BigDecimal类

星哥玩云

发布于 2022-09-14 19:55:10

1.1K00

代码可运行

文章被收录于专栏：开源部署开源部署

运行总次数：0

代码可运行

1、BigDecimal概述

1.1、为什么要用BigDecimal？

先看下面代码

public class BigDecimalDemo01 {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(0.2 + 0.1);
        System.out.println(0.3 - 0.1);
        System.out.println(0.2 * 0.1);
        System.out.println(0.3 / 0.1);
    }
}

运行结果：

问题在哪里呢？

原因在于我们的计算机是二进制的。浮点数没有办法是用二进制进行精确表示。我们的CPU表示浮点数由两个部分组成：指数和尾数，这样的表示方法一般都会失去一定的精确度，有些浮点数运算也会产生一定的误差。如：2.4的二进制表示并非就是精确的2.4。反而最为接近的二进制表示是 2.3999999999999999。浮点数的值实际上是由一个特定的数学公式计算得到的。

其实java的float只能用来进行科学计算或工程计算，在大多数的商业计算中，一般采用java.math.BigDecimal类来进行精确计算。

1.2、BigDecimal构造方法

public BigDecimal(double val)：将double表示形式转换BigDecimal（注：不建议使用）

public BigDecimal(int val)：将int表示形式转换成BigDecimal

public BigDecimal(String val)：将String表示形式转换成BigDecimal

为什么不建议采用第一种构造方法呢？来看例子

import java.math.BigDecimal;

public class BigDecimalDemo02 {
    public static void main(String[] args){
        BigDecimal bigDecimal = new BigDecimal(2);
        BigDecimal bDouble = new BigDecimal(2.3);
        BigDecimal bString = new BigDecimal("2.3");
        System.out.println("bigDecimal=" + bigDecimal);
        System.out.println("bDouble=" + bDouble);
        System.out.println("bString=" + bString);
    }
}

运行结果：

为什么会出现这种情况呢？

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）。

另一方面，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，请使用Double.toString(double)转成String，然后使用String构造方法，或使用BigDecimal的静态方法valueOf，如下

import java.math.BigDecimal;

public class BigDecimalDemo03{
    public static void main(String[] args){
        BigDecimal bDouble1 = BigDecimal.valueOf(2.3);
        BigDecimal bDouble2 = new BigDecimal(Double.toString(2.3));
        System.out.println("bDouble1=" + bDouble1);
        System.out.println("bDouble2=" + bDouble2);
    }
}

运行结果：

2、BigDecimal加减乘除

对于常用的加，减，乘，除，BigDecimal类提供了相应的成员方法。

public BigDecimal add(BigDecimal value); //加法

public BigDecimal subtract(BigDecimal value); //减法

public BigDecimal multiply(BigDecimal value); //乘法

public BigDecimal divide(BigDecimal value); //除法

import java.math.BigDecimal;

public class BigDecimalDemo04 {
    public static void main(String[] args){
        BigDecimal a = new BigDecimal("4.5");
        BigDecimal b = new BigDecimal("1.5");
        System.out.println("a + b =" + a.add(b));
        System.out.println("a - b =" + a.subtract(b));
        System.out.println("a * b =" + a.multiply(b));
        System.out.println("a / b =" + a.divide(b));
    }
}

运行结果：

这里有一点需要注意的是除法运算divide.

BigDecimal除法可能出现不能整除的情况，比如 4.5/1.3，这时会报错

Exception in thread “main” java.lang.ArithmeticException: Non-terminating decimal expansion; no exact representable decimal result.

**注意：**ArithmeticException是出现异常的运算条件时,抛出此异常。

其实divide方法有可以传三个参数

public BigDecimal divide(BigDecimal divisor, int scale, int roundingMode) 第一参数表示除数

第二个参数表示小数点后保留位数

第三个参数表示舍入模式，只有在作除法运算或四舍五入时才用到舍入模式，有下面这几种：

ROUND_CEILING //向正无穷方向舍入

ROUND_DOWN //向零方向舍入

ROUND_FLOOR //向负无穷方向舍入

ROUND_HALF_DOWN //向（距离）最近的一边舍入，除非两边（的距离）是相等,如果是这样，向下舍入, 例如1.55 保留一位小数结果为1.5

ROUND_HALF_EVEN //向（距离）最近的一边舍入，除非两边（的距离）是相等,如果是这样，如果保留位数是奇数，使用ROUND_HALF_UP，如果是偶数，使用ROUND_HALF_DOWN

ROUND_HALF_UP //向（距离）最近的一边舍入，除非两边（的距离）是相等,如果是这样，向上舍入, 1.55保留一位小数结果为1.6

ROUND_UNNECESSARY //计算结果是精确的，不需要舍入模式

ROUND_UP //向远离0的方向舍入

按照各自的需要，可传入合适的第三个参数。四舍五入采用 ROUND_HALF_UP

a = new BigDecimal("4.5");
b = new BigDecimal("1.3");
System.out.println("a / b =" + a.divide(b,3,BigDecimal.ROUND_HALF_UP));

需要对BigDecimal进行截断和四舍五入可用setScale方法，

import java.math.BigDecimal;
import java.math.RoundingMode;

public class BigDecimalDemo05 {
    public static void main(String[] args)     {
        BigDecimal a = new BigDecimal("4.5635");
        //保留3位小数，且四舍五入
        a = a.setScale(3, RoundingMode.HALF_UP);    
        System.out.println(a);
    }
}

运行结果：

注意：

减乘除其实最终都返回的是一个新的BigDecimal对象，因为BigInteger与BigDecimal都是不可变的（immutable）的，在进行每一步运算时，都会产生一个新的对象

import java.math.BigDecimal;
import java.math.RoundingMode;

public class BigDecimalDemo06{
    public static void main(String[] args)     {
        BigDecimal a = new BigDecimal("4.5");
        BigDecimal b = new BigDecimal("1.5");
        BigDecimal c=a.add(b);
        System.out.println(c);
        System.out.println(a);  //输出4.5. 加减乘除方法会返回一个新的
        // BigDecimal对象，原来的a不变
    }
}

运行结果：