Java 中的 BigDecimal ，80% 的人都用錯了....

• 一、BigDecimal概述
• 二、BigDecimal常用構造函數
• 三、BigDecimal常用方法詳解
• 四、BigDecimal格式化
• 五、BigDecimal常見異常
• 六、BigDecimal總結

一、BigDecimal概述

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。雙精度浮點型變量double可以處理16位有效數，但在實際應用中，可能需要對更大或者更小的數進行運算和處理。

一般情況下，對于那些不需要準確計算精度的數字，我們可以直接使用Float和Double處理，但是Double.valueOf(String) 和Float.valueOf(String)會丟失精度。所以開發(fā)中，如果我們需要精確計算的結果，則必須使用BigDecimal類來操作。

BigDecimal所創(chuàng)建的是對象，故我們不能使用傳統(tǒng)的+、-、*、/等算術運算符直接對其對象進行數學運算，而必須調用其相對應的方法。方法中的參數也必須是BigDecimal的對象。構造器是類的特殊方法，專門用來創(chuàng)建對象，特別是帶有參數的對象。

二、BigDecimal常用構造函數

2.1、常用構造函數

• BigDecimal(int)

創(chuàng)建一個具有參數所指定整數值的對象

• BigDecimal(double)

創(chuàng)建一個具有參數所指定雙精度值的對象

• BigDecimal(long)

創(chuàng)建一個具有參數所指定長整數值的對象

• BigDecimal(String)

創(chuàng)建一個具有參數所指定以字符串表示的數值的對象

2.2、使用問題分析

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);

結果示例：

a?values?is:0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625
=====================
b?values?is:0.1

原因分析：

1）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newBigDecimal(0.1)所創(chuàng)建的BigDecimal正好等于 0.1（非標度值 1，其標度為 1），但是它實際上等于0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625。這是因為0.1無法準確地表示為 double（或者說對于該情況，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于 0.1（雖然表面上等于該值）。

2）String 構造方法是完全可預知的：寫入 newBigDecimal(“0.1”) 將創(chuàng)建一個 BigDecimal，它正好等于預期的 0.1。因此，比較而言， 通常建議優(yōu)先使用String構造方法。

3）當double必須用作BigDecimal的源時，請注意，此構造方法提供了一個準確轉換；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。

三、BigDecimal常用方法詳解

3.1、常用方法

• add(BigDecimal)

BigDecimal對象中的值相加，返回BigDecimal對象

• subtract(BigDecimal)

BigDecimal對象中的值相減，返回BigDecimal對象

• multiply(BigDecimal)

BigDecimal對象中的值相乘，返回BigDecimal對象

• divide(BigDecimal)

BigDecimal對象中的值相除，返回BigDecimal對象

• toString()

將BigDecimal對象中的值轉換成字符串

• doubleValue()

將BigDecimal對象中的值轉換成雙精度數

• floatValue()

將BigDecimal對象中的值轉換成單精度數

• longValue()

將BigDecimal對象中的值轉換成長整數

• intValue()

將BigDecimal對象中的值轉換成整數

3.2、BigDecimal大小比較

java中對BigDecimal比較大小一般用的是bigdemical的compareTo方法

int?a?=?bigdemical.compareTo(bigdemical2)

返回結果分析：

a?=?-1,表示bigdemical小于bigdemical2；
a?=?0,表示bigdemical等于bigdemical2；
a?=?1,表示bigdemical大于bigdemical2；

舉例：a大于等于b

new?bigdemica(a).compareTo(new?bigdemical(b))?>=?0

四、BigDecimal格式化

由于NumberFormat類的format()方法可以使用BigDecimal對象作為其參數，可以利用BigDecimal對超出16位有效數字的貨幣值，百分值，以及一般數值進行格式化控制。

以利用BigDecimal對貨幣和百分比格式化為例。首先，創(chuàng)建BigDecimal對象，進行BigDecimal的算術運算后，分別建立對貨幣和百分比格式化的引用，最后利用BigDecimal對象作為format()方法的參數，輸出其格式化的貨幣值和百分比。

NumberFormat?currency?=?NumberFormat.getCurrencyInstance();?//建立貨幣格式化引用
NumberFormat?percent?=?NumberFormat.getPercentInstance();??//建立百分比格式化引用
percent.setMaximumFractionDigits(3);?//百分比小數點最多3位

BigDecimal?loanAmount?=?new?BigDecimal("15000.48");?//貸款金額
BigDecimal?interestRate?=?new?BigDecimal("0.008");?//利率
BigDecimal?interest?=?loanAmount.multiply(interestRate);?//相乘

System.out.println("貸款金額:\t"?+?currency.format(loanAmount));
System.out.println("利率:\t"?+?percent.format(interestRate));
System.out.println("利息:\t"?+?currency.format(interest));

結果：

貸款金額:?￥15,000.48?利率:?0.8%?利息:?￥120.00

BigDecimal格式化保留2為小數，不足則補0：

public?class?NumberFormat?{

????public?static?void?main(String[]?s){
????????System.out.println(formatToNumber(new?BigDecimal("3.435")));
????????System.out.println(formatToNumber(new?BigDecimal(0)));
????????System.out.println(formatToNumber(new?BigDecimal("0.00")));
????????System.out.println(formatToNumber(new?BigDecimal("0.001")));
????????System.out.println(formatToNumber(new?BigDecimal("0.006")));
????????System.out.println(formatToNumber(new?BigDecimal("0.206")));
????}
????/**
?????*?@desc?1.0~1之間的BigDecimal小數，格式化后失去前面的0,則前面直接加上0。
?????*?2.傳入的參數等于0，則直接返回字符串"0.00"
?????*?3.大于1的小數，直接格式化返回字符串
?????*?@param?obj傳入的小數
?????*?@return
?????*/
????public?static?String?formatToNumber(BigDecimal?obj)?{
????????DecimalFormat?df?=?new?DecimalFormat("#.00");
????????if(obj.compareTo(BigDecimal.ZERO)==0)?{
????????????return?"0.00";
????????}else?if(obj.compareTo(BigDecimal.ZERO)>0&&obj.compareTo(new?BigDecimal(1))<0){
????????????return?"0"+df.format(obj).toString();
????????}else?{
????????????return?df.format(obj).toString();
????????}
????}
}

結果為：

3.44
0.00
0.00
0.00
0.01
0.21

五、BigDecimal常見異常

5.1、除法的時候出現異常

java.lang.ArithmeticException:?Non-terminating?decimal?expansion;?no?exact?representable?decimal?result

原因分析：

通過BigDecimal的divide方法進行除法時當不整除，出現無限循環(huán)小數時，就會拋異常：java.lang.ArithmeticException: Non-terminating decimal expansion; no exact representable decimal result.

解決方法：

divide方法設置精確的小數點，如：divide(xxxxx,2)

六、BigDecimal總結

6.1、總結

在需要精確的小數計算時再使用BigDecimal，BigDecimal的性能比double和float差，在處理龐大，復雜的運算時尤為明顯。故一般精度的計算沒必要使用BigDecimal。盡量使用參數類型為String的構造函數。

BigDecimal都是不可變的（immutable）的， 在進行每一次四則運算時，都會產生一個新的對象 ，所以在做加減乘除運算時要記得要保存操作后的值。

6.2、工具類推薦

package?com.vivo.ars.util;
import?java.math.BigDecimal;

/**
?*?用于高精確處理常用的數學運算
?*/
public?class?ArithmeticUtils?{
????//默認除法運算精度
????private?static?final?int?DEF_DIV_SCALE?=?10;

????/**
?????*?提供精確的加法運算
?????*
?????*?@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));
????????BigDecimal?b2?=?new?BigDecimal(Double.toString(v2));
????????return?b1.add(b2).doubleValue();
????}

????/**
?????*?提供精確的加法運算
?????*
?????*?@param?v1?被加數
?????*?@param?v2?加數
?????*?@return?兩個參數的和
?????*/
????public?static?BigDecimal?add(String?v1,?String?v2)?{
????????BigDecimal?b1?=?new?BigDecimal(v1);
????????BigDecimal?b2?=?new?BigDecimal(v2);
????????return?b1.add(b2);
????}

????/**
?????*?提供精確的加法運算
?????*
?????*?@param?v1????被加數
?????*?@param?v2????加數
?????*?@param?scale?保留scale?位小數
?????*?@return?兩個參數的和
?????*/
????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();
????}

????/**
?????*?提供精確的減法運算。
?????*
?????*?@param?v1?被減數
?????*?@param?v2?減數
?????*?@return?兩個參數的差
?????*/
????public?static?BigDecimal?sub(String?v1,?String?v2)?{
????????BigDecimal?b1?=?new?BigDecimal(v1);
????????BigDecimal?b2?=?new?BigDecimal(v2);
????????return?b1.subtract(b2);
????}

????/**
?????*?提供精確的減法運算
?????*
?????*?@param?v1????被減數
?????*?@param?v2????減數
?????*?@param?scale?保留scale?位小數
?????*?@return?兩個參數的差
?????*/
????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
?????*
?????*?@param?v1?被乘數
?????*?@param?v2?乘數
?????*?@return?兩個參數的積
?????*/
????public?static?BigDecimal?mul(String?v1,?String?v2)?{
????????BigDecimal?b1?=?new?BigDecimal(v1);
????????BigDecimal?b2?=?new?BigDecimal(v2);
????????return?b1.multiply(b2);
????}

????/**
?????*?提供精確的乘法運算
?????*
?????*?@param?v1????被乘數
?????*?@param?v2????乘數
?????*?@param?scale?保留scale?位小數
?????*?@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?round(b1.multiply(b2).doubleValue(),?scale);
????}

????/**
?????*?提供精確的乘法運算
?????*
?????*?@param?v1????被乘數
?????*?@param?v2????乘數
?????*?@param?scale?保留scale?位小數
?????*?@return?兩個參數的積
?????*/
????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（相對）精確的除法運算，當發(fā)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(fā)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("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（相對）精確的除法運算。當發(fā)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?表示需要精確到小數點以后幾位
?????*?@return?兩個參數的商
?????*/
????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("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?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();
????}

????/**
?????*?取余數
?????*
?????*?@param?v1????被除數
?????*?@param?v2????除數
?????*?@param?scale?小數點后保留幾位
?????*?@return?余數
?????*/
????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();
????}

????/**
?????*?取余數??BigDecimal
?????*
?????*?@param?v1????被除數
?????*?@param?v2????除數
?????*?@param?scale?小數點后保留幾位
?????*?@return?余數
?????*/
????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);
????}

????/**
?????*?比較大小
?????*
?????*?@param?v1?被比較數
?????*?@param?v2?比較數
?????*?@return?如果v1?大于v2?則?返回true?否則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;
????}
}