貨幣金額的計算 - Java中的BigDecimal

本文轉載自查看原文 2016-09-08 11:49 24517 Java

在《Effective Java》這本書中也提到這個原則，float和double只能用來做科學計算或者是工程計算，在商業計算中我們要用 java.math.BigDecimal。，而且使用BigDecimal類也可以進行大數的操作。

表11-15 BigDecimal類的常用方法，具體參考API
http://download.java.net/jdk/jdk-api-localizations/jdk-api-zh-cn/builds/latest/html/zh_CN/api/

序號	方法	類型	描述
1	public BigDecimal(double val)	構造	將double表示形式轉換為BigDecimal
2	public BigDecimal(int val)	構造	將int表示形式轉換為 BigDecimal
3	public BigDecimal(String val)	構造	將字符串表示形式轉換為BigDecimal
4	public BigDecimal add(BigDecimal augend)	普通	加法
5	public BigDecimal subtract(BigDecimal subtrahend)	普通	減法
6	public BigDecimal multiply(BigDecimal multiplicand)	普通	乘法
7	public BigDecimal divide(BigDecimal divisor)	普通	除法

一、 BigDecimal的計算

金額的計算BigDecimal類

double d = 9.84;
double d2 = 1.22;
//注意需要使用BigDecimal(String val)構造方法
BigDecimal bigDecimal = new BigDecimal(Double.toString(d));
BigDecimal bigDecimal2 = new BigDecimal(Double.toString(d2));

//加法
BigDecimal bigDecimalAdd = bigDecimal.add(bigDecimal2);
double add = bigDecimalAdd.doubleValue();

//減法
BigDecimal bigDecimalSubtract = bigDecimal.subtract(bigDecimal2);
double subtract = bigDecimalSubtract.doubleValue();

//乘法
BigDecimal bigDecimalMultiply = bigDecimal.multiply(bigDecimal2);
double multiply = bigDecimalMultiply.doubleValue();

//除法
int scale = 2;//保留2位小數
BigDecimal bigDecimalDivide = bigDecimal.divide(bigDecimal2, scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP);
double divide = bigDecimalDivide.doubleValue();

//格式化
double format = 12343171.6;

//獲取常規數值格式
NumberFormat number = NumberFormat.getNumberInstance();
String str = number.format(format);//12,343,171.6

//獲取整數數值格式
NumberFormat integer = NumberFormat.getIntegerInstance();
str = integer.format(format);//如果帶小數會四舍五入到整數12,343,172

//獲取貨幣數值格式
NumberFormat currency = NumberFormat.getCurrencyInstance();
currency.setMinimumFractionDigits(2);//設置數的小數部分所允許的最小位數(如果不足后面補0)
currency.setMaximumFractionDigits(4);//設置數的小數部分所允許的最大位數(如果超過會四舍五入)
str = currency.format(format);//￥12,343,171.60

//獲取顯示百分比的格式
NumberFormat percent = NumberFormat.getPercentInstance();
percent.setMinimumFractionDigits(2);//設置數的小數部分所允許的最小位數(如果不足后面補0)
percent.setMaximumFractionDigits(3);//設置數的小數部分所允許的最大位數(如果超過會四舍五入)
str = percent.format(format);//1,234,317,160.00%

二、典型的Double類型的數值運算

 1 package com.wetalk.wbs.bas.util;
 2 
 3 import java.io.Serializable;
 4 import java.math.BigDecimal;
 5 import java.math.RoundingMode;
 6 
 7 /**
 8  * double的計算不精確，會有類似0.0000000000000002的誤差，正確的方法是使用BigDecimal或者用整型
 9  * 整型地方法適合於貨幣精度已知的情況，比如12.11+1.10轉成1211+110計算，最后再/100即可
10  * 以下是摘抄的BigDecimal方法:
11  */
12 public class DoubleUtil implements Serializable {
13     private static final long serialVersionUID = -3345205828566485102L;
14     // 默認除法運算精度
15     private static final Integer DEF_DIV_SCALE = 2;
16 
17     /**
18      * 提供精確的加法運算。
19      *
20      * @param value1 被加數
21      * @param value2 加數
22      * @return 兩個參數的和
23      */
24     public static Double add(Double value1, Double value2) {
25         BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(value1));
26         BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(value2));
27         return b1.add(b2).doubleValue();
28     }
29 
30     /**
31      * 提供精確的減法運算。
32      *
33      * @param value1 被減數
34      * @param value2 減數
35      * @return 兩個參數的差
36      */
37     public static double sub(Double value1, Double value2) {
38         BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(value1));
39         BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(value2));
40         return b1.subtract(b2).doubleValue();
41     }
42 
43     /**
44      * 提供精確的乘法運算。
45      *
46      * @param value1 被乘數
47      * @param value2 乘數
48      * @return 兩個參數的積
49      */
50     public static Double mul(Double value1, Double value2) {
51         BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(value1));
52         BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(value2));
53         return b1.multiply(b2).doubleValue();
54     }
55 
56     /**
57      * 提供（相對）精確的除法運算，當發生除不盡的情況時， 精確到小數點以后10位，以后的數字四舍五入。
58      *
59      * @param dividend 被除數
60      * @param divisor  除數
61      * @return 兩個參數的商
62      */
63     public static Double divide(Double dividend, Double divisor) {
64         return divide(dividend, divisor, DEF_DIV_SCALE);
65     }
66 
67     /**
68      * 提供（相對）精確的除法運算。 當發生除不盡的情況時，由scale參數指定精度，以后的數字四舍五入。
69      *
70      * @param dividend 被除數
71      * @param divisor  除數
72      * @param scale    表示表示需要精確到小數點以后幾位。
73      * @return 兩個參數的商
74      */
75     public static Double divide(Double dividend, Double divisor, Integer scale) {
76         if (scale < 0) {
77             throw new IllegalArgumentException("The scale must be a positive integer or zero");
78         }
79         BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(dividend));
80         BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(divisor));
81         return b1.divide(b2, scale,RoundingMode.HALF_UP).doubleValue();
82     }
83 
84     /**
85      * 提供指定數值的（精確）小數位四舍五入處理。
86      *
87      * @param value 需要四舍五入的數字
88      * @param scale 小數點后保留幾位
89      * @return 四舍五入后的結果
90      */
91     public static double round(double value,int scale){
92         if(scale<0){
93             throw new IllegalArgumentException("The scale must be a positive integer or zero");
94         }
95         BigDecimal b = new BigDecimal(Double.toString(value));
96         BigDecimal one = new BigDecimal("1");
97         return b.divide(one,scale, RoundingMode.HALF_UP).doubleValue();
98     }
99 }

三、下面提一下兩個精度問題：

問題一：BigDecimal的精度問題（StackOverflow上有個家伙問了相關的問題）

System.out.println(new BigDecimal(0.1).toString()); // 0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625 System.out.println(new BigDecimal("0.1").toString()); // 0.1 System.out.println(new BigDecimal( Double.toString(0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625)).toString());// 0.1 System.out.println(new BigDecimal(Double.toString(0.1)).toString()); // 0.1

分析一下上面代碼的問題（注釋的內容表示此語句的輸出）

第一行：事實上，由於二進制無法精確地表示十進制小數0.1，但是編譯器讀到字符串"0.1"之后，必須把它轉成8個字節的double值，因此，編譯器只能用一個最接近的值來代替0.1了，即 0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625。因此，在運行時，傳給 BigDecimal構造函數的真正的數值是 0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625。

第二行：BigDecimal能夠正確地把字符串轉化成真正精確的浮點數。

第三行：問題在於Double.toString會使用一定的精度來四舍五入double，然后再輸出。會。 Double.toString(0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625) 輸出的事實上是"0.1"，因此生成的BigDecimal表示的數也是0.1。

第四行：基於前面的分析，事實上這一行代碼等價於第三行

結論：

1.如果你希望BigDecimal能夠精確地表示你希望的數值，那么一定要使用字符串來表示小數，並傳遞給BigDecimal的構造函數。

2.如果你使用Double.toString來把double轉化字符串，然后調用BigDecimal(String)，這個也是不靠譜的，它不一定按你的想法工作。

3.如果你不是很在乎是否完全精確地表示，並且使用了BigDecimal(double)，那么要注意double本身的特例，double 的規范本身定義了幾個特殊的double值(Infinite，-Infinite，NaN)，不要把這些值傳給BigDecimal，否則會拋出異常。

問題二：把double強制轉化成int，難道不是扔掉小數部分嗎？

int x=(int)1023.99999999999999; // x=1024為什么？

原因還是在於二進制無法精確地表示某些十進制小數，因此1023.99999999999999在編譯之后的double值變成了1024。

所以，把double強制轉化成int確實是扔掉小數部分，但是你寫在代碼中的值，並不一定是編譯器生成的真正的double值。

驗證代碼：

double d = 1023.99999999999999; int x = (int) d; System.out.println(new BigDecimal(d).toString()); // 1024 System.out.println(Long.toHexString(Double.doubleToRawLongBits(d))); // 4090000000000000 System.out.println(x); // 1024

前面提過BigDecimal可以精確地把double表示出來還記得吧。

我們也可以直接打印出d的二進制形式，根據IEEE 754的規定，我們可以算出0x4090000000000000=(1024)。

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