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JAVA BigDecimal 详解 加减乘除 小数舍入模式

本文转载自  查看原文  2020-05-12 15:48  1636    BigDecimal

 java.math.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。

 

  • BigDecimal常用构造函数

 

  1. BigDecimal(int)

    创建一个具有参数所指定整数值的对象

  2. BigDecimal(double)

    创建一个具有参数所指定双精度值的对象

  3. BigDecimal(long)

    创建一个具有参数所指定长整数值的对象

  4. BigDecimal(String)  常用

    创建一个具有参数所指定以字符串表示的数值的对象

 

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。

 

  • BigDecimal常用方法详解

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

 

 除法特记：

  

public BigDecimal divide( BigDecimal divisor, int scale, int roundingMode);
divisor 除数， scale 精确小数位， roundingMode 舍入模式

　　

  • BigDecimal的8种舍入模式

BigDecimal resVal = new BigDecimal("0");

 舍入方法：setScale(0，BigDecimal.ROUND_UP) 第一个参数0表示舍入之后的小数位数，第二个参数表示舍入方式

 

1、ROUND_UP 向上取整（正负远离零的舍入模式）
BigDecimal bdNum = new BigDecimal("23.3693"); resVal = bdNum.setScale(0, BigDecimal.ROUND_UP); 结果：24 BigDecimal bdNum = new BigDecimal("-23.3693"); resVal = bdNum.setScale(0, BigDecimal.ROUND_UP); 结果：-24
 2、ROUND_DOWN 向下取整（正负接近零的舍入模式）
BigDecimal bdNum = new BigDecimal("23.3693"); resVal = bdNum.setScale(0, BigDecimal.ROUND_DOWN); 结果：23 BigDecimal bdNum = new BigDecimal("-23.3693"); resVal = bdNum.setScale(0, BigDecimal.ROUND_DOWN); 结果：-23

 

3、ROUND_CEILING 向大取整（比原数值大的方向） 如果 BigDecimal 为正，则舍入行为与 ROUND_UP 相同; 如果为负，则舍入行为与 ROUND_DOWN 相同。

BigDecimal bdNum = new BigDecimal("23.3693"); resVal = bdNum.setScale(0, BigDecimal.ROUND_CEILING); 结果：24 BigDecimal bdNum = new BigDecimal("-23.3693"); resVal = bdNum.setScale(0, BigDecimal.ROUND_CEILING); 结果：-23

 

4、ROUND_FLOOR 向小取整（比原数值小的方向）如果 BigDecimal 为正，则舍入行为与 ROUND_DOWN 相同; 如果为负，则舍入行为与 ROUND_UP 相同。 

BigDecimal bdNum = new BigDecimal("23.3693"); resVal = bdNum.setScale(0, BigDecimal.ROUND_FLOOR); 结果：23 BigDecimal bdNum = new BigDecimal("-23.3693"); resVal = bdNum.setScale(0, BigDecimal.ROUND_FLOOR); 结果：-24

 

5、ROUND_HALF_UP (四舍五入) 向“最接近的”数字舍入，如果舍弃部分 >= 0.5，则舍入行为与 ROUND_UP 相同;否则舍入行为与 ROUND_DOWN 相同。

BigDecimal bdNum = new BigDecimal("23.3693"); resVal = bdNum.setScale(0, BigDecimal.ROUND_HALF_UP); 结果：23 BigDecimal bdNum = new BigDecimal("23.6693"); resVal = bdNum.setScale(0, BigDecimal.ROUND_HALF_UP); 结果：24 BigDecimal bdNum = new BigDecimal("23.5"); resVal = bdNum.setScale(0, BigDecimal.ROUND_HALF_UP); 结果：24

 

6、ROUND_HALF_DOWN (五舍六入) 向“最接近的”数字舍入,如果舍弃部分 <= 0.5，则舍入行为与 ROUND_DOWN 相同; 否则舍入行为与 ROUND_UP 相同。

BigDecimal bdNum = new BigDecimal("23.3693"); resVal = bdNum.setScale(0, BigDecimal.ROUND_HALF_DOWN); 结果：23 BigDecimal bdNum = new BigDecimal("23.6693"); resVal = bdNum.setScale(0, BigDecimal.ROUND_HALF_DOWN); 结果：24 BigDecimal bdNum = new BigDecimal("23.5"); resVal = bdNum.setScale(0, BigDecimal.ROUND_HALF_DOWN); 结果：23

 

7、ROUND_HALF_EVEN

向“最接近的”数字舍入，如果与两个相邻数字的距离相等，则向相邻的偶数舍入。 如果舍弃部分左边的数字为奇数，则舍入行为与 ROUND_HALF_UP 相同; 如果为偶数，则舍入行为与 ROUND_HALF_DOWN 相同。 
四舍六入，五分两种情况。 如果前一位为奇数，则入位，否则舍去。
BigDecimal bdNum = new BigDecimal("23.3693"); resVal = bdNum.setScale(0, BigDecimal.ROUND_HALF_EVEN); 结果：23 BigDecimal bdNum = new BigDecimal("23.6693"); resVal = bdNum.setScale(0, BigDecimal.ROUND_HALF_EVEN); 结果：24 BigDecimal bdNum = new BigDecimal("23.5");// 如果与两个相邻数字的距离相等，则向相邻的偶数舍入 resVal = bdNum.setScale(0, BigDecimal.ROUND_HALF_EVEN); 结果：24 BigDecimal bdNum = new BigDecimal("22.5");// 如果与两个相邻数字的距离相等，则向相邻的偶数舍入 resVal = bdNum.setScale(0, BigDecimal.ROUND_HALF_EVEN); 结果：22

 

8、ROUND_UNNECESSARY 断言请求的操作具有精确的结果，因此不需要舍入。 如果对获得精确结果的操作指定此舍入模式，则抛出ArithmeticException。

 
 
 
  
BigDecimal bdNum = new BigDecimal("22.3368"); resVal = bdNum.setScale(4, BigDecimal.ROUND_UNNECESSARY); 结果：22.3368 BigDecimal bdNum = new BigDecimal("22.3368"); resVal = bdNum.setScale(0, BigDecimal.ROUND_UNNECESSARY); 结果： 　　Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: Rounding necessary 　　at java.math.BigDecimal.commonNeedIncrement(BigDecimal.java:4148) 　　at java.math.BigDecimal.needIncrement(BigDecimal.java:4204) 　　at java.math.BigDecimal.divideAndRound(BigDecimal.java:4112) 　　at java.math.BigDecimal.setScale(BigDecimal.java:2452) 　　at com.example.demo622.Demo622ApplicationTests.main(Demo622ApplicationTests.java:213) 
 
 
 
 
　　
 
 
 

 

BigDecimal 平方根
 

　　
 

 
 
BigDecimal bdNum1 = new BigDecimal(String.valueOf(Math.sqrt(4))); 　　结果：2.0 
 

 

 
 

BigDecimal 幂次方
 

 
 
BigDecimal res = new BigDecimal("3").pow(2); // 3的2次方 结果： res = 9; 
 

 

　　　
 

 
 

BigDecimal大小比较
 

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

 
 
BigDecimal a = new BigDecimal ("1"); BigDecimal b = new BigDecimal ("2"); int val = a.compareTo(b); System.out.println(val);
 

 

　　返回结果分析：
 

 
 
val = -1,表示a小于b； 若 val = 0 ,表示a等于b； 若 val = 1 ,表示a大于b；
 

 

BigDecimal总结
 

6.1、总结
 

     
 
  1. 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。
    2.  
 
  2. 尽量使用参数类型为String的构造函数。
    3.  
 
  3. 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。
    4.  

 

 
 

 
 
/** * BigDecimal高精度数学计算 */ 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; } } 
 

 

　　
 

 
 

https://www.cnblogs.com/zhangyinhua/p/11545305.html
 

https://blog.csdn.net/haiyinshushe/article/details/82721234
 

 

					
      
                            
                    

				      

				      

			        

			        				        
					

					

                 

                 
			      
			      

			      
                 
			    

			     
			     

			         

		             

		              
		              
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