java精確計算工具類

java精確計算工具類

import java.math.BigDecimal;
import java.math.RoundingMode;
import java.math.BigDecimal;
import java.text.DecimalFormat;

import org.springframework.stereotype.Component;

/**
 * 工具類 - 運算
 */

@Component
public class ArithUtils {

    // 默認除法運算精度
    private static final int DEF_DIV_SCALE = 10;

    private ArithUtils() {

    }

    /**
     * 提供精確的加法運算。如果參數為null，則視為0處理。
     * 
     * @param v1
     *            被加數
     * @param v2
     *            加數
     * @return 兩個參數的和
     */
    public static double add(Double v1, Double v2) {
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1==null?0D:v1));
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2==null?0D:v2));
        return b1.add(b2).doubleValue();
    }

    /**
     * 提供精確的加法運算。
     * 
     * @param vs
     *            加數
     * @return 和
     */
    public static double add(Double... vs) {
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(0);
        for (Double d : vs) {
            BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(d==null?0D:d));
            b1 = b1.add(b2);
        }
        return b1.doubleValue();
    }

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

    /**
     * 提供精確的乘法運算。
     * 
     * @param v1
     *            被乘數
     * @param v2
     *            乘數
     * @return 兩個參數的積
     */
    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。
     * 
     * @return 多個values的乘積
     */
    public static double mul(Double... values) {
        BigDecimal result = new BigDecimal(1);
        for(Double value : values){
            result = result.multiply( new BigDecimal(Double.toString(value)) );
        }
        return result.doubleValue();
    }
    
    /**
     * 提供精確的乘法運算。
     * 
     * @param v1
     *            被乘數
     * @param v2
     *            乘數
     * @return 兩個參數的積
     */
    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 ArithUtils.round(b1.multiply(b2).doubleValue(), scale);
    }

    /**
     * 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。
     * 
     * @param v1
     *            被除數
     * @param v2
     *            除數
     * @return 兩個參數的商
     */
    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。
     * 
     * @param v1
     *            被除數
     * @param v2
     *            除數
     * @param scale
     *            表示表示需要精確到小數點以后幾位。
     * @return 兩個參數的商
     */
    public static double div(double v1, double v2, int scale) {
        if (scale < 0) {
            throw new IllegalArgumentException("參數scale必須為整數為零!");
        }
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));
        return b1.divide(b2, scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue();
    }

    /**
     * 提供精確的小數位四舍五入處理。
     * 
     * @param v
     *            需要四舍五入的數字
     * @param scale
     *            小數點后保留幾位
     * @return 四舍五入后的結果
     */
    public static double round(double v, int scale) {
        if (scale < 0) {
            throw new IllegalArgumentException("參數scale必須為整數或零!");
        }
        BigDecimal b = new BigDecimal(Double.toString(v));
        BigDecimal one = new BigDecimal("1");
        return b.divide(one, scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue();
    }

    /**
     * 提供精確的類型轉換(Float)
     * 
     * @param v
     *            需要被轉換的數字
     * @return 返回轉換結果
     */
    public static float convertsToFloat(double v) {
        BigDecimal b = new BigDecimal(v);
        return b.floatValue();
    }

    /**
     * 提供精確的類型轉換(Int)不進行四舍五入
     * 
     * @param v
     *            需要被轉換的數字
     * @return 返回轉換結果
     */
    public static int convertsToInt(double v) {
        BigDecimal b = new BigDecimal(v);
        return b.intValue();
    }

    /**
     * 提供精確的類型轉換(Long)
     * 
     * @param v
     *            需要被轉換的數字
     * @return 返回轉換結果
     */
    public static long convertsToLong(double v) {
        BigDecimal b = new BigDecimal(v);
        return b.longValue();
    }

    /**
     * 返回兩個數中大的一個值
     * 
     * @param v1
     *            需要被對比的第一個數
     * @param v2
     *            需要被對比的第二個數
     * @return 返回兩個數中大的一個值
     */
    public static double returnMax(double v1, double v2) {
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
        return b1.max(b2).doubleValue();
    }

    /**
     * 返回兩個數中小的一個值
     * 
     * @param v1
     *            需要被對比的第一個數
     * @param v2
     *            需要被對比的第二個數
     * @return 返回兩個數中小的一個值
     */
    public static double returnMin(double v1, double v2) {
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
        return b1.min(b2).doubleValue();
    }

    /**
     * 精確比較兩個數字
     * 
     * @param v1
     *            需要被對比的第一個數
     * @param v2
     *            需要被對比的第二個數
     * @return 如果兩個數一樣則返回0，如果第一個數比第二個數大則返回1，反之返回-1
     */
    public static int compareTo(double v1, double v2) {
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
        return b1.compareTo(b2);
    }

    /**
     * 獲取數字小數位數
     * 
     * @param number
     *            數字.
     * 
     * @return 小數位數
     */
    public static int getDecimals(double number) {
        DecimalFormat decimalFormat = new DecimalFormat("#.####");
        String numberString = decimalFormat.format(number);
        if (numberString.indexOf(".") > 0) {
            return numberString.length() - String.valueOf(number).indexOf(".")
                    - 1;
        } else {
            return 0;
        }
    }

    /**
     * 獲取數字小數位數
     * 
     * @param number
     *            數字.
     * 
     * @return 小數位數
     */
    public static int getDecimals(float number) {
        DecimalFormat decimalFormat = new DecimalFormat("#.####");
        String numberString = decimalFormat.format(number);
        if (numberString.indexOf(".") > 0) {
            return numberString.length() - String.valueOf(number).indexOf(".")
                    - 1;
        } else {
            return 0;
        }
    }

    /**
     * 對double數據進行取精度.
     * 
     * @param value
     *            double數據.
     * @param scale
     *            精度位數(保留的小數位數).
     * @param roundingMode  : BigDecimal.ROUND_FLOOR(舍去scale位數后所有)
     *            精度取值方式.
     * @return 精度計算后的數據.
     */
    public static double round(double value, int scale, int roundingMode) {
        BigDecimal bd = new BigDecimal(value);
        bd = bd.setScale(scale, roundingMode);
        double d = bd.doubleValue();
        bd = null;
        return d;
    }
}