Java BigDecimal 解决两个double相加控制小数位数的东东

来源：互联网发布：工作中可优化的流程编辑：程序博客网时间：2024/05/19 05:37

BigDecimal 由任意精度的整数非标度值和 32 位的整数标度 (scale) 组成。如果为零或正数，则标度是小数点后的位数。如果为负数，则将该数的非标度值乘以 10 的负 scale 次幂。因此，BigDecimal 表示的数值是 (unscaledValue × 10-scale)。

可以处理任意长度的浮点数运算。

BigDecimal add(BigDecimal val) //BigDecimal 加法

BigDecimal subtract (BigDecimal val) //BigDecimal 减法

BigDecimal multiply (BigDecimal val) //BigDecimal 乘法

BigDecimal divide (BigDecimal val,RoundingMode mode) 除法

具体使用计算：
　　加:   a.add(b);
　　减: a.subtract(b);
　　乘:   a.multiply(b);
　　除:   a.divide(b,2);//2为精度取值
除法细解：
//注意以下相除会抛出异常,原因: 通过BigDecimal的divide方法进行除法时当不整除，出现无限循环小数时，就会抛异常
        //BigDecimal divideBg = a.divide(b);
        //解决方法是：设置精确度;就是给divide设置精确的小数点
divide(xxxxx,2, BigDecimal.ROUND_HALF_EVEN)
        //其中的第二个参数表示的是：保留小数点之后多少位

BigDecimal不整除抛出的异常,请设置精确度！
Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: Non-terminating decimal expansion; no exact representable decimal result.
at java.math.BigDecimal.divide(BigDecimal.java:1278)
at main.Main.main(Main.java:41)

下面我们来看看除法的详细说明：
   divide(BigDecimal divisor, int scale, introundingMode)

BigDecimal的setScale方法

BigDecimal.setScale()

方法用于格式化小数点

表示保留一位小数，默认用四舍五入方式

setScale(1)

直接删除多余的小数位，如2.35会变成2.3 setScale(1,BigDecimal.ROUND_DOWN)

进位处理，2.35变成2.4 setScale(1,BigDecimal.ROUND_UP)

四舍五入，2.35变成2.4 setScale(1,BigDecimal.ROUND_HALF_UP)

四舍五入，2.35变成2.3，如果是5则向下舍setScaler(1,BigDecimal.ROUND_HALF_DOWN)

注意点一

scale指的是你小数点后的位数。
scale()就是BigDecimal类中的方法。如

BigDecimal b = new BigDecimal("123.456");

b.scale()返回的就是3
注意点二roundingMode是小数的保留模式。它们都是BigDecimal中的常量字段,

有很多种，如
BigDecimal.ROUND_HALF_UP表示的就是4舍5入

注意点三

divide(BigDecimal divisor, int scale, introundingMode)的意思是说：
我用一个BigDecimal对象除以divisor后的结果，并且要求这个结果保留有scale个小数位，roundingMode表示的就是保留模式是什么，是四舍五入啊还是其它的

BigDecimal aa = new BigDecimal(135.95 );

BigDecimal bb=new BigDecimal("100" );

BigDecimal result=aa.multiply(bb); //做加法

3.java中 BigDecimal类型的可以转换到double类型：
用变量.doubleValue();函数即可将 BigDecimal 类型数据转化为 double类型！
4.java BigDecimal比较大小

可以通过BigDecimal的compareTo方法来进行比较。
返回的结果是int类型，-1表示小于，0是等于，1是大于。

看下面这个例子：
BigDecimal a = new BigDecimal("1.00");
BigDecmial b = new BigDecimal(1);

想比较一下a和b的大小，一般都会用equals

System.out.println(a.equals(b));
但是输出结果是：false
原因是：BigDecimal比较时，不仅比较值，而且还比较精度？

if(a.compareTo(b)==0) 结果是true

比较大小可以用 a.compareTo(b)
返回值    -1 小于   0 等于    1 大于

5.BigDecimal取其中最大、最小值、绝对值、相反数:

　　a.max (b) //比较取最大值

　　a.min(b) //比较取最小值

　　a.abs()//取最绝对值

　　a.negate()//取相反数

6.下面是注意：

BigDecimal枚举常量用法摘要：

CEILING
          向正无限大方向舍入的舍入模式。
DOWN
          向零方向舍入的舍入模式。
FLOOR
          向负无限大方向舍入的舍入模式。
HALF_DOWN
          向最接近数字方向舍入的舍入模式，如果与两个相邻数字的距离相等，则向下舍入。
HALF_EVEN
          向最接近数字方向舍入的舍入模式，如果与两个相邻数字的距离相等，则向相邻的偶数舍入。
HALF_UP
          向最接近数字方向舍入的舍入模式，如果与两个相邻数字的距离相等，则向上舍入。
UNNECESSARY
          用于断言请求的操作具有精确结果的舍入模式，因此不需要舍入。
UP
          远离零方向舍入的舍入模式。

7.关于BigDecimal格式化

public String formatValue(Object value){
        String content = null;
        if (value == null) {
             content = "";
         } else {
             if(value instanceof BigDecimal){
                 //conver to fortmat String
                 NumberFormat nf = NumberFormat.getInstance();
                 nf.setMinimumFractionDigits(2);
                 nf.setMaximumFractionDigits(2);
                 content = nf.format(value);
             }else{
                 content = String.valueOf(value);
             }
         }
        return content;
    }

使用这样一个方法可以达到格式化的效果，其中value instanceof BigDecimal，表示的是字符类型是BigDecimal类型的时候执行，这里的NumberFormat就表示字符类型，下面的两句代码就表示小数点后面的精确位数。

这里还要提到NumberFormat的其他两个类型：

getCurrencyInstance()：返回当前默认环境的货币格式

CurrencyInstance（）：返回指定语言环境的数字格式，一般是百分比格式

============================================================================================================================================

public class DoubleOperationUtil {
//默认除法运算精度
private static final int DEF_DIV_SCALE = 10;
//这个类不能实例化
private DoubleOperationUtil(){
}
/**
* 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（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));
BigDecimal one = new BigDecimal("1");
return b.divide(one,scale,BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue();
}
}

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3.1构造函数（主要测试参数类型为double和String的两个常用构造函数）

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);

你认为输出结果会是什么呢？如果你没有认为第一个会输出1.22，那么恭喜你答对了，输出结果如下：

construct with a doublevalue:1.2199999999999999733546474089962430298328399658203125

construct with a String value: 1.22

JDK的描述：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、另一方面，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。

3.2 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);

我们很容易会认为会输出：

construct with a Stringvalue: 1.22

a plus b is :3.44

但实际上a plus b is : 1.22

4.源码分析

4.1 valueOf(doubleval)方法

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.

returnnew BigDecimal(Double.toString(val));

}

4.2 add(BigDecimal augend)方法

public BigDecimal add(BigDecimal augend) {

long xs =this.intCompact; //整型数字表示的BigDecimal,例a的intCompact值为122

long ys = augend.intCompact;//同上

BigInteger fst = (this.intCompact !=INFLATED) ?null :this.intVal;//初始化BigInteger的值，intVal为BigDecimal的一个BigInteger类型的属性

BigInteger snd =(augend.intCompact !=INFLATED) ?null : augend.intVal;

int rscale =this.scale;//小数位数

long sdiff = (long)rscale - augend.scale;//小数位数之差

if (sdiff != 0) {//取小数位数多的为结果的小数位数

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)//判断有无溢出

return BigDecimal.valueOf(sum,rscale);//返回使用BigDecimal的静态工厂方法得到的BigDecimal实例

}

if (fst ==null)

fst =BigInteger.valueOf(xs);//BigInteger的静态工厂方法

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);//返回通过其他构造方法得到的BigDecimal对象

}

以上只是对加法源码的分析，减乘除其实最终都返回的是一个新的BigDecimal对象，因为BigInteger与BigDecimal都是不可变的（immutable）的，在进行每一步运算时，都会产生一个新的对象，所以a.add(b);虽然做了加法操作，但是a并没有保存加操作后的值，正确的用法应该是a=a.add(b);

5.总结

BigDecimal都是不可变的（immutable）的，在进行每一步运算时，都会产生一个新的对象，所以在做加减乘除运算时千万要保存操作后的值。

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