关于BigDecimal的使用

Posted faraway2004

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了关于BigDecimal的使用相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

在实际的java项目中，不可避免地使用到各种运算，比如生成各种报表，数据的汇总等。对于这些问题，大致有2种解决途径，一种是在数据库查询时进行相关运算，直接得到所需要汇总计算后的结果；另外一种，是根据查询到的数据进行运算加工成所需的汇总数据。

当然，就实际情况而言，是推荐使用第一种的，毕竟所有的或者说大部分的运算都通过数据库进行，可以节省时间，提高效率。但是，实际情况是，在绝大多数的情况下，只通过查询来进行汇总不太现实，毕竟，有些汇总的逻辑是很复杂的，不可避免地还要对查询出来的数据进行再加工。加工的基础，当然就是最简单的java运算了，通过运算符或者是Math类提供的方法进行运算。但是，现实情况是，这些简单的运算可能不能满足绝大部分的运算需求，这时，就需要使用java中专业的数学运算类BigInteger和BigDecimal，本文简单讲述BigDecimal的使用。

1.问题引入

先来看一个问题，简单的算术运算

<span style="white-space:pre">		</span>double value1 = 0.06;
		double value2 = 0.01;
		//常规运算
		System.out.println("*******常规算术运算*********");
		//加法	+
		System.out.println(value1+"+"+value2+"="+(value1+value2));
		//减法	-
		System.out.println(value1+"-"+value2+"="+(value1-value2));

运算结果会是什么呢？

0.06+0.01=0.07

0.06-0.01=0.05

显然不是，上述代码的运算结果为：


在实际的运算中，需要对更大或者更小的数进行运算和处理时，我们不能使用传统的+、-、*、/等算术运算符直接进行数学运算，而要使用用java.math.BigDecimal。BigDecimal所创建的是对象，通过调用其相对应的方法进行数学运算。

2.相关说明和API

构造方法

BigDecimal常见构造方法
BigDecimal(int) 创建一个具有参数所指定整数值的对象。
BigDecimal(double) 创建一个具有参数所指定双精度值的对象。
BigDecimal(long) 创建一个具有参数所指定长整数值的对象。
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。

在上述构造方法中，最常用的是BigDecimal(String)，而不是我们先入为主的其他构造方法，在java的API 中强调了这一点：

BigDecimal

public BigDecimal(double val)
将 double 转换为 BigDecimal，后者是 double 的二进制浮点值准确的十进制表示形式。返回的 BigDecimal 的标度是使 (10scale × val) 为整数的最小值。

注：

  1. 此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 new BigDecimal(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）。
  2. 另一方面，String 构造方法是完全可预知的：写入 new BigDecimal("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。
  3. 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 static valueOf(double) 方法。

参数：
val - 要转换为 BigDecimal 的 double 值。
抛出：
NumberFormatException - 如果 val 为无穷大或 NaN。

常用方法

BigDecimal 的运算方式 不支持 + - * / 这类的运算 它有自己的运算方法
BigDecimal add(BigDecimal augend) 加法运算
BigDecimal subtract(BigDecimal subtrahend) 减法运算
BigDecimal multiply(BigDecimal multiplicand) 乘法运算
BigDecimal divide(BigDecimal divisor) 除法运算

add

public BigDecimal add(BigDecimal augend)
返回一个 BigDecimal，其值为 (this + augend)，其标度为 max(this.scale(), augend.scale())。

参数：
augend - 将添加到此 BigDecimal 中的值。
返回：
this + augend

subtract

public BigDecimal subtract(BigDecimal subtrahend)
返回一个 BigDecimal，其值为 (this - subtrahend)，其标度为 max(this.scale(), subtrahend.scale())。

参数：
subtrahend - 从此 BigDecimal 减去的值。
返回：
this - subtrahend

multiply

public BigDecimal multiply(BigDecimal multiplicand)
返回一个 BigDecimal，其值为 (this × multiplicand)，其标度为 (this.scale() + multiplicand.scale())。

参数：
multiplicand - 乘以此 BigDecimal 的值。
返回：
this * multiplicand

divide

public BigDecimal divide(BigDecimal divisor,
                         int scale,
                         int roundingMode)
返回一个 BigDecimal，其值为 (this / divisor)，其标度为指定标度。如果必须执行舍入，以生成具有指定标度的结果，则应用指定的舍入模式。

相对于此遗留方法，应优先使用新的 divide(BigDecimal, int, RoundingMode) 方法。

参数：
divisor - 此 BigDecimal 要除以的值。
scale - 要返回的 BigDecimal 商的标度。
roundingMode - 要应用的舍入模式。
返回：
this / divisor
抛出：
ArithmeticException - 如果 divisor 为零，则 roundingMode==ROUND_UNNECESSARY 和指定的标度不足以准确地表示相除的结果。
IllegalArgumentException - 如果 roundingMode 不表示一个有效的舍入模式。
另请参见：
ROUND_UP, ROUND_DOWN, ROUND_CEILING, ROUND_FLOOR, ROUND_HALF_UP, ROUND_HALF_DOWN, ROUND_HALF_EVEN, ROUND_UNNECESSARY

3.示例代码

下面的代码比较了常规的算术运算和专业的数学运算之间的差别，还有四舍五入的差别

具体代码示例TestBigDecimal.java 


package com.company.test;

import java.math.BigDecimal;

public class TestBigDecimal 

	public static void main(String[] args) 
		// TODO Auto-generated method stub
		double value1 = 0.06;
		double value2 = 0.01;
		//常规运算
		System.out.println("*******常规算术运算*********");
		//加法	+
		System.out.println(value1+"+"+value2+"="+(value1+value2));
		//减法	-
		System.out.println(value1+"-"+value2+"="+(value1-value2));
		//乘法	*
		System.out.println(value1+"*"+value2+"="+(value1*value2));
		//除法	/
		System.out.println(value1+"/"+value2+"="+(value1/value2));
		//java专业运算
		System.out.println("*******专业运算*********");
		//加法	public BigDecimal add(BigDecimal augend)
		System.out.println(value1+"+"+value2+"="+add(value1,value2));
		//加法	可变参数
		System.out.println(value1+"+"+value2+"+"+value1+"+"+value2+"="+addMore(value1,value2,value1,value2));
		//减法	public BigDecimal subtract(BigDecimal subtrahend)
		System.out.println(value1+"-"+value2+"="+sub(value1,value2));
		//乘法	public BigDecimal multiply(BigDecimal multiplicand)
		System.out.println(value1+"*"+value2+"="+mul(value1,value2));
		//除法	public BigDecimal divide(BigDecimal divisor,int scale,int roundingMode)
		System.out.println(value1+"/"+value2+"="+div(value1,value2,2));
		//常规运算
		System.out.println("*******常规运算（四舍五入）*********");
		//四舍五入	public static long round(double a)
		System.out.println(value1+"四舍五入之后是："+Math.round(value1));
		System.out.println(value2+"四舍五入之后是："+Math.round(value2));
		value1 = 2.287461;
		//java专业运算
		System.out.println("*******专业运算（四舍五入）*********");
		//保留5位小数
		System.out.println(value1+"保留5位小数四舍五入之后是："+round(value1,5));
		//保留4位小数
		System.out.println(value1+"保留4位小数四舍五入之后是："+round(value1,4));
		//保留3位小数
		System.out.println(value1+"保留3位小数四舍五入之后是："+round(value1,3));
		//保留2位小数
		System.out.println(value1+"保留2位小数四舍五入之后是："+round(value1,2));
	
	//四舍五入
	public static double round(double value1, int scale) 
		BigDecimal big1 = new BigDecimal(Double.toString(value1));
		BigDecimal big2 = new BigDecimal("1");
		return big1.divide(big2, scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue();
	
	//加法
	public static double add(double value1, double value2) 
		BigDecimal big1 = new BigDecimal(Double.toString(value1));
		BigDecimal big2 = new BigDecimal(Double.toString(value2));
		return big1.add(big2).doubleValue();
	
	//加法(可变参数)
	public static double addMore(double... args) 
		double sum = 0;
		for(double d:args)
			sum=add(sum,d);
		
		return sum;
	
	//减法
	public static double sub(double value1, double value2) 
		BigDecimal big1 = new BigDecimal(Double.toString(value1));
		BigDecimal big2 = new BigDecimal(Double.toString(value2));
		return big1.subtract(big2).doubleValue();
	
	//乘法
	public static double mul(double value1, double value2) 
		BigDecimal big1 = new BigDecimal(Double.toString(value1));
		BigDecimal big2 = new BigDecimal(Double.toString(value2));
		return big1.multiply(big2).doubleValue();
	
	//除法
	public static double div(double value1, double value2, int scale) 
		BigDecimal big1 = new BigDecimal(Double.toString(value1));
		BigDecimal big2 = new BigDecimal(Double.toString(value2));
		return big1.divide(big2,scale,BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue();

运算结果：

4.总结

从运算结果可以看出，使用BigDecimal可以保证运算的精度，不会发生丢失精度的现象，同时，可以在保证精度的前提下，保留指定位数的小数，而Math.round是返回整数的。API中关于Math.round的说明：

round

public static long round(double a)
返回最接近参数的 long。结果将舍入为整数：加上 1/2，对结果调用 floor 并将所得结果强制转换为 long 类型。换句话说，结果等于以下表达式的值： 

(long)Math.floor(a + 0.5d)

特殊情况如下：

  • 如果参数为 NaN，那么结果为 0。
  • 如果结果为负无穷大或任何小于等于 Long.MIN_VALUE 的值，那么结果等于 Long.MIN_VALUE 的值。
  • 如果参数为正无穷大或任何大于等于 Long.MAX_VALUE 的值，那么结果等于 Long.MAX_VALUE 的值。

参数：
a - 舍入为 long 的浮点值。
返回：
舍入为最接近的 long 值的参数值。
另请参见：
Long.MAX_VALUE, Long.MIN_VALUE
本文简单讲述了BigDecimal的相关知识和使用方法，关于BigDecimal的其他方法比如setScale、signum、movePointRight等以及BigInteger的使用不再赘述，在实际的汇总运算中，需要灵活使用BigDecimal来保证运算的精度。


以上是关于关于BigDecimal的使用的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

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