高精度BigDecima

来源：互联网发布：nginx rtmp hls 配置编辑：程序博客网时间：2024/06/04 00:43

在《Effective Java》这本书中也提到这个原则，float和double只能用来做科学计算或者是工程计算，在商业计算中我们要用 java.math.BigDecimal。，而且使用BigDecimal类也可以进行大数的操作。

表11-15 BigDecimal类的常用方法，具体参考API
http://download.java.net/jdk/jdk-api-localizations/jdk-api-zh-cn/builds/latest/html/zh_CN/api/

序号

方法

类型

描述

public BigDecimal(double val)

构造

将double表示形式转换

为BigDecimal

public BigDecimal(int val)

构造

将int表示形式转换为

BigDecimal

public BigDecimal(String val)

构造

将字符串表示

形式转换为BigDecimal

public BigDecimal add(BigDecimal augend)

普通

加法

public BigDecimal subtract(BigDecimal
subtrahend)

普通

减法

public BigDecimal multiply(BigDecimal
multiplicand)

普通

乘法

public BigDecimal divide(BigDecimal
divisor)

普通

除法

一、 BigDecimal的计算

金额的计算BigDecimal类double d = 9.84;double d2 = 1.22;//注意需要使用BigDecimal(String val)构造方法BigDecimal bigDecimal = new BigDecimal(Double.toString(d));BigDecimal bigDecimal2 = new BigDecimal(Double.toString(d2));//加法BigDecimal bigDecimalAdd = bigDecimal.add(bigDecimal2);double add = bigDecimalAdd.doubleValue();//减法BigDecimal bigDecimalSubtract = bigDecimal.subtract(bigDecimal2);double subtract = bigDecimalSubtract.doubleValue();//乘法BigDecimal bigDecimalMultiply = bigDecimal.multiply(bigDecimal2);double multiply = bigDecimalMultiply.doubleValue();//除法int scale = 2;//保留2位小数BigDecimal bigDecimalDivide = bigDecimal.divide(bigDecimal2, scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP);double divide = bigDecimalDivide.doubleValue();//格式化double format = 12343171.6;//获取常规数值格式NumberFormat number = NumberFormat.getNumberInstance();String str = number.format(format);//12,343,171.6//获取整数数值格式NumberFormat integer = NumberFormat.getIntegerInstance();str = integer.format(format);//如果带小数会四舍五入到整数12,343,172//获取货币数值格式NumberFormat currency = NumberFormat.getCurrencyInstance();currency.setMinimumFractionDigits(2);//设置数的小数部分所允许的最小位数(如果不足后面补0)currency.setMaximumFractionDigits(4);//设置数的小数部分所允许的最大位数(如果超过会四舍五入)str = currency.format(format);//￥12,343,171.60//获取显示百分比的格式NumberFormat percent = NumberFormat.getPercentInstance();percent.setMinimumFractionDigits(2);//设置数的小数部分所允许的最小位数(如果不足后面补0)percent.setMaximumFractionDigits(3);//设置数的小数部分所允许的最大位数(如果超过会四舍五入)str = percent.format(format);//1,234,317,160.00%

二、典型的Double类型的数值运算

 1 package com.wetalk.wbs.bas.util; 2  3 import java.io.Serializable; 4 import java.math.BigDecimal; 5 import java.math.RoundingMode; 6  7 /** 8  * double的计算不精确，会有类似0.0000000000000002的误差，正确的方法是使用BigDecimal或者用整型 9  * 整型地方法适合于货币精度已知的情况，比如12.11+1.10转成1211+110计算，最后再/100即可10  * 以下是摘抄的BigDecimal方法:11  */12 public class DoubleUtil implements Serializable {13     private static final long serialVersionUID = -3345205828566485102L;14     // 默认除法运算精度15     private static final Integer DEF_DIV_SCALE = 2;16 17     /**18      * 提供精确的加法运算。19      *20      * @param value1 被加数21      * @param value2 加数22      * @return 两个参数的和23      */24     public static Double add(Double value1, Double value2) {25         BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(value1));26         BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(value2));27         return b1.add(b2).doubleValue();28     }29 30     /**31      * 提供精确的减法运算。32      *33      * @param value1 被减数34      * @param value2 减数35      * @return 两个参数的差36      */37     public static double sub(Double value1, Double value2) {38         BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(value1));39         BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(value2));40         return b1.subtract(b2).doubleValue();41     }42 43     /**44      * 提供精确的乘法运算。45      *46      * @param value1 被乘数47      * @param value2 乘数48      * @return 两个参数的积49      */50     public static Double mul(Double value1, Double value2) {51         BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(value1));52         BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(value2));53         return b1.multiply(b2).doubleValue();54     }55 56     /**57      * 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。58      *59      * @param dividend 被除数60      * @param divisor  除数61      * @return 两个参数的商62      */63     public static Double divide(Double dividend, Double divisor) {64         return divide(dividend, divisor, DEF_DIV_SCALE);65     }66 67     /**68      * 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。69      *70      * @param dividend 被除数71      * @param divisor  除数72      * @param scale    表示表示需要精确到小数点以后几位。73      * @return 两个参数的商74      */75     public static Double divide(Double dividend, Double divisor, Integer scale) {76         if (scale < 0) {77             throw new IllegalArgumentException("The scale must be a positive integer or zero");78         }79         BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(dividend));80         BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(divisor));81         return b1.divide(b2, scale,RoundingMode.HALF_UP).doubleValue();82     }83 84     /**85      * 提供指定数值的（精确）小数位四舍五入处理。86      *87      * @param value 需要四舍五入的数字88      * @param scale 小数点后保留几位89      * @return 四舍五入后的结果90      */91     public static double round(double value,int scale){92         if(scale<0){93             throw new IllegalArgumentException("The scale must be a positive integer or zero");94         }95         BigDecimal b = new BigDecimal(Double.toString(value));96         BigDecimal one = new BigDecimal("1");97         return b.divide(one,scale, RoundingMode.HALF_UP).doubleValue();98     }99 }

三、下面提一下两个精度问题：

问题一：BigDecimal的精度问题（StackOverflow上有个家伙问了相关的问题）

System.out.println(new BigDecimal(0.1).toString()); // 0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625System.out.println(new BigDecimal("0.1").toString()); // 0.1System.out.println(new BigDecimal(Double.toString(0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625)).toString());// 0.1System.out.println(new BigDecimal(Double.toString(0.1)).toString()); // 0.1

分析一下上面代码的问题（注释的内容表示此语句的输出）

第一行：事实上，由于二进制无法精确地表示十进制小数0.1，但是编译器读到字符串"0.1"之后，必须把它转成8个字节的double值，因此，编译器只能用一个最接近的值来代替0.1了，即 0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625。因此，在运行时，传给 BigDecimal构造函数的真正的数值是 0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625。

第二行：BigDecimal能够正确地把字符串转化成真正精确的浮点数。

第三行：问题在于Double.toString会使用一定的精度来四舍五入double，然后再输出。会。 Double.toString(0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625) 输出的事实上是"0.1"，因此生成的BigDecimal表示的数也是0.1。

第四行：基于前面的分析，事实上这一行代码等价于第三行

结论：

1.如果你希望BigDecimal能够精确地表示你希望的数值，那么一定要使用字符串来表示小数，并传递给BigDecimal的构造函数。

2.如果你使用Double.toString来把double转化字符串，然后调用BigDecimal(String)，这个也是不靠谱的，它不一定按你的想法工作。

3.如果你不是很在乎是否完全精确地表示，并且使用了BigDecimal(double)，那么要注意double本身的特例，double 的规范本身定义了几个特殊的double值(Infinite，-Infinite，NaN)，不要把这些值传给BigDecimal，否则会抛出异常。

问题二：把double强制转化成int，难道不是扔掉小数部分吗？

int x=(int)1023.99999999999999; // x=1024为什么？

原因还是在于二进制无法精确地表示某些十进制小数，因此1023.99999999999999在编译之后的double值变成了1024。

所以，把double强制转化成int确实是扔掉小数部分，但是你写在代码中的值，并不一定是编译器生成的真正的double值。

验证代码：

double d = 1023.99999999999999;int x = (int) d;System.out.println(new BigDecimal(d).toString()); // 1024System.out.println(Long.toHexString(Double.doubleToRawLongBits(d))); // 4090000000000000System.out.println(x); // 1024

前面提过BigDecimal可以精确地把double表示出来还记得吧。

我们也可以直接打印出d的二进制形式，根据IEEE 754的规定，我们可以算出0x4090000000000000=(1024)。

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