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Java之BigDecimal實現(xiàn)詳解

 更新時間:2021年01月25日 09:30:46   作者:LanceToBigData  
這篇文章主要介紹了Java之BigDecimal實現(xiàn)詳解,文中通過示例代碼介紹的非常詳細,對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值,需要的朋友們下面隨著小編來一起學習學習吧

一、BigDecimal概述

 Java在java.math包中提供的API類BigDecimal,用來對超過16位有效位的數(shù)進行精確的運算。雙精度浮點型變量double可以處理16位有效數(shù),但在實際應用中,可能需要對更大或者更小的數(shù)進行運算和處理。一般情況下,對于那些不需要準確計算精度的數(shù)字,我們可以直接使用Float和Double處理,但是Double.valueOf(String) 和Float.valueOf(String)會丟失精度。所以開發(fā)中,如果我們需要精確計算的結(jié)果,則必須使用BigDecimal類來操作。

​ BigDecimal所創(chuàng)建的是對象,故我們不能使用傳統(tǒng)的+、-、*、/等算術(shù)運算符直接對其對象進行數(shù)學運算,而必須調(diào)用其相對應的方法。方法中的參數(shù)也必須是BigDecimal的對象。構(gòu)造器是類的特殊方法,專門用來創(chuàng)建對象,特別是帶有參數(shù)的對象。

二、BigDecimal常用構(gòu)造函數(shù)

2.1、常用構(gòu)造函數(shù)

BigDecimal(int)

創(chuàng)建一個具有參數(shù)所指定整數(shù)值的對象

BigDecimal(double)

創(chuàng)建一個具有參數(shù)所指定雙精度值的對象

BigDecimal(long)

創(chuàng)建一個具有參數(shù)所指定長整數(shù)值的對象

BigDecimal(String)

創(chuàng)建一個具有參數(shù)所指定以字符串表示的數(shù)值的對象

2.2、使用問題分析

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);

結(jié)果示例:

a values is:0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625
=====================
b values is:0.1

原因分析:

1)參數(shù)類型為double的構(gòu)造方法的結(jié)果有一定的不可預知性。有人可能認為在Java中寫入newBigDecimal(0.1)所創(chuàng)建的BigDecimal正好等于 0.1(非標度值 1,其標度為 1),但是它實際上等于0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625。這是因為0.1無法準確地表示為 double(或者說對于該情況,不能表示為任何有限長度的二進制小數(shù))。這樣,傳入到構(gòu)造方法的值不會正好等于 0.1(雖然表面上等于該值)。

2)String 構(gòu)造方法是完全可預知的:寫入 newBigDecimal(“0.1”) 將創(chuàng)建一個 BigDecimal,它正好等于預期的 0.1。因此,比較而言, 通常建議優(yōu)先使用String構(gòu)造方法。

3)當double必須用作BigDecimal的源時,請注意,此構(gòu)造方法提供了一個準確轉(zhuǎn)換;它不提供與以下操作相同的結(jié)果:先使用Double.toString(double)方法,然后使用BigDecimal(String)構(gòu)造方法,將double轉(zhuǎn)換為String。要獲取該結(jié)果,請使用static valueOf(double)方法。

三、BigDecimal常用方法詳解

3.1、常用方法

add(BigDecimal)

BigDecimal對象中的值相加,返回BigDecimal對象

subtract(BigDecimal)

BigDecimal對象中的值相減,返回BigDecimal對象

multiply(BigDecimal)

BigDecimal對象中的值相乘,返回BigDecimal對象

divide(BigDecimal)

BigDecimal對象中的值相除,返回BigDecimal對象

toString()

將BigDecimal對象中的值轉(zhuǎn)換成字符串

doubleValue()

將BigDecimal對象中的值轉(zhuǎn)換成雙精度數(shù)

floatValue()

將BigDecimal對象中的值轉(zhuǎn)換成單精度數(shù)

longValue()

將BigDecimal對象中的值轉(zhuǎn)換成長整數(shù)

intValue()

將BigDecimal對象中的值轉(zhuǎn)換成整數(shù)

3.2、BigDecimal大小比較

java中對BigDecimal比較大小一般用的是bigdemical的compareTo方法

int a = bigdemical.compareTo(bigdemical2)

返回結(jié)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;

舉例:a大于等于b

new bigdemica(a).compareTo(new bigdemical(b)) >= 0

四、BigDecimal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,進行BigDecimal的算術(shù)運算后,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。

 NumberFormat currency = NumberFormat.getCurrencyInstance(); //建立貨幣格式化引用 
 NumberFormat percent = NumberFormat.getPercentInstance(); //建立百分比格式化引用 
 percent.setMaximumFractionDigits(3); //百分比小數(shù)點最多3位 
 
 BigDecimal loanAmount = new BigDecimal("15000.48"); //貸款金額
 BigDecimal interestRate = new BigDecimal("0.008"); //利率 
 BigDecimal interest = loanAmount.multiply(interestRate); //相乘
 
 System.out.println("貸款金額:\t" + currency.format(loanAmount)); 
 System.out.println("利率:\t" + percent.format(interestRate)); 
 System.out.println("利息:\t" + currency.format(interest)); 

結(jié)果:

貸款金額: ¥15,000.48 利率: 0.8% 利息: ¥120.00

BigDecimal格式化保留2為小數(shù),不足則補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之間的BigDecimal小數(shù),格式化后失去前面的0,則前面直接加上0。
 * 2.傳入的參數(shù)等于0,則直接返回字符串"0.00"
 * 3.大于1的小數(shù),直接格式化返回字符串
 * @param obj傳入的小數(shù)
 * @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();
 }
 }
}

結(jié)果為:

3.44
0.00
0.00
0.00
0.01
0.21

五、BigDecimal常見異常

5.1、除法的時候出現(xiàn)異常

java.lang.ArithmeticException: Non-terminating decimal expansion; no exact representable decimal result

原因分析:

​ 通過BigDecimal的divide方法進行除法時當不整除,出現(xiàn)無限循環(huán)小數(shù)時,就會拋異常:java.lang.ArithmeticException: Non-terminating decimal expansion; no exact representable decimal result.

解決方法:

​ divide方法設置精確的小數(shù)點,如:divide(xxxxx,2)

六、BigDecimal總結(jié)

6.1、總結(jié)

在需要精確的小數(shù)計算時再使用BigDecimal,BigDecimal的性能比double和float差,在處理龐大,復雜的運算時尤為明顯。故一般精度的計算沒必要使用BigDecimal。
盡量使用參數(shù)類型為String的構(gòu)造函數(shù)。
BigDecimal都是不可變的(immutable)的, 在進行每一次四則運算時,都會產(chǎn)生一個新的對象 ,所以在做加減乘除運算時要記得要保存操作后的值。

6.2、工具類推薦

package com.vivo.ars.util;
import java.math.BigDecimal;

/**
 * 用于高精確處理常用的數(shù)學運算
 */
public class ArithmeticUtils {
 //默認除法運算精度
 private static final int DEF_DIV_SCALE = 10;

 /**
  * 提供精確的加法運算
  *
  * @param v1 被加數(shù)
  * @param v2 加數(shù)
  * @return 兩個參數(shù)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();
 }

 /**
  * 提供精確的加法運算
  *
  * @param v1 被加數(shù)
  * @param v2 加數(shù)
  * @return 兩個參數(shù)的和
  */
 public static BigDecimal add(String v1, String v2) {
  BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
  BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
  return b1.add(b2);
 }

 /**
  * 提供精確的加法運算
  *
  * @param v1 被加數(shù)
  * @param v2 加數(shù)
  * @param scale 保留scale 位小數(shù)
  * @return 兩個參數(shù)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();
 }

 /**
  * 提供精確的減法運算
  *
  * @param v1 被減數(shù)
  * @param v2 減數(shù)
  * @return 兩個參數(shù)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();
 }

 /**
  * 提供精確的減法運算。
  *
  * @param v1 被減數(shù)
  * @param v2 減數(shù)
  * @return 兩個參數(shù)的差
  */
 public static BigDecimal sub(String v1, String v2) {
  BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
  BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
  return b1.subtract(b2);
 }

 /**
  * 提供精確的減法運算
  *
  * @param v1 被減數(shù)
  * @param v2 減數(shù)
  * @param scale 保留scale 位小數(shù)
  * @return 兩個參數(shù)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();
 }

 /**
  * 提供精確的乘法運算
  *
  * @param v1 被乘數(shù)
  * @param v2 乘數(shù)
  * @return 兩個參數(shù)的積
  */
 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();
 }

 /**
  * 提供精確的乘法運算
  *
  * @param v1 被乘數(shù)
  * @param v2 乘數(shù)
  * @return 兩個參數(shù)的積
  */
 public static BigDecimal mul(String v1, String v2) {
  BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
  BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
  return b1.multiply(b2);
 }

 /**
  * 提供精確的乘法運算
  *
  * @param v1 被乘數(shù)
  * @param v2 乘數(shù)
  * @param scale 保留scale 位小數(shù)
  * @return 兩個參數(shù)的積
  */
 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);
 }

 /**
  * 提供精確的乘法運算
  *
  * @param v1 被乘數(shù)
  * @param v2 乘數(shù)
  * @param scale 保留scale 位小數(shù)
  * @return 兩個參數(shù)的積
  */
 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(相對)精確的除法運算,當發(fā)生除不盡的情況時,精確到
  * 小數(shù)點以后10位,以后的數(shù)字四舍五入
  *
  * @param v1 被除數(shù)
  * @param v2 除數(shù)
  * @return 兩個參數(shù)的商
  */

 public static double div(double v1, double v2) {
  return div(v1, v2, DEF_DIV_SCALE);
 }

 /**
  * 提供(相對)精確的除法運算。當發(fā)生除不盡的情況時,由scale參數(shù)指
  * 定精度,以后的數(shù)字四舍五入
  *
  * @param v1 被除數(shù)
  * @param v2 除數(shù)
  * @param scale 表示表示需要精確到小數(shù)點以后幾位。
  * @return 兩個參數(shù)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(相對)精確的除法運算。當發(fā)生除不盡的情況時,由scale參數(shù)指
  * 定精度,以后的數(shù)字四舍五入
  *
  * @param v1 被除數(shù)
  * @param v2 除數(shù)
  * @param scale 表示需要精確到小數(shù)點以后幾位
  * @return 兩個參數(shù)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();
 }

 /**
  * 提供精確的小數(shù)位四舍五入處理
  *
  * @param v  需要四舍五入的數(shù)字
  * @param scale 小數(shù)點后保留幾位
  * @return 四舍五入后的結(jié)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();
 }

 /**
  * 提供精確的小數(shù)位四舍五入處理
  *
  * @param v  需要四舍五入的數(shù)字
  * @param scale 小數(shù)點后保留幾位
  * @return 四舍五入后的結(jié)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();
 }

 /**
  * 取余數(shù)
  *
  * @param v1 被除數(shù)
  * @param v2 除數(shù)
  * @param scale 小數(shù)點后保留幾位
  * @return 余數(shù)
  */
 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();
 }

 /**
  * 取余數(shù) BigDecimal
  *
  * @param v1 被除數(shù)
  * @param v2 除數(shù)
  * @param scale 小數(shù)點后保留幾位
  * @return 余數(shù)
  */
 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);
 }

 /**
  * 比較大小
  *
  * @param v1 被比較數(shù)
  * @param v2 比較數(shù)
  * @return 如果v1 大于v2 則 返回true 否則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;
 }
}

到此這篇關(guān)于Java之BigDecimal實現(xiàn)詳解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java BigDecimal內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!

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