Java-BigDecimal 分析

引言

　　最近在看项目中的各种计算，因为是金融方面的项目，涉及到日化，年化，利息，债转这些和钱有关的计算很多，其中全部通过BigDecimal类进行的运算，以前涉及到的计算基本都用+、-、*、/等算术运算符直接进行数学运算，数据类型一般用double就能解决问题，但是如果要求完全精度时double就不合适了，因为double是在广域数值范围上提供较为精确的快速近似计算（只能处理16位有效数）。

　　BigDecimal是Java在java.math包中提供的API类，主要用来对超过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，在商业计算中要用java.math.BigDecimal。

　　BigDecimal所创建的是对象，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。下面来看BigDecimal的构造方法。

 

构造方法

　　BigDecimal(int)创建一个具有参数所指定整数值的对象。

　　BigDecimal(double)创建一个具有参数所指定双精度值的对象。

　　BigDecimal(long)创建一个具有参数所指定长整数值的对象。

　　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。

 

　这里需要注意的是double类型的，先看一个实例：

<pre name="code" class="java">//1、BigDecimal(double)BigDecimal aDouble =new BigDecimal(1.1);System.out.println("to double: " + aDouble); // 2、BigDecimal(String)BigDecimal aString = new BigDecimal("1.1");System.out.println("to string: " + aString);//3、BigDecimal.valueOf(double)BigDecimal aValue = BigDecimal.valueOf(1.1);System.out.println("valueOf: " + aValue);

 输出结果：

to double: 1.100000000000000088817841970012523233890533447265625to string: 1.1valueOf: 1.1

 

　1、这里我们注意到参数为double类型是，构造的BigDecimal值实际上等于1.100000000000000088817841970012523233890533447265625，而不是1.1，这是因为1.1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）。

　2、参数为String类型构造的BigDecimal值正好等于原值1.1。因此，在我们构造BigDecimal值时通常选择参数为String类型的构造方法。

　3、当double 必须用作BigDecimal的参数时，可以先使用Double.toString(double)方法将double转换为String，然后使用BigDecimal(String)构造方法。再使用BigDecimal.valueOf(double)方法获取值。

 

运算方式

　　加减乘除最基本的运算

　　BigDecimal add(BigDecimal augend) 加法运算

　　BigDecimal subtract(BigDecimal subtrahend) 减法运算

　　BigDecimal multiply(BigDecimal multiplicand) 乘法运算

　　BigDecimal divide(BigDecimal divisor) 除法运算

　　因为追求高精度，我们使用BigDecimal，但是在进行带除法的运算时，并且结果需要保留有效位数的时，可能会出现精度问题。那什么时候会出现呢？

　　我们知道10除3是永远除不尽的，并且结果我们需要进行格式化（保留有效位数）

 

精度和保留模式

　　BigDecimal对象的精度没有限制。对于除不尽的除法运算，比如10/3，divide方法将会抛出 java.lang.ArithmeticException错误，所以除法运算要尽量使用divide(BigDecimal d, int scale, int roundMode)指定标度和保留模式来避免异常。

　　scale，标度，小数点保留的位数

　　roundMode，保留模式

　　　　roundMode也可以用以下枚举的方式：

　　　　BigDecimal.ROUND_DOWN:直接丢掉标度以外的小数

　　　　BigDecimal.ROUND_UP:不管舍弃的小数是几，都进1

　　　　BigDecimal.ROUND_HALF_UP:最常见的四舍五入

　　　　还有其他的模式，可以直接去源码里看。

来看实例计算：

<pre name="code" class="java">BigDecimal a =new BigDecimal("10");BigDecimal c = a.divide(new BigDecimal(3),10,BigDecimal.ROUND_DOWN);BigDecimal d = c.multiply(new BigDecimal(3));System.out.println("value: " + c);System.out.println("value: " + d);

输出结果为：

value: 3.3333333333
value: 9.9999999999

因为第一步的除法指定了标度和保留模式，我们得到的是一个近似值，已经丢失了精度，在进行后续的运算中，精度已经无法保证，如何解决这种问题？应该把除法运算放在整个运算的最后，以减小除法带来的精度问题。

总结

　　商业计算对钱最敏感，一分一毫平时看来很小，但是放在million，billion中，everyhundred损失acent，结果也是巨大的。学习亦是如此，每天学习一分，一年后获得的改变也是巨大的。