java精确计算工具类

Posted 2020-11-13 weitaming

java精确计算工具类

import java.math.BigDecimal;
import java.math.RoundingMode;
import java.math.BigDecimal;
import java.text.DecimalFormat;

import org.springframework.stereotype.Component;

/**
 * 工具类 - 运算
 */

@Component
public class ArithUtils {

    // 默认除法运算精度
    private static final int DEF_DIV_SCALE = 10;

    private ArithUtils() {

    }

    /**
     * 提供精确的加法运算。如果参数为null，则视为0处理。
     * 
     * @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==null?0D:v1));
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2==null?0D:v2));
        return b1.add(b2).doubleValue();
    }

    /**
     * 提供精确的加法运算。
     * 
     * @param vs
     *            加数
     * @return 和
     */
    public static double add(Double... vs) {
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(0);
        for (Double d : vs) {
            BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(d==null?0D:d));
            b1 = b1.add(b2);
        }
        return b1.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 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。
     * 
     * @return 多个values的乘积
     */
    public static double mul(Double... values) {
        BigDecimal result = new BigDecimal(1);
        for(Double value : values){
            result = result.multiply( new BigDecimal(Double.toString(value)) );
        }
        return result.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 double mul(double v1, double v2, int scale) {
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));
        return ArithUtils.round(b1.multiply(b2).doubleValue(), scale);
    }

    /**
     * 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("参数scale必须为整数为零!");
        }
        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("参数scale必须为整数或零!");
        }
        BigDecimal b = new BigDecimal(Double.toString(v));
        BigDecimal one = new BigDecimal("1");
        return b.divide(one, scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue();
    }

    /**
     * 提供精确的类型转换(Float)
     * 
     * @param v
     *            需要被转换的数字
     * @return 返回转换结果
     */
    public static float convertsToFloat(double v) {
        BigDecimal b = new BigDecimal(v);
        return b.floatValue();
    }

    /**
     * 提供精确的类型转换(Int)不进行四舍五入
     * 
     * @param v
     *            需要被转换的数字
     * @return 返回转换结果
     */
    public static int convertsToInt(double v) {
        BigDecimal b = new BigDecimal(v);
        return b.intValue();
    }

    /**
     * 提供精确的类型转换(Long)
     * 
     * @param v
     *            需要被转换的数字
     * @return 返回转换结果
     */
    public static long convertsToLong(double v) {
        BigDecimal b = new BigDecimal(v);
        return b.longValue();
    }

    /**
     * 返回两个数中大的一个值
     * 
     * @param v1
     *            需要被对比的第一个数
     * @param v2
     *            需要被对比的第二个数
     * @return 返回两个数中大的一个值
     */
    public static double returnMax(double v1, double v2) {
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
        return b1.max(b2).doubleValue();
    }

    /**
     * 返回两个数中小的一个值
     * 
     * @param v1
     *            需要被对比的第一个数
     * @param v2
     *            需要被对比的第二个数
     * @return 返回两个数中小的一个值
     */
    public static double returnMin(double v1, double v2) {
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
        return b1.min(b2).doubleValue();
    }

    /**
     * 精确比较两个数字
     * 
     * @param v1
     *            需要被对比的第一个数
     * @param v2
     *            需要被对比的第二个数
     * @return 如果两个数一样则返回0，如果第一个数比第二个数大则返回1，反之返回-1
     */
    public static int compareTo(double v1, double v2) {
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
        return b1.compareTo(b2);
    }

    /**
     * 获取数字小数位数
     * 
     * @param number
     *            数字.
     * 
     * @return 小数位数
     */
    public static int getDecimals(double number) {
        DecimalFormat decimalFormat = new DecimalFormat("#.####");
        String numberString = decimalFormat.format(number);
        if (numberString.indexOf(".") > 0) {
            return numberString.length() - String.valueOf(number).indexOf(".")
                    - 1;
        } else {
            return 0;
        }
    }

    /**
     * 获取数字小数位数
     * 
     * @param number
     *            数字.
     * 
     * @return 小数位数
     */
    public static int getDecimals(float number) {
        DecimalFormat decimalFormat = new DecimalFormat("#.####");
        String numberString = decimalFormat.format(number);
        if (numberString.indexOf(".") > 0) {
            return numberString.length() - String.valueOf(number).indexOf(".")
                    - 1;
        } else {
            return 0;
        }
    }

    /**
     * 对double数据进行取精度.
     * 
     * @param value
     *            double数据.
     * @param scale
     *            精度位数(保留的小数位数).
     * @param roundingMode  : BigDecimal.ROUND_FLOOR(舍去scale位数后所有)
     *            精度取值方式.
     * @return 精度计算后的数据.
     */
    public static double round(double value, int scale, int roundingMode) {
        BigDecimal bd = new BigDecimal(value);
        bd = bd.setScale(scale, roundingMode);
        double d = bd.doubleValue();
        bd = null;
        return d;
    }
}