BigDecimal的用法详解

Posted 2020-09-18

BigDecimal 由任意精度的整数非标度值 和32 位的整数标度 (scale) 组成。如果为零或正数，则标度是小数点后的位数。如果为负数，则将该数的非标度值乘以 10 的负scale 次幂。

float和double类型的主要设计目标是为了科学计算和工程计算。他们执行二进制浮点运算，这是为了在广域数值范围上提供较为精确的快速近似计算而精心设计的。然而，它们没有提供完全精确的结果，所以不应该被用于要求精确结果的场合。但是，商业计算往往要求结果精确，这时候BigDecimal就派上大用场啦。

 

BigDecimal简介

BigDecimal 由任意精度的整数非标度值 和32 位的整数标度 (scale) 组成。如果为零或正数，则标度是小数点后的位数。如果为负数，则将该数的非标度值乘以 10 的负scale 次幂。因此，BigDecimal表示的数值是(unscaledValue × 10-scale)。

双精度浮点型变量double可以处理16位有效数。在实际应用中，需要对更大或者更小的数进行运算和处理。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。

 

下面列出了BigDecimal类的主要构造器和方法。

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。

在实际应用中，需要对更大或者更小的数进行运算和处理。float和double只能用来做科学计算或者是工程计算，在商业计算中要用java.math.BigDecimal。   

BigDecimal所创建的是对象，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。

 

构造器描述

创建对象

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。

 

方法描述

1.加减乘除

add(BigDecimal)       BigDecimal对象中的值相加，然后返会Decimal类型。

subtract(BigDecimal)  BigDecimal对象中的值相减，然后返回Decimal类型。

multiply(BigDecimal)  BigDecimal对象中的值相乘，然后返回Decimal类型。

divide(BigDecimal)    BigDecimal对象中的值相除，然后返回Decimal类型。

 

2.转换类型

toString()             将BigDecimal对象的数值转换成字符串返回。

doubleValue()       将BigDecimal对象中的值以双精度数返回。

floatValue()          将BigDecimal对象中的值以单精度数返回。

longValue()          将BigDecimal对象中的值以长整数返回。

intValue()            将BigDecimal对象中的值以整数返回。

 

3.BigDecimal比较

compareTo(BigDecimal val)　　将此BigDecimal与指定的BigDecimal比较。

 

eg：比较情况如下：

public static void main(String[] args) {

    BigDecimal a = new BigDecimal("1");

    BigDecimal b = new BigDecimal("2");

    BigDecimal c = new BigDecimal("1");

    int result1 = a.compareTo(b);

    int result2 = a.compareTo(c);

    int result3 = b.compareTo(a);

    System.out.println(result1);//-1

    System.out.println(result2);//0

    System.out.println(result3);//1

}

结果是：-1、0、1，即左边比右边数大，返回1，相等返回0，比右边小返回-1。

注意：不能使用equals方法来比较大小。

 

4.绝对值

abs()返回BigDecimal，其值为此BigDecimal的绝对值，其标度为this.scale()。 
abs(MathContext mc)返回其值为此BigDecimal绝对值的BigDecimal（根据上下文设置进行舍入）。

 

5.其它

doubleValueExact()将此BigDecimal转换为double，以检查丢失的信息。

floatValueExact()将此BigDecimal转换为float，以检查丢失的信息。

longValueExact()将此BigDecimal转换为long，以检查丢失的信息。

intValueExact()将BigDecimal对象中的值以整数返回。

hashCode()将返回此BigDecimal的哈希码。 

max(BigDecimal val)将返回此BigDecimal和val的最大值。 
min(BigDecimal val)将返回此BigDecimal和val的最小值。 
movePointLeft(int n) 将返回一个BigDecimal，它等效于将该值的小数点向左移动n位。 
movePointRight(int n)将返回一个BigDecimal，它等效于将该值的小数点向右移动n位。 

 

注意：由于一般数值类型，例如double，不能准确地代表16位有效数以上的数字，在使用BigDecimal时，应用 BigDecimal(String)构造器创建对象才有意义。另外，BigDecimal所创建的是对象，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。

eg：

两个BigDecimal类型的数据相乘：

BigDecimal a = new BigDecimal(15124); 
BigDecimal b = new BigDecimal(15124); 
BigDecimal c = a.multiply(b);

 

测试代码

构造函数（主要测试参数类型为double和String的两个常用构造函数）

代码如下:

BigDecimal aDouble =new BigDecimal(1.22);
System.out.println("construct with a double value: " + aDouble);
BigDecimal aString = new BigDecimal("1.22");
System.out.println("construct with a String value: " + aString);

如果你没有认为第一个会输出1.22，那么就对了，输出结果如下：

代码如下:

construct with a doublevalue:1.2199999999999999733546474089962430298328399658203125
construct with a String value: 1.22

 

JDK的描述：

　　1、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）。

　　2、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。

　　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。

 

总结

　　(1)商业计算使用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，在进行每一步运算时，都会产生一个新的对象，所以在做加减乘除运算时千万要保存操作后的值。

　　(4)我们往往容易忽略JDK底层的一些实现细节，导致出现错误，需要多加注意。