java后端实现加减乘除和比例计算

在 java.math 包中提供了 API 类 BigDecimal 用来对超过 16位有效位的数进行精确的运算。
BigDecimal 所创建的是对象，所以不能使用 +、-、*、/、等算术运算符直接对其对象进行数学运算。

首先需要了解 BigDecimal 一共有4种构造方法：

 //创建一个具有参数所指定整数值的对象BigDecimal(int)//创建一个具有参数所指定双精度值的对象BigDecimal(double)//创建一个具有参数所指定整数值的对象BigDecimal(long)//创建一个具有参数所指定以字符串表示的数值的对象BigDecimal(String)//这里对比了两种形式，第一种直接value写数字的值，第二种用string来表示BigDecimal num1 = new BigDecimal(0.005);BigDecimal num2 = new BigDecimal(1000000);BigDecimal num3 = new BigDecimal(-1000000);    //尽量用字符串的形式初始化BigDecimal num12 = new BigDecimal("0.005");BigDecimal num22 = new BigDecimal("1000000");BigDecimal num32 = new BigDecimal("-1000000");

1、加减乘除

 //加法 add()BigDecimal result1 = num1.add(num2);BigDecimal result12 = num12.add(num22);//减法 subtract()BigDecimal result2 = num1.subtract(num2);BigDecimal result22 = num12.subtract(num22);//乘法 multiply()BigDecimal result3 = num1.multiply(num2);BigDecimal result32 = num12.multiply(num22);//绝对值 abs()BigDecimal result4 = num3.abs();BigDecimal result42 = num32.abs();//除法 divide()//num1、num12 除数， 20 精确小数位，  BigDecimal.ROUND_HALF_UP 舍入模式BigDecimal result5 = num2.divide(num1,20,BigDecimal.ROUND_HALF_UP);BigDecimal result52 = num22.divide(num12,20,BigDecimal.ROUND_HALF_UP);//去除末尾多余的0：new BigDecimal("100.000").stripTrailingZeros().toPlainString();

这里把result全部输出可以看到结果
这里出现了差异，这也是为什么初始化建议使用string的原因

※ 注意：

1）System.out.println()中的数字默认是double类型的，double类型小数计算不精准。

2）使用BigDecimal类构造方法传入double类型时，计算的结果也是不精确的！

因为不是所有的浮点数都能够被精确的表示成一个double 类型值，有些浮点数值不能够被精确的表示成 double 类型值，因此它会被表示成与它最接近的 double 类型的值。必须改用传入String的构造方法。这一点在BigDecimal类的构造方法注释中有说明。

除法divide()参数使用

使用除法函数在divide的时候要设置各种参数，要精确的小数位数和舍入模式，不然会出现报错
我们可以看到divide函数配置的参数如下

 //即为(BigDecimal divisor 除数, int scale 精确小数位,  int roundingMode 舍入模式)Public BigDecimal divide(BigDecimal divisor, int scale, int roundingMode)

但是舍入模式有很多种 BigDecimal.ROUND_XXXX_XXX，具体都是什么意思呢

八种舍入模式解释如下

1）ROUND_UP

舍入远离零的舍入模式。

在丢弃非零部分之前始终增加数字(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大小。

2）ROUND_DOWN

接近零的舍入模式。

在丢弃某部分之前始终不增加数字(从不对舍弃部分前面的数字加1，即截短)。

注意，此舍入模式始终不会增加计算值的大小。

3）ROUND_CEILING

接近正无穷大的舍入模式。

如果 BigDecimal 为正，则舍入行为与 ROUND_UP 相同;

如果为负，则舍入行为与 ROUND_DOWN 相同。

注意，此舍入模式始终不会减少计算值。

4）ROUND_FLOOR

接近负无穷大的舍入模式。

如果 BigDecimal 为正，则舍入行为与 ROUND_DOWN 相同;

加粗样式如果为负，则舍入行为与 ROUND_UP 相同。

注意，此舍入模式始终不会增加计算值。

5）ROUND_HALF_UP

向“最接近的”数字舍入，如果与两个相邻数字的距离相等，则为向上舍入的舍入模式。

如果舍弃部分 >= 0.5，则舍入行为与 ROUND_UP 相同;否则舍入行为与 ROUND_DOWN 相同。

注意，这是我们大多数人在小学时就学过的舍入模式(四舍五入)。

6）ROUND_HALF_DOWN

向“最接近的”数字舍入，如果与两个相邻数字的距离相等，则为上舍入的舍入模式。

如果舍弃部分 > 0.5，则舍入行为与 ROUND_UP 相同;否则舍入行为与 ROUND_DOWN 相同(五舍六入)。

7）ROUND_HALF_EVEN

向“最接近的”数字舍入，如果与两个相邻数字的距离相等，则向相邻的偶数舍入。

如果舍弃部分左边的数字为奇数，则舍入行为与 ROUND_HALF_UP 相同;

如果为偶数，则舍入行为与 ROUND_HALF_DOWN 相同。

注意，在重复进行一系列计算时，此舍入模式可以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。四舍六入，五分两种情况。

如果前一位为奇数，则入位，否则舍去。

以下例子为保留小数点1位，那么这种舍入方式下的结果。

1.15>1.2 1.25>1.2

8）ROUND_UNNECESSARY

断言请求的操作具有精确的结果，因此不需要舍入。

如果对获得精确结果的操作指定此舍入模式，则抛出ArithmeticException。

举个例子：计算1÷3的结果（最后一种ROUND_UNNECESSARY在结果为无限小数的情况下会报错）

2、比较大小

//前提为a、b均不能为nullBigDecimal a = new BigDecimal("xx");BigDecimal b = new BigDecimal("xx");if(a.compareTo(b) == -1){System.out.println("a小于b");}if(a.compareTo(b) == 0){System.out.println("a等于b");}if(a.compareTo(b) == 1){System.out.println("a大于b");}if(a.compareTo(b) > -1){System.out.println("a大于等于b");}if(a.compareTo(b) < 1){System.out.println("a小于等于b");}

3、BigDecimal总结

在需要精确的小数计算时再使用BigDecimal，BigDecimal的性能比double和float差，在处理庞大，复杂的运算时尤为明显。故一般精度的计算没必要使用BigDecimal。尽量使用参数类型为String的构造函数。

BigDecimal都是不可变的（immutable）的，在进行每一次四则运算时，都会产生一个新的对象，所以在做加减乘除运算时要记得要保存操作后的值。

工具类推荐

package com.vivo.ars.util;
import java.math.BigDecimal;/*** 用于高精确处理常用的数学运算*/
public class ArithmeticUtils {//默认除法运算精度private static final int DEF_DIV_SCALE = 10;/*** 提供精确的加法运算** @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));BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));return b1.add(b2).doubleValue();}/*** 提供精确的加法运算** @param v1 被加数* @param v2 加数* @return 两个参数的和*/public static BigDecimal add(String v1, String v2) {BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);return b1.add(b2);}/*** 提供精确的加法运算** @param v1    被加数* @param v2    加数* @param scale 保留scale 位小数* @return 两个参数的和*/public static String add(String v1, String v2, int scale) {if (scale < 0) {throw new IllegalArgumentException("The scale must be a positive integer or zero");}BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);return b1.add(b2).setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString();}/*** 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();}/*** 提供精确的减法运算。** @param v1 被减数* @param v2 减数* @return 两个参数的差*/public static BigDecimal sub(String v1, String v2) {BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);return b1.subtract(b2);}/*** 提供精确的减法运算** @param v1    被减数* @param v2    减数* @param scale 保留scale 位小数* @return 两个参数的差*/public static String sub(String v1, String v2, int scale) {if (scale < 0) {throw new IllegalArgumentException("The scale must be a positive integer or zero");}BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);return b1.subtract(b2).setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString();}/*** 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** @param v1 被乘数* @param v2 乘数* @return 两个参数的积*/public static BigDecimal mul(String v1, String v2) {BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);return b1.multiply(b2);}/*** 提供精确的乘法运算** @param v1    被乘数* @param v2    乘数* @param scale 保留scale 位小数* @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 round(b1.multiply(b2).doubleValue(), scale);}/*** 提供精确的乘法运算** @param v1    被乘数* @param v2    乘数* @param scale 保留scale 位小数* @return 两个参数的积*/public static String mul(String v1, String v2, int scale) {if (scale < 0) {throw new IllegalArgumentException("The scale must be a positive integer or zero");}BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);return b1.multiply(b2).setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString();}/*** 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("The scale must be a positive integer or zero");}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（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 表示需要精确到小数点以后几位* @return 两个参数的商*/public static String div(String v1, String v2, int scale) {if (scale < 0) {throw new IllegalArgumentException("The scale must be a positive integer or zero");}BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);BigDecimal b2 = new BigDecimal(v1);return b1.divide(b2, scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString();}/*** 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("The scale must be a positive integer or zero");}BigDecimal b = new BigDecimal(Double.toString(v));return b.setScale(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 String round(String v, int scale) {if (scale < 0) {throw new IllegalArgumentException("The scale must be a positive integer or zero");}BigDecimal b = new BigDecimal(v);return b.setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString();}/*** 取余数** @param v1    被除数* @param v2    除数* @param scale 小数点后保留几位* @return 余数*/public static String remainder(String v1, String v2, int scale) {if (scale < 0) {throw new IllegalArgumentException("The scale must be a positive integer or zero");}BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);return b1.remainder(b2).setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString();}/*** 取余数  BigDecimal** @param v1    被除数* @param v2    除数* @param scale 小数点后保留几位* @return 余数*/public static BigDecimal remainder(BigDecimal v1, BigDecimal v2, int scale) {if (scale < 0) {throw new IllegalArgumentException("The scale must be a positive integer or zero");}return v1.remainder(v2).setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP);}/*** 比较大小** @param v1 被比较数* @param v2 比较数* @return 如果v1 大于v2 则 返回true 否则false*/public static boolean compare(String v1, String v2) {BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);int bj = b1.compareTo(b2);boolean res;if (bj > 0)res = true;elseres = false;return res;}
}

好事定律：每件事最后都会是好事，如果不是好事，说明还没到最后。