BigDecimal舍入模式使用及建议

Posted 2021-02-02 mabaoqing

1. 八种舍入模式

此节内容参考于 https://my.oschina.net/sunchp/blog/670909。

JDK1.5新发布的枚举 RoundingMode 对 BigDecimal 的八种舍入模式进行了封装，用于取代 BigDecimal 中静态常量式的舍入模式，代码如下

public enum RoundingMode {

    UP(BigDecimal.ROUND_UP),    　　　　　　　　　　// 0

    DOWN(BigDecimal.ROUND_DOWN),　　　　　　　　　　// 1

    CEILING(BigDecimal.ROUND_CEILING),    　　　　// 2

    FLOOR(BigDecimal.ROUND_FLOOR),    　　　　　　 // 3

    HALF_UP(BigDecimal.ROUND_HALF_UP),    　　　　// 4

    HALF_DOWN(BigDecimal.ROUND_HALF_DOWN),    　 // 5

    HALF_EVEN(BigDecimal.ROUND_HALF_EVEN),    　　// 6

    UNNECESSARY(BigDecimal.ROUND_UNNECESSARY);   // 7

    final int oldMode;

    private RoundingMode(int oldMode) {
        this.oldMode = oldMode;
    }

    public static RoundingMode valueOf(int rm) {
        switch(rm) {

        case BigDecimal.ROUND_UP:
            return UP;

        case BigDecimal.ROUND_DOWN:
            return DOWN;

        case BigDecimal.ROUND_CEILING:
            return CEILING;

        case BigDecimal.ROUND_FLOOR:
            return FLOOR;

        case BigDecimal.ROUND_HALF_UP:
            return HALF_UP;

        case BigDecimal.ROUND_HALF_DOWN:
            return HALF_DOWN;

        case BigDecimal.ROUND_HALF_EVEN:
            return HALF_EVEN;

        case BigDecimal.ROUND_UNNECESSARY:
            return UNNECESSARY;

        default:
            throw new IllegalArgumentException("argument out of range");
        }
    }
}

1. UP

定义：远离零方向舍入。

解释：始终对非零舍弃部分前面的数字加 1。注意，此舍入模式始终不会减少计算值的绝对值。

2. DOWN

定义：向零方向舍入。

解释：从不对舍弃部分前面的数字加 1（即截尾）。注意，此舍入模式始终不会增加计算值的绝对值。

3. CEILING

定义：向正无限大方向舍入。

解释：如果结果为正，则舍入行为类似于 RoundingMode.UP；如果结果为负，则舍入行为类似于 RoundingMode.DOWN。注意，此舍入模式始终不会减少计算值。

4. FLOOR

定义：向负无限大方向舍入。

解释：如果结果为正，则舍入行为类似于 RoundingMode.DOWN；如果结果为负，则舍入行为类似于 RoundingMode.UP。注意，此舍入模式始终不会增加计算值。

5. HALF_UP

定义：向最接近的数字方向舍入，如果与两个相邻数字的距离相等，则向上舍入。

解释：如果被舍弃部分 >= 0.5，则舍入行为同 RoundingMode.UP；否则舍入行为同 RoundingMode.DOWN。注意，此舍入模式就是通常学校里讲的四舍五入。

6. HALF_DOWN

定义：向最接近的数字方向舍入，如果与两个相邻数字的距离相等，则向下舍入。

解释：如果被舍弃部分 > 0.5，则舍入行为同 RoundingMode.UP；否则舍入行为同 RoundingMode.DOWN。注意，此舍入模式就是通常讲的五舍六入。

7. HALF_EVEN

定义：向最接近数字方向舍入，如果与两个相邻数字的距离相等，则向相邻的偶数舍入。

解释：如果舍弃部分左边的数字为奇数，则舍入行为同 RoundingMode.HALF_UP；如果为偶数，则舍入行为同 RoundingMode.HALF_DOWN。注意，在重复进行一系列计算时，根据统计学，此舍入模式可以在统计上将累加错误减到最小。此舍入模式也称为“银行家舍入法”，主要在美国使用。此舍入模式类似于 Java 中对 float 和 double 算法使用的舍入策略。

8. UNNECESSARY

定义：用于断言请求的操作具有精确结果，因此不发生舍入。

解释：计算结果是精确的，不需要舍入，否则抛出 ArithmeticException。

官方示例：

根据给定的舍入模式将输入数字舍入为一位数的结果
输入数字	UP	DOWN	CEILING	FLOOR	HALF_UP	HALF_DOWN	HALF_EVEN	UNNECESSARY
5.5	6	5	6	5	6	5	6	throw ArithmeticException
2.5	3	2	3	2	3	2	2	throw ArithmeticException
1.6	2	1	2	1	2	2	2	throw ArithmeticException
1.1	2	1	2	1	1	1	1	throw ArithmeticException
1.0	1	1	1	1	1	1	1	1
-1.0	-1	-1	-1	-1	-1	-1	-1	-1
-1.1	-2	-1	-1	-2	-1	-1	-1	throw ArithmeticException
-1.6	-2	-1	-1	-2	-2	-2	-2	throw ArithmeticException
-2.5	-3	-2	-2	-3	-3	-2	-2	throw ArithmeticException
-5.5	-6	-5	-5	-6	-6	-5	-6	throw ArithmeticException

2. BigDecimal.setScale()

Java 官方API推荐使用新的 setScale(int newScale, RoundingMode roundingMode) 代替旧的 setScale(int newScale, int roundingMode)。

由于 BigDecimal 对象是不可变的（immutable），因此 setScale() 方法不会修改原来的 BigDecimal 对象值，这与 setX 的常规约定不同。相反，将会返回一个新的具有指定精度的 BigDecimal 对象，该对象不一定是新分配的，其非精度值由此 BigDecimal 的非精度值乘以或除以 10 的适当次幂来确定，以保持其整体值，如果精度值减少了，非精度值必须被除，并且该值可以更改，在这种情况下，将指定的舍入模式应用到除法中。

int decimal = 2;//保留小数位数
double d1 = 0.525;
double d2 = 0.625;
double d3 = 0.425;
double d4 = 0.325;
System.out.println(BigDecimal.valueOf(d1).setScale(decimal, RoundingMode.HALF_EVEN) + " == " + new BigDecimal(d1).setScale(decimal, RoundingMode.HALF_EVEN));
System.out.println(BigDecimal.valueOf(d2).setScale(decimal, RoundingMode.HALF_EVEN) + " == " + new BigDecimal(d2).setScale(decimal, RoundingMode.HALF_EVEN));
System.out.println(BigDecimal.valueOf(d3).setScale(decimal, RoundingMode.HALF_EVEN) + " == " + new BigDecimal(d3).setScale(decimal, RoundingMode.HALF_EVEN));
System.out.println(BigDecimal.valueOf(d4).setScale(decimal, RoundingMode.HALF_EVEN) + " == " + new BigDecimal(d4).setScale(decimal, RoundingMode.HALF_EVEN));
/* 
 * output
 *  0.52 == 0.53
 *  0.62 == 0.62
 *  0.42 == 0.42
 *  0.32 == 0.33
 */

这里有一个问题：new BigDecimal(double val)，其结果有一定的不可预知性，导致结果不准确，应该使用 new BigDecimal(String val) 或 new BigDecimal(Double.toString(val))，BigDecimal提供了一个静态的valueOf(double val) 方法快速完成这件事情。

System.out.println(new BigDecimal(0.525d));
// output 0.52500000000000002220446049250313080847263336181640625
System.out.println(new BigDecimal("0.525"));
// output 0.525
System.out.println(BigDecimal.valueOf(0.525));　　// Double.toString(0.525) 
// output 0.525