一、BigDecimal概述
​ 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,但在实际应用中,可能需要对更大或者更小的数进行运算和处理。一般情况下,对于那些不需要准确计算精度的数字,我们可以直接使用Float和Double处理,但是Double.valueOf(String) 和Float.valueOf(String)会丢失精度。所以开发中,如果我们需要精确计算的结果,则必须使用BigDecimal类来操作。

​ BigDecimal所创建的是对象,故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。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。

二、BigDecimal常用构造函数
2.1、常用构造函数
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

2.2、使用问题分析
使用示例:

    BigDecimal a =new BigDecimal(0.1);
    System.out.println("a values is:"+a);
    System.out.println("=====================");
    BigDecimal b =new BigDecimal("0.1");
    System.out.println("b values is:"+b);

结果示例:

a values is:0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625

b values is:0.1
原因分析:

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)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。

三、BigDecimal常用方法详解
3.1、常用方法
add(BigDecimal)

BigDecimal对象中的值相加,返回BigDecimal对象

subtract(BigDecimal)

BigDecimal对象中的值相减,返回BigDecimal对象

multiply(BigDecimal)

BigDecimal对象中的值相乘,返回BigDecimal对象

divide(BigDecimal)

BigDecimal对象中的值相除,返回BigDecimal对象

toString()

将BigDecimal对象中的值转换成字符串

doubleValue()

将BigDecimal对象中的值转换成双精度数

floatValue()

将BigDecimal对象中的值转换成单精度数

longValue()

将BigDecimal对象中的值转换成长整数

intValue()

将BigDecimal对象中的值转换成整数

3.2、BigDecimal大小比较
java中对BigDecimal比较大小一般用的是bigdemical的compareTo方法

int a = bigdemical.compareTo(bigdemical2)
返回结果分析:

a = -1,表示bigdemical小于bigdemical2;
a = 0,表示bigdemical等于bigdemical2;
a = 1,表示bigdemical大于bigdemical2;
举例:a大于等于b

new bigdemica(a).compareTo(new bigdemical(b)) >= 0
四、BigDecimal格式化
由于NumberFormat类的format()方法可以使用BigDecimal对象作为其参数,可以利用BigDecimal对超出16位有效数字的货币值,百分值,以及一般数值进行格式化控制。

以利用BigDecimal对货币和百分比格式化为例。首先,创建BigDecimal对象,进行BigDecimal的算术运算后,分别建立对货币和百分比格式化的引用,最后利用BigDecimal对象作为format()方法的参数,输出其格式化的货币值和百分比。

NumberFormat currency = NumberFormat.getCurrencyInstance(); //建立货币格式化引用 
NumberFormat percent = NumberFormat.getPercentInstance();  //建立百分比格式化引用 
percent.setMaximumFractionDigits(3); //百分比小数点最多3位 

BigDecimal loanAmount = new BigDecimal("15000.48"); //贷款金额
BigDecimal interestRate = new BigDecimal("0.008"); //利率   
BigDecimal interest = loanAmount.multiply(interestRate); //相乘

System.out.println("贷款金额:\t" + currency.format(loanAmount)); 
System.out.println("利率:\t" + percent.format(interestRate)); 
System.out.println("利息:\t" + currency.format(interest)); 

结果:

贷款金额: ¥15,000.48 利率: 0.8% 利息: ¥120.00
BigDecimal格式化保留2为小数,不足则补0:

public class NumberFormat {

public static void main(String[] s){
	System.out.println(formatToNumber(new BigDecimal("3.435")));
	System.out.println(formatToNumber(new BigDecimal(0)));
	System.out.println(formatToNumber(new BigDecimal("0.00")));
	System.out.println(formatToNumber(new BigDecimal("0.001")));
	System.out.println(formatToNumber(new BigDecimal("0.006")));
	System.out.println(formatToNumber(new BigDecimal("0.206")));
}
/**
 * @desc 1.0~1之间的BigDecimal小数,格式化后失去前面的0,则前面直接加上0。
 * 2.传入的参数等于0,则直接返回字符串"0.00"
 * 3.大于1的小数,直接格式化返回字符串
 * @param obj传入的小数
 * @return
 */
public static String formatToNumber(BigDecimal obj) {
	DecimalFormat df = new DecimalFormat("#.00");
	if(obj.compareTo(BigDecimal.ZERO)==0) {
		return "0.00";
	}else if(obj.compareTo(BigDecimal.ZERO)>0&&obj.compareTo(new BigDecimal(1))<0){
		return "0"+df.format(obj).toString();
	}else {
		return df.format(obj).toString();
	}
}

}
结果为:

3.44
0.00
0.00
0.00
0.01
0.21
五、BigDecimal常见异常
5.1、除法的时候出现异常
java.lang.ArithmeticException: Non-terminating decimal expansion; no exact representable decimal result
原因分析:

​ 通过BigDecimal的divide方法进行除法时当不整除,出现无限循环小数时,就会抛异常:java.lang.ArithmeticException: Non-terminating decimal expansion; no exact representable decimal result.

解决方法:

​ divide方法设置精确的小数点,如:divide(xxxxx,2)

六、BigDecimal总结
6.1、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。
6.2、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;
      else
      res = false;
      return res;
      }
      }

Q.E.D.


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