目录
一、BigDecimal概述
二、BigDecimal常用构造函数
2.1、常用构造函数
2.2、使用问题分析
三、BigDecimal常用方法详解
3.1、常用方法
3.2、BigDecimal大小比较
四、BigDecimal格式化
五、BigDecimal常见异常
5.1、除法的时候出现异常
六、BigDecimal总结
6.1、总结
6.2、工具类推荐
一、BigDecimal概述
Java在java.math
包中提供的API
类BigDecimal
,用来对超过16位有效位的数进行精确的运算。双精度浮点型变量double
可以处理16位有效数,但在实际应用中,可能需要对更大或者更小的数进行运算和处理。一般情况下,对于那些不需要准确计算精度的数字,我们可以直接使用Float
和Double
处理,但是Double.valueOf(String)
和Float.valueOf(String)
会丢失精度。所以开发中,如果我们需要精确计算的结果,则必须使用BigDecimal
类来操作。
BigDecimal
所创建的是对象,故我们不能使用传统的+、-、*、/
等算术运算符直接对其对象进行数学运算,而必须调用其相对应的方法。方法中的参数也必须是BigDecimal
的对象。构造器是类的特殊方法,专门用来创建对象,特别是带有参数的对象。
二、BigDecimal常用构造函数
2.1、常用构造函数
- 1.BigDecimal(int)
创建一个具有参数所指定整数值的对象 - 2.BigDecimal(double)
创建一个具有参数所指定双精度值的对象 - 3.BigDecimal(long)
创建一个具有参数所指定长整数值的对象 - 4.BigDecimal(String)
创建一个具有参数所指定以字符串表示的数值的对象
2.2、使用问题分析
使用示例:
BigDecimal a =new BigDecimal(0.1);System.out.println("a values is:"+a);System.out.println("=====================");BigDecimal b =new BigDecimal("0.1");System.out.println("b values is:"+b);
结果示例:
a values is:0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625=====================b values is:0.1
原因分析:
– 参数类型为double的构造方法的结果有一定的不可预知性。有人可能认为在Java中写入newBigDecimal(0.1)
所创建的BigDecimal
正好等于 0.1(非标度值 1,其标度为 1),但是它实际上等于0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625。这是因为0.1无法准确地表示为double
(或者说对于该情况,不能表示为任何有限长度的二进制小数)。这样,传入到构造方法的值不会正好等于 0.1(虽然表面上等于该值)。
- String 构造方法是完全可预知的:写入
newBigDecimal(“0.1”)
将创建一个BigDecimal
,它正好等于预期的0.1
。因此,比较而言, 通常建议优先使用String
构造方法。 - 当
double
必须用作BigDecimal
的源时,请注意,此构造方法提供了一个准确转换;它不提供与以下操作相同的结果:先使用Double.toString(double)
方法,然后使用BigDecimal(String)
构造方法,将double
转换为String
。要获取该结果,请使用StringvalueOf(double)
方法。
三、BigDecimal常用方法详解
3.1、常用方法
- 1.add(BigDecimal)
BigDecimal对象中的值相加,返回BigDecimal对象 - 2.subtract(BigDecimal)
BigDecimal对象中的值相减,返回BigDecimal对象 - 3.multiply(BigDecimal)
BigDecimal对象中的值相乘,返回BigDecimal对象 - 4.divide(BigDecimal)
BigDecimal对象中的值相除,返回BigDecimal对象 - 5.toString()
将BigDecimal对象中的值转换成字符串 - 6.doubleValue()
将BigDecimal对象中的值转换成双精度数 - 7.floatValue()
将BigDecimal对象中的值转换成单精度数 - 8.longValue()
将BigDecimal对象中的值转换成长整数 - 9.intValue()
将BigDecimal对象中的值转换成整数
3.2、BigDecimal大小比较
java中对BigDecimal比较大小一般用的是bigdemical
的compareTo
方法
int a = bigdemical.compareTo(bigdemical2)
返回结果分析:
a = -1,表示bigdemical小于bigdemical2;a = 0,表示bigdemical等于bigdemical2;a = 1,表示bigdemical大于bigdemical2;
举例:a大于等于b
new bigdemica(a).compareTo(new bigdemical(b)) >= 0
四、BigDecimal格式化
由于NumberFormat
类的format()
方法可以使用BigDecimal
对象作为其参数,可以利用BigDecimal
对超出16位有效数字的货币值,百分值,以及一般数值进行格式化控制。
以利用BigDecimal
对货币和百分比格式化为例。首先,创建BigDecimal
对象,进行BigDecimal
的算术运算后,分别建立对货币和百分比格式化的引用,最后利用BigDecimal
对象作为format()
方法的参数,输出其格式化的货币值和百分比。
NumberFormat currency = NumberFormat.getCurrencyInstance(); //建立货币格式化引用 NumberFormat percent = NumberFormat.getPercentInstance();//建立百分比格式化引用 percent.setMaximumFractionDigits(3); //百分比小数点最多3位 BigDecimal loanAmount = new BigDecimal("15000.48"); //贷款金额BigDecimal interestRate = new BigDecimal("0.008"); //利率 BigDecimal interest = loanAmount.multiply(interestRate); //相乘System.out.println("贷款金额:\t" + currency.format(loanAmount)); System.out.println("利率:\t" + percent.format(interestRate)); System.out.println("利息:\t" + currency.format(interest));
结果:
贷款金额: ¥15,000.48 利率: 0.8% 利息: ¥120.00
BigDecimal格式化保留2为小数,不足则补0:
public class NumberFormat {public static void main(String[] s){System.out.println(formatToNumber(new BigDecimal("3.435")));System.out.println(formatToNumber(new BigDecimal(0)));System.out.println(formatToNumber(new BigDecimal("0.00")));System.out.println(formatToNumber(new BigDecimal("0.001")));System.out.println(formatToNumber(new BigDecimal("0.006")));System.out.println(formatToNumber(new BigDecimal("0.206")));}/** * @desc 1.0~1之间的BigDecimal小数,格式化后失去前面的0,则前面直接加上0。 * 2.传入的参数等于0,则直接返回字符串"0.00" * 3.大于1的小数,直接格式化返回字符串 * @param obj传入的小数 * @return */public static String formatToNumber(BigDecimal obj) {DecimalFormat df = new DecimalFormat("#.00");if(obj.compareTo(BigDecimal.ZERO)==0) {return "0.00";}else if(obj.compareTo(BigDecimal.ZERO)>0&&obj.compareTo(new BigDecimal(1))<0){return "0"+df.format(obj).toString();}else {return df.format(obj).toString();}}}
结果为:
3.440.000.000.000.010.21
五、BigDecimal常见异常
5.1、除法的时候出现异常
java.lang.ArithmeticException: Non-terminating decimal expansion; no exact representable decimal result
原因分析:
通过BigDecimal
的divide
方法进行除法时当不整除,出现无限循环小数时,就会抛异常:java.lang.ArithmeticException: Non-terminating decimal expansion; no exact representable decimal result.
解决方法:
divide方法设置精确的小数点,如:divide(xxxxx,2)
六、BigDecimal总结
6.1、总结
- 1.在需要精确的小数计算时再使用
BigDecimal
,BigDecimal
的性能比double
和float
差,在处理庞大,复杂的运算时尤为明显。故一般精度的计算没必要使用BigDecimal
。 - 2.尽量使用参数类型为String的构造函数。
- 3.
BigDecimal
都是不可变的(immutable)的, 在进行每一次四则运算时,都会产生一个新的对象 ,所以在做加减乘除运算时要记得要保存操作后的值。
6.2、工具类推荐
package com.vivo.ars.util;import java.math.BigDecimal;/** * 用于高精确处理常用的数学运算 */public class ArithmeticUtils {//默认除法运算精度private static final int DEF_DIV_SCALE = 10;/** * 提供精确的加法运算 * * @param v1 被加数 * @param v2 加数 * @return 两个参数的和 */public static double add(double v1, double v2) {BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));return b1.add(b2).doubleValue();}/** * 提供精确的加法运算 * * @param v1 被加数 * @param v2 加数 * @return 两个参数的和 */public static BigDecimal add(String v1, String v2) {BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);return b1.add(b2);}/** * 提供精确的加法运算 * * @param v1被加数 * @param v2加数 * @param scale 保留scale 位小数 * @return 两个参数的和 */public static String add(String v1, String v2, int scale) {if (scale < 0) {throw new IllegalArgumentException("The scale must be a positive integer or zero");}BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);return b1.add(b2).setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString();}/** * 提供精确的减法运算 * * @param v1 被减数 * @param v2 减数 * @return 两个参数的差 */public static double sub(double v1, double v2) {BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));return b1.subtract(b2).doubleValue();}/** * 提供精确的减法运算。 * * @param v1 被减数 * @param v2 减数 * @return 两个参数的差 */public static BigDecimal sub(String v1, String v2) {BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);return b1.subtract(b2);}/** * 提供精确的减法运算 * * @param v1被减数 * @param v2减数 * @param scale 保留scale 位小数 * @return 两个参数的差 */public static String sub(String v1, String v2, int scale) {if (scale < 0) {throw new IllegalArgumentException("The scale must be a positive integer or zero");}BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);return b1.subtract(b2).setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString();}/** * 提供精确的乘法运算 * * @param v1 被乘数 * @param v2 乘数 * @return 两个参数的积 */public static double mul(double v1, double v2) {BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));return b1.multiply(b2).doubleValue();}/** * 提供精确的乘法运算 * * @param v1 被乘数 * @param v2 乘数 * @return 两个参数的积 */public static BigDecimal mul(String v1, String v2) {BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);return b1.multiply(b2);}/** * 提供精确的乘法运算 * * @param v1被乘数 * @param v2乘数 * @param scale 保留scale 位小数 * @return 两个参数的积 */public static double mul(double v1, double v2, int scale) {BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));return round(b1.multiply(b2).doubleValue(), scale);}/** * 提供精确的乘法运算 * * @param v1被乘数 * @param v2乘数 * @param scale 保留scale 位小数 * @return 两个参数的积 */public static String mul(String v1, String v2, int scale) {if (scale < 0) {throw new IllegalArgumentException("The scale must be a positive integer or zero");}BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);return b1.multiply(b2).setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString();}/** * 提供(相对)精确的除法运算,当发生除不尽的情况时,精确到 * 小数点以后10位,以后的数字四舍五入 * * @param v1 被除数 * @param v2 除数 * @return 两个参数的商 */public static double div(double v1, double v2) {return div(v1, v2, DEF_DIV_SCALE);}/** * 提供(相对)精确的除法运算。当发生除不尽的情况时,由scale参数指 * 定精度,以后的数字四舍五入 * * @param v1被除数 * @param v2除数 * @param scale 表示表示需要精确到小数点以后几位。 * @return 两个参数的商 */public static double div(double v1, double v2, int scale) {if (scale < 0) {throw new IllegalArgumentException("The scale must be a positive integer or zero");}BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));return b1.divide(b2, scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue();}/** * 提供(相对)精确的除法运算。当发生除不尽的情况时,由scale参数指 * 定精度,以后的数字四舍五入 * * @param v1被除数 * @param v2除数 * @param scale 表示需要精确到小数点以后几位 * @return 两个参数的商 */public static String div(String v1, String v2, int scale) {if (scale < 0) {throw new IllegalArgumentException("The scale must be a positive integer or zero");}BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);BigDecimal b2 = new BigDecimal(v1);return b1.divide(b2, scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString();}/** * 提供精确的小数位四舍五入处理 * * @param v 需要四舍五入的数字 * @param scale 小数点后保留几位 * @return 四舍五入后的结果 */public static double round(double v, int scale) {if (scale < 0) {throw new IllegalArgumentException("The scale must be a positive integer or zero");}BigDecimal b = new BigDecimal(Double.toString(v));return b.setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue();}/** * 提供精确的小数位四舍五入处理 * * @param v 需要四舍五入的数字 * @param scale 小数点后保留几位 * @return 四舍五入后的结果 */public static String round(String v, int scale) {if (scale < 0) {throw new IllegalArgumentException("The scale must be a positive integer or zero");}BigDecimal b = new BigDecimal(v);return b.setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString();}/** * 取余数 * * @param v1被除数 * @param v2除数 * @param scale 小数点后保留几位 * @return 余数 */public static String remainder(String v1, String v2, int scale) {if (scale < 0) {throw new IllegalArgumentException("The scale must be a positive integer or zero");}BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);return b1.remainder(b2).setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString();}/** * 取余数BigDecimal * * @param v1被除数 * @param v2除数 * @param scale 小数点后保留几位 * @return 余数 */public static BigDecimal remainder(BigDecimal v1, BigDecimal v2, int scale) {if (scale 0)res = true;elseres = false;return res;}}