BigDecimal用法详解

一、BigDecimal介绍

      Java在java.math包中提供的API类BigDecimal，用来对超过16位有效位的数进行精确的运算。双精度浮点型变量double可以处理16位有效数。在实际应用中，需要对更大或者更小的数进行运算和处理。float和double只能用来做科学计算或者是工程计算，在商业计算中若需要精确的计算结果则要用java.math.BigDecimal类。

二、BigDecimal用法

BigDecimal所创建的是对象，故我们不能使用传统的+、-、*、/等算术运算符直接对其对象进行数学运算，而必须调用其相对应的方法。方法中的参数也必须是BigDecimal的对象。构造器是类的特殊方法，专门用来创建对象，特别是带有参数的对象。

• 下面介绍BigDecimal的构造方法

1. BigDecimal(int)           创建一个具有参数所指定整数值的对象。
2. BigDecimal(double)   创建一个具有参数所指定双精度值的对象。//不允许使用
3. BigDecimal(long)        创建一个具有参数所指定长整数值的对象。
4. BigDecimal(String)    创建一个具有参数所指定以字符串表示的数值的对象。//常用,推荐使用

        另外BigDecimal提供一个静态方法static BigDecimal valueOf(double d);推荐使用

BigDecimal a =new BigDecimal("1.22");System.out.println("a values is:"+a);

通过上面的步骤我们利用String构造的方式创建了一个BigDecimal实例化对象a，这时请问上面的输出是多少？

很多人可能觉得那输出结果不就是1.22嘛，可实际结果呢？

正确输出:1.2199999999999999733546474089962430298328399658203125

既然是精确的大数类实现，它自然会有自己的特别之处，下来看看JDK的解释：

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。

• BigDecimal常用方法描述

1. add(BigDecimal)            BigDecimal对象中的值相加，然后返回这个对象。
2. subtract(BigDecimal)    BigDecimal对象中的值相减，然后返回这个对象。
3. multiply(BigDecimal)    BigDecimal对象中的值相乘，然后返回这个对象。
4. divide(BigDecimal)        BigDecimal对象中的值相除，然后返回这个对象。
5. toString()                         将BigDecimal对象的数值转换成字符串。
6. doubleValue()                 将BigDecimal对象中的值以双精度数返回。
7. floatValue()                     将BigDecimal对象中的值以单精度数返回。
8. longValue()                     将BigDecimal对象中的值以长整数返回。
9. intValue()                       将BigDecimal对象中的值以整数返回。

1 public BigDecimal add(BigDecimal value);                        //加法

2 public BigDecimal subtract(BigDecimal value);                   //减法 

3 public BigDecimal multiply(BigDecimal value);                   //乘法

4 public BigDecimal divide(BigDecimal value);                     //除法

5 public BigDecimal divide(BigDecimal divisor, int scale, int roundingModel);//带精度的除法

• roundModel

ROUND_CEILING:   舍位时往正无穷方向移动   1.1-> 2   1.5-> 2   1.8-> 2   -1.1-> -1   -1.5-> -1   -1.8-> -1 

ROUND_DOWN:向0的方向移动1.1-> 1   1.5-> 1   1.8-> 1   -1.1-> -1   -1.5-> -1   -1.8> -1 

ROUND_FLOOR:与CEILING相反，往负无穷   1.1-> 1   1.5-> 1   1.8-> 1   -1.1-> -2   -1.5-> -2   -1.8-> -2 

ROUND_HALF_DOWN:以5为分界线，或曰五舍六入1.5-> 1   1.6-> 1   -1.5-> -1   -1.6-> -2   

ROUND_HALF_EVEN:同样以5为分界线，如果是5，则前一位变偶数1.15-> 1.2   1.16-> 1.2   1.25-> 1.2   1.26-> 1.3 

ROUND_HALF_UP:最常见的四舍五入 

UNNECESSARY:无需舍位 

ROUND_UP:远离0的方向1.1-> 2   1.5-> 2   1.8-> 2   -1.1-> -2   -1.5-> -2   -1.8-> -2

ROUND_DOWN 向零方向舍入 

• 示例用法：
  

1. import java.math.BigDecimal;   
2. /**  
3. * 由于Java的简单类型不能够精确的对浮点数进行运算，这个工具类提供精  
4. * 确的浮点数运算，包括加减乘除和四舍五入。  
5. */  
6. public class Arith{ //默认除法运算精度   
7. private static final int DEF_DIV_SCALE = 10; //这个类不能实例化   
8. private Arith(){   
9. }   
10. /**  
11. * 提供精确的加法运算。  
12. * @param v1 被加数  
13. * @param v2 加数  
14. * @return 两个参数的和  
15. */  
16. public static double add(double v1,double v2){   
17. BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));   
18. BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));   
19. return b1.add(b2).doubleValue();   
20. }   
21. /**  
22. * 提供精确的减法运算。  
23. * @param v1 被减数  
24. * @param v2 减数  
25. * @return 两个参数的差  
26. */  
27. public static double sub(double v1,double v2){   
28. BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));   
29. BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));   
30. return b1.subtract(b2).doubleValue();   
31. }   
32. /**  
33. * 提供精确的乘法运算。  
34. * @param v1 被乘数  
35. * @param v2 乘数  
36. * @return 两个参数的积  
37. */  
38. public static double mul(double v1,double v2){   
39. BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));   
40. BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));   
41. return b1.multiply(b2).doubleValue();   
42. }   
43. /**  
44. * 提供（相对）精确的除法运算，当发生除不尽的情况时，精确到  
45. * 小数点以后10位，以后的数字四舍五入。  
46. * @param v1 被除数  
47. * @param v2 除数  
48. * @return 两个参数的商  
49. */  
50. public static double div(double v1,double v2){   
51. return div(v1,v2,DEF_DIV_SCALE);   
52. }   
53. /**  
54. * 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  
55. * 定精度，以后的数字四舍五入。  
56. * @param v1 被除数  
57. * @param v2 除数  
58. * @param scale 表示表示需要精确到小数点以后几位。  
59. * @return 两个参数的商  
60. */  
61. public static double div(double v1,double v2,int scale){   
62. if(scale<0){   
63. throw new IllegalArgumentException(   
64. "The scale must be a positive integer or zero");   
65. }   
66. BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));   
67. BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));   
68. return b1.divide(b2,scale,BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue();   
69. }   
70. /**  
71. * 提供精确的小数位四舍五入处理。  
72. * @param v 需要四舍五入的数字  
73. * @param scale 小数点后保留几位  
74. * @return 四舍五入后的结果  
75. */  
76. public static double round(double v,int scale){   
77. if(scale<0){   
78. throw new IllegalArgumentException("The scale must be a positive integer or zero");   
79. }   
80. BigDecimal b = new BigDecimal(Double.toString(v));   
81. BigDecimal one = new BigDecimal("1");   
82. return b.divide(one,scale,BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue();   
83. }   
84. };  

三、BigDecimal格式化

        1.BigDecimal货币格式化和百分比格式化

上面讲解了BigDecimal的用法，下面再介绍常用的几种对BigDecimal进行格式化的方法

        由于NumberFormat类的format()方法可以使用BigDecimal对象作为其参数，可以利用BigDecimal对超出16位有效数字的货币值，百分值，以及一般数值进行格式化控制。

         以利用BigDecimal对货币和百分比格式化为例。首先，创建BigDecimal对象，进行BigDecimal的算术运算后，分别建立对货币和百分比格式化的引用，最后利用BigDecimal对象作为format()方法的参数，输出其格式化的货币值和百分比。

public static void main(String[] args) {      NumberFormat currency = NumberFormat.getCurrencyInstance(); //建立货币格式化引用       NumberFormat percent = NumberFormat.getPercentInstance();  //建立百分比格式化引用       percent.setMaximumFractionDigits(3); //百分比小数点最多3位             BigDecimal loanAmount = new BigDecimal("15000.48"); //贷款金额      BigDecimal interestRate = new BigDecimal("0.008"); //利率         BigDecimal interest = loanAmount.multiply(interestRate); //相乘         System.out.println("贷款金额:\t" + currency.format(loanAmount));       System.out.println("利率:\t" + percent.format(interestRate));       System.out.println("利息:\t" + currency.format(interest));   }  

运行结果
贷款金额: ￥15,000.48 利率: 0.8% 利息: ￥120.00

2.BigDecimal小数点保留的方式

方式一,decimal.setScale(int scale)

double f = 231.52;BigDecimal bg = new BigDecimal(f);          double f1 = bg.setScale(2, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue();  

方式二,DecimalFormat

//#.00 表示两位小数 #.0000四位小数 以此类推...DecimalFormat df = new DecimalFormat("#.00");          System.out.println(df.format(f));  

方式三,String.format

//%. 表示 小数点前任意位数   2 表示两位小数 格式后的结果为f 表示浮点型System.out.println(String.format("%.2f", f));

方式四,NumberFormat

NumberFormat nf = NumberFormat.getNumberInstance();          nf.setMaximumFractionDigits(2);          System.out.println(nf.format(f)); 

四、BigDecimal比较

下面介绍如何对BigDecimal进行比较大小

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1. publicstaticvoidmain(String[]args){  
2.     BigDecimala=newBigDecimal("1");  
3.     BigDecimalb=newBigDecimal("2");  
4.     BigDecimalc=newBigDecimal("1");  
5.     intresult1=a.compareTo(b);  
6.     intresult2=a.compareTo(c);  
7.     intresult3=b.compareTo(a);  
8.     System.out.println(result1);  
9.     System.out.println(result2);  
10.     System.out.println(result3);  
11.       
12. }  

运行结果-1、0、1

即左边比右边数大，返回1，相等返回0，比右边小返回-1。注意 不可用equals进行相等的判断，equals 比较是两个BigDecimal对象的地址。 

五、BigDecimal总结

1. 在需要精确的小数计算时再使用BigDecimal，BigDecimal的性能比double和float差，在处理庞大，复杂的运算时尤为明显。故一般精度的计算没必要使用BigDecimal。
2. 尽量使用参数类型为String的构造函数。
3.  BigDecimal都是不可变的（immutable）的， 在进行每一次四则运算时，都会产生一个新的对象 ，所以在做加减乘除运算时要记得要保存操作后的值。