也就无法准确的描述出负数的各进制数值，只能以正数的进制表示，然后增加一个负号。这也是Java中，大整型BigInteger处理的方式。

1.2 其它进制向十进制转化

其它进制向十进制转化，可以通过按权展开求和的方式进行。假设数值A为N进制数，则其十进制值D的值公式如下：

AmaxBit*Nbit-1 +Amaxbit-1*Nbit-2 + …… + A1N0

其中maxbit为A的最高位数值（A1表示个位数值，Amaxbit表示最高位数值），bit为A的总位数。如果二进制11001和十六进制FFEE转化成十进制，按照上述公式展开如下：

· 11001的十进制：1*24+1*23+0*22+0*21+1*0=16+8+0+0+1=25

· FFEE的十进制：15*163+15*162+14*161+140=61440+3840+224+14=65518

其它进制向十进制进行转化也是按照这个展开公式进行。

2. 使用 Swing 图形化

我们的主要目的是将进制的转化用图形化的方式进行处理，通过 GUI 界面的形式展现出来。需要我们完成的主要工作如下：

1. 由用户输入各种进制的数值，输入的进制可以调节，但需要控制输入的总长度。

2. 输出通用的四种进制（二、八、十、十六进制），可以自定义一种输出进制。

3. 进制转化的显示是实时的。

此外，由于手动输入数值，可能会超过Java基础数据的限制，无法确定位数。在转化负数的时候无法通过补码来完成，我们的核心转化工作可以由BigInteger来实现。

在设计GUI界面的时候，我们需要设计四个部分的组件群：

1. 输入进制控制组件：可使用的组件有JSlider（滑杆）和JComboBox（下拉列表）。进制的转化范围可以从二进制到三十六进制，在图形化中我们可以用滑杆JSlider来处理。JSlider的可以设置成最小值为2，最大值为36，默认值为10。移动单位为1。另外可以并通过一个JLabel组件实时跟踪滑杆数据变化状态。

2. 输出进制控制组件：同上。

3. 输入组件：输入组件可以使用JTextField，在输入内容的时候，需要对文本进行监控，不能输入超出转化范围的字符。例如三十六进制只能输入1~9和a到z范围内的字符。文本控制可以通过Document监听器进行控制。

4. 转化后的输出组件：转化后的输出组件由五个JLabel构成，分别对应二进制、八进制、十进制、十六进制以及自定义进制。

2.1 GUI组件搭建

除了必要操作组件和显示组件外了，还可以添加一些额外的组件用于界面的装饰和说明。界面搭建如下图所示（供参考）：

搭建界面

2.2 功能分析

由我们手动操作的组件有三个，需要进行一些变量的设置操作，主要的变量如下：

1、int inHex:输入进制的整型表示数，默认为10。

2、int outHex:输出进制的整型表示数，默认为10。

3、String regex：用于过滤文本框中字符内容的正则表达式。默认为”[0-9]+”。

1.输入进制滑杆（JSlider in）：设置正确的属性以及显示位置。该组件还应该添加变动监听（ChangeListener）。在监听中应保持inHex和滑杆in的值一致。此外还应该更新正则表达式regex的内容。并处理左侧标签JLabel中的内容（界面图形中，滑杆左侧的JLabel标签内容）。

2.输出进制滑杆（JSlider out）：同上。不同之处在于，监听中应保持outHex和滑杆out的值是一致的。当输出滑杆调节后，还需要更新左侧标签JLabel中的内容。

3.输入文本框（JTextField input）：设置正确的属性以及显示位置。该组件应该对其Document对象进行文档监听（DocumentListener），处理insertUpdate监听内容，监听的内容有两部分：

· 当添加后的文本内容不符合regex的验证时，删除新增的内容，保持原有文本内容（需要额外注意一点，DocumentListener中在当前 线程 中使用Document处理文档时会出现异常，需要使用EDT线程进行处理）。

· 当文本内容符合正则表达式验证要求时，将文本框内的信息进行进制转化处理，并将转化的结果在对应的JLabel标签中输出。

2.3 程序实现源码

程序源码下载地址：

运行及使用效果图如下：

效果1（输入、输出均为10进制）

效果2（输入10进制、输出均为15进制）

效果3（输入5进制、输出均为16进制）

上述示例中，我们只进行了最简单的功能实现，目前无法输入负数并进行转化。如果需要增加负数转换等相关功能，可以在此基础上进行改造。

这个项目的目的是练习Swing组件，以及EDT线程和工作线程的使用。