一、背景

在實(shí)際開發(fā)中，對于 不需要任何準(zhǔn)確計(jì)算精度的屬性可以直接使用float或double，但是如果需要精確計(jì)算結(jié)果，則必須使用BigDecimal，例如價(jià)格、質(zhì)量。

為什么這么說，主要有兩點(diǎn)

1、double計(jì)算會(huì)有精度丟失問題

2、在除法運(yùn)算時(shí)，BigDecimal提供了豐富的取舍規(guī)則。(double雖然可以通過NumberFormat進(jìn)行四舍五入，但是NumberFormat是線程不安全的)

對于精度問題我們可以看下實(shí)際的例子

public static void main(String[] args) { //正常 3.3 System.out.println('加法結(jié)果：'+(1.1+2.2)); //正常 -7.9 System.out.println('減法結(jié)果：'+(2.2-10.1)); //正常 2.42 System.out.println('乘法結(jié)果：'+(1.1*2.2)); //正常 0.44 System.out.println('除法結(jié)果：'+(4.4/10));}

實(shí)際控制臺輸出

為什么會(huì)這樣

在于我們的計(jì)算機(jī)是二進(jìn)制的。浮點(diǎn)數(shù)沒有辦法是用二進(jìn)制進(jìn)行精確表示。我們的CPU表示浮點(diǎn)數(shù)由兩個(gè)部分組成：指數(shù)和尾數(shù)，這樣的表示方法一般都會(huì)

失去一定的精確度，有些浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算也會(huì)產(chǎn)生一定的誤差。如：2.4的二進(jìn)制表示并非就是精確的2.4。反而最為接近的二進(jìn)制表示是 2.3999999999999999。

浮點(diǎn)數(shù)的值實(shí)際上是由一個(gè)特定的數(shù)學(xué)公式計(jì)算得到的。

二、BigDecimal構(gòu)造函數(shù)1、四種構(gòu)造函數(shù)

BigDecimal(int) //創(chuàng)建一個(gè)具有參數(shù)所指定整數(shù)值的對象。BigDecimal(double) //創(chuàng)建一個(gè)具有參數(shù)所指定雙精度值的對象。BigDecimal(long) //創(chuàng)建一個(gè)具有參數(shù)所指定長整數(shù)值的對象。BigDecimal(String) //創(chuàng)建一個(gè)具有參數(shù)所指定以字符串表示的數(shù)值的對象。

這幾個(gè)都是常用的構(gòu)造器，他們返回的對象都是BigDecimal對象。換而言之，將BigDecimal對象轉(zhuǎn)換為其他類型的對象，我們通過以下幾種。

toString() //將BigDecimal對象的數(shù)值轉(zhuǎn)換成字符串。doubleValue() //將BigDecimal對象中的值以雙精度數(shù)返回。floatValue()//將BigDecimal對象中的值以單精度數(shù)返回。longValue() //將BigDecimal對象中的值以長整數(shù)返回。intValue() //將BigDecimal對象中的值以整數(shù)返回。

這里需要非常注意BigDecimal(double)的構(gòu)造函數(shù)，也是會(huì)存在精度丟失的問題,其它的不會(huì)，這里也可以舉例說明

public static void main(String[] args) { BigDecimal intDecimal = new BigDecimal(10); BigDecimal doubleDecimal = new BigDecimal(4.3); BigDecimal longDecimal = new BigDecimal(10L); BigDecimal stringDecimal = new BigDecimal('4.3'); System.out.println('intDecimal=' + intDecimal); System.out.println('doubleDecimal=' + doubleDecimal); System.out.println('longDecimal=' + longDecimal); System.out.println('stringDecimal=' + stringDecimal);}

控制臺實(shí)際輸出

從圖中很明顯可以看出，對于double的構(gòu)造函數(shù)是會(huì)存在精度丟失的可能的。

2、為什么會(huì)出現(xiàn)這種情況

這個(gè)在new BigDecimal(double)類型的構(gòu)造函數(shù)上的注解有解釋說明。

這個(gè)構(gòu)造函數(shù)的結(jié)果可能有些不可預(yù)測。 可以假設(shè)在Java中寫入new BigDecimal(0.1)創(chuàng)建一個(gè)BigDecimal ，它完全等于0.1（非標(biāo)尺值為1，比例為1），但實(shí)際上等于

0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625。 這是因?yàn)?.1不能像double （或者作為任何有限長度的二進(jìn)制分?jǐn)?shù)）精確地表示。

因此，正在被傳遞給構(gòu)造的值不是正好等于0.1。

3、如何解決

有兩種常用的解決辦法。

1、是將double 通過Double.toString(double)先轉(zhuǎn)為String，然后放入BigDecimal的String構(gòu)造函數(shù)中。

2、不通過BigDecimal的構(gòu)造函數(shù)，而是通過它的靜態(tài)方法BigDecimal.valueOf(double),也同樣不會(huì)丟失精度。

示例

public static void main(String[] args) { String string = Double.toString(4.3); BigDecimal stringBigDecimal = new BigDecimal(string); BigDecimal bigDecimal = BigDecimal.valueOf(4.3); System.out.println('stringBigDecimal = ' + stringBigDecimal); System.out.println('bigDecimal = ' + bigDecimal);}

運(yùn)行結(jié)果

這樣也能保證，對與double而言，轉(zhuǎn)BigDecimal不會(huì)出現(xiàn)精度丟失的情況。

三、常用方法1、常用方法

示例

public static void main(String[] args) { BigDecimal a = new BigDecimal('4.5'); BigDecimal b = new BigDecimal('1.5'); BigDecimal c = new BigDecimal('-10.5'); BigDecimal add_result = a.add(b); BigDecimal subtract_result = a.subtract(b); BigDecimal multiply_result = a.multiply(b); BigDecimal divide_result = a.divide(b); BigDecimal remainder_result = a.remainder(b); BigDecimal max_result = a.max(b); BigDecimal min_result = a.min(b); BigDecimal abs_result = c.abs(); BigDecimal negate_result = a.negate(); System.out.println('4.5+1.5=' + add_result); System.out.println('4.5-1.5=' + subtract_result); System.out.println('4.5*1.5=' + multiply_result); System.out.println('4.5/1.5=' + divide_result); System.out.println('4.5/1.5余數(shù)=' + remainder_result); System.out.println('4.5和1.5最大數(shù)=' + max_result); System.out.println('4.5和1.5最小數(shù)=' + min_result); System.out.println('-10.5的絕對值=' + abs_result); System.out.println('4.5的相反數(shù)=' + negate_result);}

4.5+1.5=6.0

4.5-1.5=3.0

4.5*1.5=6.75

4.5/1.5=3

4.5/1.5余數(shù)=0.0

4.5和1.5最大數(shù)=4.5

4.5和1.5最小數(shù)=1.5

-10.5的絕對值=10.5

4.5的相反數(shù)=-4.5

這里把除法單獨(dú)再講一下,因?yàn)槌ú僮鞯臅r(shí)候會(huì)有除不盡的情況，，比如 3,5/3，這時(shí)會(huì)報(bào)錯(cuò)java.lang.ArithmeticException: Non-terminating decimal expansion;

no exact representable decimal result。所以這里要考慮除不盡的情況下，保留幾位小數(shù),取舍規(guī)則。（除法如果可能存在除不進(jìn)，那就用下面方法）

BigDecimal divide(BigDecimal divisor, int scale, int roundingMode) 第一參數(shù)表示除數(shù)，第二個(gè)參數(shù)表示小數(shù)點(diǎn)后保留位數(shù)，第三個(gè)參數(shù)表示取舍規(guī)則。2、取舍規(guī)則

ROUND_UP //不管保留數(shù)字后面是大是小(0除外)都會(huì)進(jìn)1ROUND_DOWN//保留設(shè)置數(shù)字，后面所有直接去除ROUND_HALF_UP //常用的四舍五入 ROUND_HALF_DOWN //五舍六入ROUND_CEILING //向正無窮方向舍入ROUND_FLOOR //向負(fù)無窮方向舍入ROUND_HALF_EVEN //向（距離）最近的一邊舍入，除非兩邊（的距離）是相等,如果是這樣，如果保留位數(shù)是奇數(shù)，使用ROUND_HALF_UP，如果是偶數(shù)，使用ROUND_HALF_DOWNROUND_UNNECESSARY //計(jì)算結(jié)果是精確的，不需要舍入模式

注意 我們最常用的應(yīng)該是 ROUND_HALF_UP(四舍五入)

這里舉幾個(gè)常用的取舍規(guī)則

public static void main(String[] args) { BigDecimal a = new BigDecimal('1.15'); BigDecimal b = new BigDecimal('1'); //不管保留數(shù)字后面是大是小(0除外)都會(huì)進(jìn)1 所以這里輸出為1.2 BigDecimal divide_1 = a.divide(b,1,BigDecimal.ROUND_UP); //保留設(shè)置數(shù)字，后面所有直接去除 所以這里輸出為1.1 BigDecimal divide_2 = a.divide(b,1,BigDecimal.ROUND_DOWN); //常用的四舍五入 所以這里輸出1.2 BigDecimal divide_3 = a.divide(b,1,BigDecimal.ROUND_HALF_UP); //這個(gè)可以理解成五舍六入 所以這里輸出1.1 BigDecimal divide_4 = a.divide(b,1,BigDecimal.ROUND_HALF_DOWN); //這里將1.15改成1.16 BigDecimal c = new BigDecimal('1.16'); //那么這里就符合六入了 所以輸出變?yōu)?.2 BigDecimal divide_5 = c.divide(b,1,BigDecimal.ROUND_HALF_DOWN); System.out.println('divide_1 = ' + divide_1); System.out.println('divide_2 = ' + divide_2); System.out.println('divide_3 = ' + divide_3); System.out.println('divide_4 = ' + divide_4); System.out.println('divide_5 = ' + divide_5);}

運(yùn)行結(jié)果

divide_1 = 1.2

divide_2 = 1.1

divide_3 = 1.2

divide_4 = 1.1

divide_5 = 1.2

四、格式化

由于NumberFormat類的format()方法可以使用BigDecimal對象作為其參數(shù)，可以利用BigDecimal對超出16位有效數(shù)字的貨幣值，百分值，以及一般數(shù)值進(jìn)行格式化控制。

以利用BigDecimal對貨幣和百分比格式化為例。首先，創(chuàng)建BigDecimal對象，進(jìn)行BigDecimal的算術(shù)運(yùn)算后，分別建立對貨幣和百分比格式化的引用，最后利用

BigDecimal對象作為format()方法的參數(shù)，輸出其格式化的貨幣值和百分比。

示例

public static void main(String[] args) { //建立貨幣格式化引用 NumberFormat currency = NumberFormat.getCurrencyInstance(); //建立百分比格式化引用 NumberFormat percent = NumberFormat.getPercentInstance(); //百分比小數(shù)點(diǎn)最多3位 percent.setMaximumFractionDigits(3); //取整 NumberFormat integerInstance = NumberFormat.getIntegerInstance(); ////金額 BigDecimal loanAmount = new BigDecimal('188.555'); ////利率 BigDecimal interestRate = new BigDecimal('0.018555555'); //沒有指定保留位數(shù)的情況下 默認(rèn)保留2位 System.out.println('金額: ' + currency.format(loanAmount)); //貨幣(百分比)格式化 指定默認(rèn)的取舍規(guī)則是四舍五入 System.out.println('利率: ' + percent.format(interestRate)); //取整還有點(diǎn)不一樣 188.555取整為189, 188.51也是189 但是189.5確實(shí)188,所以它不是真正意義上的四舍五入 System.out.println('取整: ' + integerInstance.format(loanAmount));}

運(yùn)行結(jié)果

金額: ￥188.56利率: 1.856%取整: 189

這里有幾點(diǎn)在說明下

1、格式化的時(shí)候沒有指定保留位數(shù)的情況下 默認(rèn)保留2位。

2、貨幣(百分比)格式化 指定默認(rèn)的取舍規(guī)則是四舍五入。

3、取整還有點(diǎn)不一樣 188.555取整為189, 188.51也是189 但是189.5確實(shí)188,所以它不是真正意義上的四舍五入。

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