目錄
1 BigDecimal簡介
BigDecimal是由任意精度的整數非標度值和32位的整數標度 (scale) 組成。如果為零或正數，則標度是小數點后的位數。如果為負數，則將該數的非標度值乘以 10 的負scale 次冪。因此，BigDecimal表示的數值是(unscaledValue × 10-scale)
雙精度浮點型變量double可以處理16位有效數。在實際應用中，需要對更大或者更小的數進行運算和處理。Java在java.math包中提供的API類BigDecimal，用來對超過16位有效位的數進行精確的運算
1.1 構造函數
1.1.1 構造API
BigDecimal類的主要構造器和方法
| 構造器 | 描述 |
|---|---|
| BigDecimal(int) | 創建一個具有參數所指定整數值的對象 |
| BigDecimal(double) | 創建一個具有參數所指定雙精度值的對象 |
| BigDecimal(long) | 創建一個具有參數所指定長整數值的對象 |
| BigDecimal(String) | 創建一個具有參數所指定以字符串表示的數值的對象 |
1.1.2 使用
主要測試參數類型為double和String的兩個常用構造函數
BigDecimal adouble =new BigDecimal(1.22);
System.out.println("construct with a double value: " + adouble);
BigDecimal astring = new BigDecimal("1.22");
System.out.println("construct with a String value: " + astring);
輸出結果會是什么呢？如果你沒有認為第一個會輸出1.22，那么恭喜你答對了，輸出結果如下：
construct with a doublevalue:1.2199999999999999733546474089962430298328399658203125
construct with a String value: 1.22
JDK的描述：
- 參數類型為
double的構造方法的結果有一定的不可預知性。有人可能認為在Java中寫入new BigDecimal(0.1)所創建的BigDecimal正好等於0.1(非標度值1，其標度為1)，但是它實際上等於0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625
這是因為0.1無法准確地表示為double（或者說對於該情況，不能表示為任何有限長度的二進制小數）。這樣，傳入到構造方法的值不會正好等於0.1（雖然表面上等於該值）。 - 另一方面，
String構造方法是完全可預知的：寫入new BigDecimal("0.1")將創建一個BigDecimal，它正好等於預期的0.1。因此，比較而言，通常建議優先使用String構造方法。 - 當
double必須用作BigDecimal的源時，請注意，此構造方法提供了一個准確轉換；它不提供與以下操作相同的結果：先使用Double.toString(double)方法，然后使用BigDecimal(String)構造方法，將double轉換為String。要獲取該結果，請使用static valueOf(double)方法 valueOf(doubleval)方法查看源碼部分如下：
public static BigDecimal valueOf(double val) {
// Reminder: a zero double returns '0.0', so we cannotfastpath
// to use the constant ZERO. This might be important enough to
// justify a factory approach, a cache, or a few private
// constants, later.
return new BigDecimal(Double.toString(val));
}
1.2 方法
1.2.1 方法API
| 方法 | 描述 |
|---|---|
| add(BigDecimal) | BigDecimal對象中的值相加，然后返回這個對象 |
| subtract(BigDecimal) | BigDecimal對象中的值相減，然后返回這個對象 |
| multiply(BigDecimal) | BigDecimal對象中的值相乘，然后返回這個對象 |
| divide(BigDecimal) | BigDecimal對象中的值相除，然后返回這個對象 |
| toString() | 將BigDecimal對象的數值轉換成字符串 |
| doublue() | 將BigDecimal對象中的值以雙精度數返回 |
| floatValue() | 將BigDecimal對象中的值以單精度數返回 |
| longValue() | 將BigDecimal對象中的值以長整數返回 |
| intValue() | 將BigDecimal對象中的值以整數返回 |
1.2.2 加法操作
BigDecimal a =new BigDecimal("1.22");
System.out.println("construct with a String value: " + a);
BigDecimal b =new BigDecimal("2.22");
a.add(b);
System.out.println("aplus b is : " + a);
我們很容易會錯誤地認為輸出：
construct with a Stringvalue: 1.22
a plus b is :3.44
但實際上a plus b is : 1.22
源碼分析：
add(BigDecimal augend)方法
public BigDecimal add(BigDecimal augend) {
long xs =this.intCompact; //整型數字表示的BigDecimal,例a的intCompact值為122
long ys = augend.intCompact;//同上
BigInteger fst = (this.intCompact !=INFLATED) ?null :this.intVal;//初始化BigInteger的值，intVal為BigDecimal的一個BigInteger類型的屬性
BigInteger snd =(augend.intCompact !=INFLATED) ?null : augend.intVal;
int rscale =this.scale;//小數位數
long sdiff = (long)rscale - augend.scale;//小數位數之差
if (sdiff != 0) {//取小數位數多的為結果的小數位數
if (sdiff < 0) {
int raise =checkScale(-sdiff);
rscale =augend.scale;
if (xs ==INFLATED ||
(xs = longMultiplyPowerTen(xs,raise)) ==INFLATED)
fst =bigMultiplyPowerTen(raise);
}else {
int raise =augend.checkScale(sdiff);
if (ys ==INFLATED ||(ys =longMultiplyPowerTen(ys,raise)) ==INFLATED)
snd = augend.bigMultiplyPowerTen(raise);
}
}
if (xs !=INFLATED && ys !=INFLATED) {
long sum = xs + ys;
if ( (((sum ^ xs) &(sum ^ ys))) >= 0L)//判斷有無溢出
return BigDecimal.valueOf(sum,rscale);//返回使用BigDecimal的靜態工廠方法得到的BigDecimal實例
}
if (fst ==null)
fst =BigInteger.valueOf(xs);//BigInteger的靜態工廠方法
if (snd ==null)
snd =BigInteger.valueOf(ys);
BigInteger sum =fst.add(snd);
return (fst.signum == snd.signum) ?new BigDecimal(sum,INFLATED, rscale, 0) :
new BigDecimal(sum,compactValFor(sum),rscale, 0);//返回通過其他構造方法得到的BigDecimal對象
}
以上只是對加法源碼的分析，減乘除其實最終都返回的是一個新的BigDecimal對象，因為BigInteger與BigDecimal都是不可變的(immutable)的，在進行每一步運算時，都會產生一個新的對象，所以a.add(b);雖然做了加法操作，但是a並沒有保存加操作后的值，正確的用法應該是a=a.add(b);
1.2.3 除法方法
1.2.3.1 引出問題
先看例子：
BigDecimal b1 = BigDecimal.ONE;
BigDecimal b2 = new BigDecimal("3");
System.out.println(b1.divide(b2));
以上代碼運行時，可能會報錯：java.lang.ArithmeticException: Non-terminating decimal expansion; no exact representable decimal result.
主要原因就是做除法運算時，沒有除盡且沒有對結果處理，就算術異常了
1.2.3.2 解決方法
1.2.3.2.1 方法一
divide方法第一個參數是除數，第二個參數是指定小數為數，第三個指定四舍五入規則
因此可以作如下修改：
System.out.println(b1.divide(b2,3,BigDecimal.ROUND_HALF_UP));
1.2.3.2.2 方法二
使用MathContext，其構造方法第一個是指定小數位數，第二個是指定四舍五入規則
MathContext mc = new MathContext(5, RoundingMode.HALF_UP);
System.out.println(b1.divide(b2,mc));
1.2.4 BigDecimal和格式化
public static void main(String[] args) {
double i = 3.856;
// 舍掉小數取整
System.out.println("舍掉小數取整:Math.floor(3.856)=" + (int) Math.floor(i));
// 四舍五入取整
System.out.println("四舍五入取整:(3.856)="+ new BigDecimal(i).setScale(0, BigDecimal.ROUND_HALF_UP));
// 四舍五入保留兩位小數
System.out.println("四舍五入取整:(3.856)="+ new BigDecimal(i).setScale(2, BigDecimal.ROUND_HALF_UP));
// 湊整，取上限
System.out.println("湊整:Math.ceil(3.856)=" + (int) Math.ceil(i));
// 舍掉小數取整
System.out.println("舍掉小數取整:Math.floor(-3.856)=" + (int) Math.floor(-i));
// 四舍五入取整
System.out.println("四舍五入取整:(-3.856)=" + new BigDecimal(-i).setScale(0, BigDecimal.ROUND_HALF_UP));
// 四舍五入保留兩位小數
System.out.println("四舍五入取整:(-3.856)="+ new BigDecimal(-i).setScale(2, BigDecimal.ROUND_HALF_UP));
// 湊整，取上限
System.out.println("湊整(-3.856)=" + (int) Math.ceil(-i));