BigDecimal的使用说明

文章目录

前言
BigDecimal的构造方法
BigDecimal的舍入模式
BigDecimal计算数字的工具类

前言

问：为什么使用BigDecimal计算浮点型数据？
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。
因此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，最常见的是银行系统或者计费系统的结算。

BigDecimal的构造方法

针对double类型的数字有以下三种构造方法：

BigDecimal(double val)，不建议使用，会丢失精度
BigDecimal(String val)，建议使用
static BigDecimal valueOf(double val) ，建议使用

针对BigDecimal的构造方法的测试：

    /*** 使用几种构造方法之间比较*/@Testpublic void constructorCompareTest() {double d1 = 2.35;double d2 = 2.0;System.out.println("*********************BigDecimal(double val)（不允许使用）*********************");System.out.println("使用BigDecimal BigDecimal(" + d1 + ")构造方法结果为：" + new BigDecimal(d1));System.out.println("使用BigDecimal BigDecimal(" + d2 + ")构造方法结果为：" + new BigDecimal(d2));System.out.println("*********************BigDecimal(String val)（推荐使用）***********************");System.out.println("使用BigDecimal BigDecimal(\"" + String.valueOf(d1) + "\")构造方法结果为：" + new BigDecimal(String.valueOf(d1)));System.out.println("使用BigDecimal BigDecimal(\"" + String.valueOf(d2) + "\")构造方法结果为：" + new BigDecimal(String.valueOf(d2)));System.out.println("**************static BigDecimal valueOf(double val)（推荐使用）***************");System.out.println("使用static BigDecimal valueOf(" + d1 + ")构造方法结果为：" + BigDecimal.valueOf(d1));System.out.println("使用static BigDecimal valueOf(" + d2 + ")构造方法结果为：" + BigDecimal.valueOf(d2));BigDecimal b1 = BigDecimal.valueOf(1);BigDecimal b2 = BigDecimal.valueOf(1.00000);System.out.println("b1使用equals比较b2：" + b1.equals(b2));//compareTo结果：1代表b1>b2, 0代表b1=b2, -1代表b1<b2System.out.println("b1使用compareTo比较b2：" + b1.compareTo(b2));}

打印结果如下：

*********************BigDecimal(double val)（不允许使用）*********************
使用BigDecimal BigDecimal(2.35)构造方法结果为：2.350000000000000088817841970012523233890533447265625
使用BigDecimal BigDecimal(2.0)构造方法结果为：2
*********************BigDecimal(String val)（推荐使用）***********************
使用BigDecimal BigDecimal("2.35")构造方法结果为：2.35
使用BigDecimal BigDecimal("2.0")构造方法结果为：2.0
**************static BigDecimal valueOf(double val)（推荐使用）***************
使用static BigDecimal valueOf(2.35)构造方法结果为：2.35
使用static BigDecimal valueOf(2.0)构造方法结果为：2.0
b1使用equals比较b2：false
b1使用compareTo比较b2：0

BigDecimal的舍入模式

BigDecimal有如下7种舍入模式

 /*** Rounding mode to round away from zero.* 向远离0的方向舍入*/public final static int ROUND_UP = 0;/*** Rounding mode to round towards zero.* 向靠近0方向舍入*/public final static int ROUND_DOWN = 1;/*** Rounding mode to round towards positive infinity.* 向正无穷方向舍入*/public final static int ROUND_CEILING = 2;/*** Rounding mode to round towards negative infinity.* 向负无穷方向舍入*/public final static int ROUND_FLOOR = 3;/*** Rounding mode to round towards {@literal "nearest neighbor"}* unless both neighbors are equidistant, in which case round 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*/public final static int ROUND_HALF_UP = 4;/*** Rounding mode to round towards {@literal "nearest neighbor"}* unless both neighbors are equidistant, in which case round* 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*/public final static int ROUND_HALF_DOWN = 5;/*** Rounding mode to round towards the {@literal "nearest neighbor"}* unless both neighbors are equidistant, in which case, round* towards the even neighbor.* 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*/public final static int ROUND_HALF_EVEN = 6;/*** Rounding mode to assert that the requested operation has an exact* result, hence no rounding is necessary.* 计算结果是精确的，不需要舍入模式*/public final static int ROUND_UNNECESSARY = 7;

测试代码

    /*** BigDecimal保留小数位*/@Testpublic void setScaleTest() {BigDecimal b1 = BigDecimal.valueOf(3.145);System.out.println("BigDecimal.ROUND_UP = " + BigDecimal.ROUND_UP + ", 处理 " + b1 + " 打印结果：" + b1.setScale(2, BigDecimal.ROUND_UP));System.out.println("BigDecimal.ROUND_DOWN = " + BigDecimal.ROUND_DOWN + ", 处理" + b1 + "打印结果：" + b1.setScale(2, BigDecimal.ROUND_DOWN));System.out.println("BigDecimal.ROUND_CEILING = " + BigDecimal.ROUND_CEILING + ",打印结果：" + b1.setScale(2, BigDecimal.ROUND_CEILING));System.out.println("BigDecimal.ROUND_FLOOR = " + BigDecimal.ROUND_FLOOR + ",打印结果：" + b1.setScale(2, BigDecimal.ROUND_FLOOR));System.out.println("BigDecimal.ROUND_HALF_UP = " + BigDecimal.ROUND_HALF_UP + ",打印结果：" + b1.setScale(2, BigDecimal.ROUND_HALF_UP));System.out.println("BigDecimal.ROUND_HALF_DOWN = " + BigDecimal.ROUND_HALF_DOWN + ",打印结果：" + b1.setScale(2, BigDecimal.ROUND_HALF_DOWN));System.out.println("BigDecimal.ROUND_HALF_EVEN = " + BigDecimal.ROUND_HALF_EVEN + ",打印结果：" + b1.setScale(2, BigDecimal.ROUND_HALF_EVEN));System.out.println("BigDecimal.ROUND_UNNECESSARY = " + BigDecimal.ROUND_UNNECESSARY + ",打印结果：" + b1.setScale(2, BigDecimal.ROUND_UNNECESSARY));}

打印结果

BigDecimal.ROUND_UP = 0, 处理 3.145 打印结果：3.15
BigDecimal.ROUND_DOWN = 1, 处理3.145打印结果：3.14
BigDecimal.ROUND_CEILING = 2,打印结果：3.15
BigDecimal.ROUND_FLOOR = 3,打印结果：3.14
BigDecimal.ROUND_HALF_UP = 4,打印结果：3.15
BigDecimal.ROUND_HALF_DOWN = 5,打印结果：3.14
BigDecimal.ROUND_HALF_EVEN = 6,打印结果：3.14java.lang.ArithmeticException: Rounding necessaryat java.math.BigDecimal.commonNeedIncrement(BigDecimal.java:4148)at java.math.BigDecimal.needIncrement(BigDecimal.java:4204)at java.math.BigDecimal.divideAndRound(BigDecimal.java:4112)at java.math.BigDecimal.setScale(BigDecimal.java:2452)at com.leo.demo.BigDecimalTest.setScaleTest(BigDecimalTest.java:154)at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke0(Native Method)at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke(NativeMethodAccessorImpl.java:62)at sun.reflect.DelegatingMethodAccessorImpl.invoke(DelegatingMethodAccessorImpl.java:43)at org.junit.runners.model.FrameworkMethod$1.runReflectiveCall(FrameworkMethod.java:47)at org.junit.internal.runners.model.ReflectiveCallable.run(ReflectiveCallable.java:12)at org.junit.runners.model.FrameworkMethod.invokeExplosively(FrameworkMethod.java:44)at org.junit.internal.runners.statements.InvokeMethod.evaluate(InvokeMethod.java:17)at org.junit.runners.ParentRunner.runLeaf(ParentRunner.java:271)at org.junit.runners.BlockJUnit4ClassRunner.runChild(BlockJUnit4ClassRunner.java:70)at org.junit.runners.BlockJUnit4ClassRunner.runChild(BlockJUnit4ClassRunner.java:50)at org.junit.runners.ParentRunner$3.run(ParentRunner.java:238)at org.junit.runners.ParentRunner$1.schedule(ParentRunner.java:63)at org.junit.runners.ParentRunner.runChildren(ParentRunner.java:236)at org.junit.runners.ParentRunner.access$000(ParentRunner.java:53)at org.junit.runners.ParentRunner$2.evaluate(ParentRunner.java:229)at org.junit.runners.ParentRunner.run(ParentRunner.java:309)at org.junit.runner.JUnitCore.run(JUnitCore.java:160)at com.intellij.junit4.JUnit4IdeaTestRunner.startRunnerWithArgs(JUnit4IdeaTestRunner.java:74)at com.intellij.rt.execution.junit.JUnitStarter.prepareStreamsAndStart(JUnitStarter.java:211)at com.intellij.rt.execution.junit.JUnitStarter.main(JUnitStarter.java:67)at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke0(Native Method)at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke(NativeMethodAccessorImpl.java:62)at com.intellij.rt.execution.application.AppMain.main(AppMain.java:134)

异常说明：

java.lang.ArithmeticException: Rounding necessaryat java.math.BigDecimal.commonNeedIncrement(BigDecimal.java:4148)at java.math.BigDecimal.needIncrement(BigDecimal.java:4204)

出错原因精度丢失问题，要指定舍入模式或者扩大保留小数的位数

上面的最后可以做如下修改：

System.out.println("BigDecimal.ROUND_UNNECESSARY = " + BigDecimal.ROUND_UNNECESSARY + ",打印结果：" + b1.setScale(3, BigDecimal.ROUND_UNNECESSARY));

打印结果

BigDecimal.ROUND_UP = 0, 处理 3.145 打印结果：3.15
BigDecimal.ROUND_DOWN = 1, 处理3.145打印结果：3.14
BigDecimal.ROUND_CEILING = 2,打印结果：3.15
BigDecimal.ROUND_FLOOR = 3,打印结果：3.14
BigDecimal.ROUND_HALF_UP = 4,打印结果：3.15
BigDecimal.ROUND_HALF_DOWN = 5,打印结果：3.14
BigDecimal.ROUND_HALF_EVEN = 6,打印结果：3.14
BigDecimal.ROUND_UNNECESSARY = 7,打印结果：3.145

BigDecimal计算数字的工具类

package com.leo.demo.bigdecimaltest;/*** @ClassName: BigDecimalTest* @Description: 关于带浮点数据的计算* @Author: leo825* @Date: 2020-04-29 09:12* @Version: 1.0*/import java.math.BigDecimal;public class BigDecimalUtil {// 除法运算默认精度private static final int DEF_DIV_SCALE = 10;private BigDecimalUtil() {}/*** 精确加法*/public static double add(double value1, double value2) {BigDecimal b1 = BigDecimal.valueOf(value1);BigDecimal b2 = BigDecimal.valueOf(value2);return b1.add(b2).doubleValue();}/*** 精确减法*/public static double sub(double value1, double value2) {BigDecimal b1 = BigDecimal.valueOf(value1);BigDecimal b2 = BigDecimal.valueOf(value2);return b1.subtract(b2).doubleValue();}/*** 精确乘法*/public static double mul(double value1, double value2) {BigDecimal b1 = BigDecimal.valueOf(value1);BigDecimal b2 = BigDecimal.valueOf(value2);return b1.multiply(b2).doubleValue();}/*** 精确除法 使用默认精度*/public static double div(double value1, double value2) throws IllegalAccessException {return div(value1, value2, DEF_DIV_SCALE);}/*** 精确除法** @param scale 精度*/public static double div(double value1, double value2, int scale) throws IllegalAccessException {if (scale < 0) {throw new IllegalAccessException("精确度不能小于0");}BigDecimal b1 = BigDecimal.valueOf(value1);BigDecimal b2 = BigDecimal.valueOf(value2);return b1.divide(b2, scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue();}/*** 四舍五入** @param scale 小数点后保留几位*/public static double round(double v, int scale) throws IllegalAccessException {return div(v, 1, scale);}/*** 比较大小*/public static boolean equalTo(BigDecimal b1, BigDecimal b2) {if (b1 == null || b2 == null) {return false;}return 0 == b1.compareTo(b2);}public static void main(String[] args) throws IllegalAccessException {double value1 = 1.1234223432344;double value2 = 3.1415926535897;BigDecimal value3 = BigDecimal.valueOf(value1);BigDecimal value4 = BigDecimal.valueOf(value2);System.out.println("精确加法=================" + BigDecimalUtil.add(value1, value2));System.out.println("精确减法=================" + BigDecimalUtil.sub(value1, value2));System.out.println("精确乘法=================" + BigDecimalUtil.mul(value1, value2));System.out.println("精确除法 默认精度=================" + BigDecimalUtil.div(value1, value2));System.out.println("精确除法 设置精度=================" + BigDecimalUtil.div(value1, value2, 20));System.out.println("四舍五入 小数点后保留几位 =================" + BigDecimalUtil.round(value1, 10));System.out.println("比较大小 =================" + BigDecimalUtil.equalTo(value3, value4));}
}

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