淺談Java基礎(chǔ)知識(shí)之BigDecimal
一、基本使用
使用示例:
// 初始化 BigDecimal bd1=new BigDecimal("456"); BigDecimal bd2=new BigDecimal("123"); // 加 BigDecimal add=bd1.add(bd2); // 減 BigDecimal subtract=bd1.subtract(bd2); // 乘 BigDecimal multiply=bd1.multiply(bd2); // 除 BigDecimal divide=bd1.divide(bd2); // 指數(shù)運(yùn)算, 2 is exponent BigDecimal powerValue=bd2.pow(2); // 四舍五入 multiply.setScale(1, RoundingMode.HALF_EVEN);
二、舍入模式
枚舉類 java.math.RoundingMode
定義了8種數(shù)據(jù)的舍入模式,在 BigDecimal
中,可以用 BigDecimal.setScale(int newScale, RoundingMode roundingMode)
來(lái)設(shè)置數(shù)據(jù)的精度和舍入模式。
ROUND_UP
:向遠(yuǎn)離零的方向舍入。- 若舍入位為非零,則對(duì)舍入部分的前一位數(shù)字加1;若舍入位為零,則直接舍棄。即為向外取整模式。
ROUND_DOWN
:向接近零的方向舍入。- 不論舍入位是否為零,都直接舍棄。即為向內(nèi)取整模式。
ROUND_CEILING
:向正無(wú)窮大的方向舍入。- 若
BigDecimal
為正,則舍入行為與ROUND_UP
相同;若為負(fù),則舍入行為與ROUND_DOWN
相同。即為向上取整模式。 ROUND_FLOOR
:向負(fù)無(wú)窮大的方向舍入。- 若
BigDecimal
為正,則舍入行為與ROUND_DOWN
相同;若為負(fù),則舍入行為與ROUND_UP
相同。即為向下取整模式。 ROUND_HALF_UP
:向“最接近的”整數(shù)舍入。- 若舍入位大于等于5,則對(duì)舍入部分的前一位數(shù)字加1;若舍入位小于5,則直接舍棄。即為四舍五入模式。
ROUND_HALF_DOWN
:向“最接近的”整數(shù)舍入。- 若舍入位大于5,則對(duì)舍入部分的前一位數(shù)字加1;若舍入位小于等于5,則直接舍棄。即為五舍六入模式。
ROUND_HALF_EVEN
:向“最接近的”整數(shù)舍入。- 若(舍入位大于5)或者(舍入位等于5且前一位為奇數(shù)),則對(duì)舍入部分的前一位數(shù)字加1;
- 若(舍入位小于5)或者(舍入位等于5且前一位為偶數(shù)),則直接舍棄。即為銀行家舍入模式。
ROUND_UNNECESSARY
- 斷言請(qǐng)求的操作具有精確的結(jié)果,因此不需要舍入。
- 如果對(duì)獲得精確結(jié)果的操作指定此舍入模式,則拋出ArithmeticException。
三、注意事項(xiàng)
1.大量的數(shù)學(xué)計(jì)算時(shí),使用 基本數(shù)據(jù)類型
而不是BigInteger
和 BigDecimal
。
原因:由于是不可變(immutable)的,在進(jìn)行每一步運(yùn)算時(shí),都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)新的對(duì)象,引起開銷。
建議:應(yīng)盡量用long
,float
,double
等基本類型做科學(xué)計(jì)算或者工程計(jì)算。
設(shè)計(jì)的目的是用來(lái)精確地表示大整數(shù)和小數(shù),例如進(jìn)行金額等比較敏感的數(shù)據(jù)運(yùn)算。
2.構(gòu)造 BigDecimal
時(shí),使用 String
而不是 double
。
原因:有些數(shù)字用 double 根本無(wú)法精確表示,傳給 BigDecimal 構(gòu)造方法時(shí)就已經(jīng)不精確了。例如:new BigDecimal(0.1)得到的值是0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625。
建議:使用 new BigDecimal(“0.1”) 得到的值是 0.1。
BigDecimal
有4個(gè)構(gòu)造方法,其中的兩個(gè)用BigInteger
構(gòu)造,一個(gè)用double
構(gòu)造,一個(gè)用String
構(gòu)造。
3.比較兩個(gè) BigDecimal
值時(shí),使用 compareTo()
而不是 equals()
。
原因: equals() 方法認(rèn)為 0.1 和 0.1 是相等的,返回true;認(rèn)為 0.10 和 0.1 是不等的,返回false。
compareTo() 方法則認(rèn)為 0.1 與 0.1 相等,0.10 與 0.1 也相等。
4.另外還有一些情形,任意精度的小數(shù)運(yùn)算仍不能表示精確結(jié)果。例如,1 除以 9 會(huì)產(chǎn)生無(wú)限循環(huán)的小數(shù) .111111…。
出于這個(gè)原因,在進(jìn)行除法運(yùn)算時(shí),BigDecimal可以讓您顯式地控制舍入。
四、異常處理 ArithmeticException異常
在使用BigDecimal數(shù)據(jù)類型進(jìn)行計(jì)算時(shí),會(huì)有三種情況拋出 ArithmeticException
,分別是:
1.當(dāng)除數(shù)為 0 時(shí),這種情況比較常見,所以我們?cè)谶M(jìn)行除法運(yùn)算之前先判斷下除數(shù)是否為 0;
2.如果運(yùn)算的結(jié)果是無(wú)線循環(huán)的小數(shù),并且在除的時(shí)候沒有對(duì)結(jié)果設(shè)置精確的位數(shù);
BigDecimal divide 方法結(jié)果為無(wú)限小數(shù)問(wèn)題 10/3=3.3333333333333333…
public static void main(String[] args) { BigDecimal a = new BigDecimal("10"); BigDecimal o = new BigDecimal("3"); System.out.print(a.divide(o,2, BigDecimal.ROUND_DOWN).doubleValue()); }
Note:不設(shè)置精度范圍會(huì)出現(xiàn)異常
3.當(dāng)我們?cè)O(shè)置了結(jié)果的舍入模式是 ROUND_UNNECESSARY
模式時(shí):
如果確保了計(jì)算的結(jié)果是精確的,則不會(huì)拋出異常;否則,就會(huì)拋出ArithmeticException
異常。
4.只設(shè)置精度(小數(shù)點(diǎn)后面的位數(shù),scale),但沒有設(shè)置舍入模式(roundingModel)時(shí),會(huì)不知道如何對(duì)小數(shù)舍入而報(bào)錯(cuò)。
所以在設(shè)置精度時(shí)要連舍入模式一起設(shè)置。
// wrong code bd = new BigDecimal(1.5); // is actually 1.4999.... bd.setScale(1); // throws ArithmeticException // wright code a = new BigDecimal("2.5"); // digit left of 5 is even, so round down b = new BigDecimal("1.5"); // digit left of 5 is odd, so round up a.setScale(0, BigDecimal.ROUND_HALF_EVEN).toString() // => 2 b.setScale(0, BigDecimal.ROUND_HALF_EVEN).toString() // => 2
5.指數(shù)運(yùn)算,指數(shù) exponent 為負(fù)數(shù)時(shí)
If you are raising things to negative exponents, you must specify a MathContext in BigDecimal.pow(int, MathContext) so it knows how much precision to use – otherwise, BigDecimal will try to compute it to infinite precision, which is not possible for some values.
//wrong code BigDecimal powerValue=bd2.pow(-27);// -27 is exponent
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