Java之BigDecimal详解

本文内容纲要：

-一、BigDecimal概述 -二、BigDecimal常用构造函数 -三、BigDecimal常用方法详解 -四、BigDecimal格式化 -五、BigDecimal常见异常 -六、BigDecimal总结

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：

BigDecimala=newBigDecimal(0.1); System.out.println("avaluesis:"+a); System.out.println("====================="); BigDecimalb=newBigDecimal("0.1"); System.out.println("bvaluesis:"+b);

结果示例：

avaluesis:0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625 ===================== bvaluesis: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staticvalueOf(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

inta=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

newbigdemica(a).compareTo(newbigdemical(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。

NumberFormatcurrency=NumberFormat.getCurrencyInstance();//建立货币格式化引用 NumberFormatpercent=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 BigDecimalloanAmount=newBigDecimal("15000.48");//贷款金额 BigDecimalinterestRate=newBigDecimal("0.008");//利率 BigDecimalinterest=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：

publicclassNumberFormat{ publicstaticvoidmain(String[]s){ System.out.println(formatToNumber(newBigDecimal("3.435"))); System.out.println(formatToNumber(newBigDecimal(0))); System.out.println(formatToNumber(newBigDecimal("0.00"))); System.out.println(formatToNumber(newBigDecimal("0.001"))); System.out.println(formatToNumber(newBigDecimal("0.006"))); System.out.println(formatToNumber(newBigDecimal("0.206"))); } /** *@desc1.0~1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 *@paramobj传入的小数 *@return */ publicstaticStringformatToNumber(BigDecimalobj){ DecimalFormatdf=newDecimalFormat("#.00"); if(obj.compareTo(BigDecimal.ZERO)==0){ return"0.00"; }elseif(obj.compareTo(BigDecimal.ZERO)>0&&obj.compareTo(newBigDecimal(1))<0){ return"0"+df.format(obj).toString(); }else{ returndf.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-terminatingdecimalexpansion;noexactrepresentabledecimalresult

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-terminatingdecimalexpansion;noexactrepresentabledecimalresult.

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 packagecom.vivo.ars.util; importjava.math.BigDecimal; /** *用于高精确处理常用的数学运算 */ publicclassArithmeticUtils{ //默认除法运算精度 privatestaticfinalintDEF_DIV_SCALE=10; /** *提供精确的加法运算 * *@paramv1被加数 *@paramv2加数 *@return两个参数的和 */ publicstaticdoubleadd(doublev1,doublev2){ BigDecimalb1=newBigDecimal(Double.toString(v1)); BigDecimalb2=newBigDecimal(Double.toString(v2)); returnb1.add(b2).doubleValue(); } /** *提供精确的加法运算 * *@paramv1被加数 *@paramv2加数 *@return两个参数的和 */ publicstaticBigDecimaladd(Stringv1,Stringv2){ BigDecimalb1=newBigDecimal(v1); BigDecimalb2=newBigDecimal(v2); returnb1.add(b2); } /** *提供精确的加法运算 * *@paramv1被加数 *@paramv2加数 *@paramscale保留scale位小数 *@return两个参数的和 */ publicstaticStringadd(Stringv1,Stringv2,intscale){ if(scale<0){ thrownewIllegalArgumentException( "Thescalemustbeapositiveintegerorzero"); } BigDecimalb1=newBigDecimal(v1); BigDecimalb2=newBigDecimal(v2); returnb1.add(b2).setScale(scale,BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString(); } /** *提供精确的减法运算 * *@paramv1被减数 *@paramv2减数 *@return两个参数的差 */ publicstaticdoublesub(doublev1,doublev2){ BigDecimalb1=newBigDecimal(Double.toString(v1)); BigDecimalb2=newBigDecimal(Double.toString(v2)); returnb1.subtract(b2).doubleValue(); } /** *提供精确的减法运算。 * *@paramv1被减数 *@paramv2减数 *@return两个参数的差 */ publicstaticBigDecimalsub(Stringv1,Stringv2){ BigDecimalb1=newBigDecimal(v1); BigDecimalb2=newBigDecimal(v2); returnb1.subtract(b2); } /** *提供精确的减法运算 * *@paramv1被减数 *@paramv2减数 *@paramscale保留scale位小数 *@return两个参数的差 */ publicstaticStringsub(Stringv1,Stringv2,intscale){ if(scale<0){ thrownewIllegalArgumentException( "Thescalemustbeapositiveintegerorzero"); } BigDecimalb1=newBigDecimal(v1); BigDecimalb2=newBigDecimal(v2); returnb1.subtract(b2).setScale(scale,BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString(); } /** *提供精确的乘法运算 * *@paramv1被乘数 *@paramv2乘数 *@return两个参数的积 */ publicstaticdoublemul(doublev1,doublev2){ BigDecimalb1=newBigDecimal(Double.toString(v1)); BigDecimalb2=newBigDecimal(Double.toString(v2)); returnb1.multiply(b2).doubleValue(); } /** *提供精确的乘法运算 * *@paramv1被乘数 *@paramv2乘数 *@return两个参数的积 */ publicstaticBigDecimalmul(Stringv1,Stringv2){ BigDecimalb1=newBigDecimal(v1); BigDecimalb2=newBigDecimal(v2); returnb1.multiply(b2); } /** *提供精确的乘法运算 * *@paramv1被乘数 *@paramv2乘数 *@paramscale保留scale位小数 *@return两个参数的积 */ publicstaticdoublemul(doublev1,doublev2,intscale){ BigDecimalb1=newBigDecimal(Double.toString(v1)); BigDecimalb2=newBigDecimal(Double.toString(v2)); returnround(b1.multiply(b2).doubleValue(),scale); } /** *提供精确的乘法运算 * *@paramv1被乘数 *@paramv2乘数 *@paramscale保留scale位小数 *@return两个参数的积 */ publicstaticStringmul(Stringv1,Stringv2,intscale){ if(scale<0){ thrownewIllegalArgumentException( "Thescalemustbeapositiveintegerorzero"); } BigDecimalb1=newBigDecimal(v1); BigDecimalb2=newBigDecimal(v2); returnb1.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 * *@paramv1被除数 *@paramv2除数 *@return两个参数的商 */ publicstaticdoublediv(doublev1,doublev2){ returndiv(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 * *@paramv1被除数 *@paramv2除数 *@paramscale表示表示需要精确到小数点以后几位。 *@return两个参数的商 */ publicstaticdoublediv(doublev1,doublev2,intscale){ if(scale<0){ thrownewIllegalArgumentException("Thescalemustbeapositiveintegerorzero"); } BigDecimalb1=newBigDecimal(Double.toString(v1)); BigDecimalb2=newBigDecimal(Double.toString(v2)); returnb1.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 * *@paramv1被除数 *@paramv2除数 *@paramscale表示需要精确到小数点以后几位 *@return两个参数的商 */ publicstaticStringdiv(Stringv1,Stringv2,intscale){ if(scale<0){ thrownewIllegalArgumentException("Thescalemustbeapositiveintegerorzero"); } BigDecimalb1=newBigDecimal(v1); BigDecimalb2=newBigDecimal(v1); returnb1.divide(b2,scale,BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString(); } /** *提供精确的小数位四舍五入处理 * *@paramv需要四舍五入的数字 *@paramscale小数点后保留几位 *@return四舍五入后的结果 */ publicstaticdoubleround(doublev,intscale){ if(scale<0){ thrownewIllegalArgumentException("Thescalemustbeapositiveintegerorzero"); } BigDecimalb=newBigDecimal(Double.toString(v)); returnb.setScale(scale,BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue(); } /** *提供精确的小数位四舍五入处理 * *@paramv需要四舍五入的数字 *@paramscale小数点后保留几位 *@return四舍五入后的结果 */ publicstaticStringround(Stringv,intscale){ if(scale<0){ thrownewIllegalArgumentException( "Thescalemustbeapositiveintegerorzero"); } BigDecimalb=newBigDecimal(v); returnb.setScale(scale,BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString(); } /** *取余数 * *@paramv1被除数 *@paramv2除数 *@paramscale小数点后保留几位 *@return余数 */ publicstaticStringremainder(Stringv1,Stringv2,intscale){ if(scale<0){ thrownewIllegalArgumentException( "Thescalemustbeapositiveintegerorzero"); } BigDecimalb1=newBigDecimal(v1); BigDecimalb2=newBigDecimal(v2); returnb1.remainder(b2).setScale(scale,BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString(); } /** *取余数BigDecimal * *@paramv1被除数 *@paramv2除数 *@paramscale小数点后保留几位 *@return余数 */ publicstaticBigDecimalremainder(BigDecimalv1,BigDecimalv2,intscale){ if(scale<0){ thrownewIllegalArgumentException( "Thescalemustbeapositiveintegerorzero"); } returnv1.remainder(v2).setScale(scale,BigDecimal.ROUND_HALF_UP); } /** *比较大小 * *@paramv1被比较数 *@paramv2比较数 *@return如果v1大于v2则返回true否则false */ publicstaticbooleancompare(Stringv1,Stringv2){ BigDecimalb1=newBigDecimal(v1); BigDecimalb2=newBigDecimal(v2); intbj=b1.compareTo(b2); booleanres; if(bj>0) res=true; else res=false; returnres; } }

本文内容总结：一、BigDecimal概述，二、BigDecimal常用构造函数，三、BigDecimal常用方法详解，四、BigDecimal格式化，五、BigDecimal常见异常，六、BigDecimal总结，

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