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,但在实际应用中,可能需要对更大或者更小的数进行运算和处理。
一般情况下,对于那些不需要准确计算精度的数字,我们可以直接使用Float和Double处理,但是Double.valueOf(String)和Float.valueOf(String)会丢失精度。所以开发中,如果我们需要精确计算的结果,则必须使用BigDecimal类来操作。
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。
二、BigDecimal常用构造函数2.1、常用构造函数
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
2.2、使用问题分析
使用示例:
BigDecimala=newBigDecimal(0.1);System.out.println("avaluesis:"+a);System.out.println("=====================");BigDecimalb=newBigDecimal("0.1");System.out.println("bvaluesis:"+b);
结果示例:
avaluesis:0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625=====================bvaluesis:0.1
原因分析:
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)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staticvalueOf(double)方法。
三、BigDecimal常用方法详解3.1、常用方法
add(BigDecimal)
BigDecimal对象中的值相加,返回BigDecimal对象
subtract(BigDecimal)
BigDecimal对象中的值相减,返回BigDecimal对象
multiply(BigDecimal)
BigDecimal对象中的值相乘,返回BigDecimal对象
divide(BigDecimal)
BigDecimal对象中的值相除,返回BigDecimal对象
toString()
将BigDecimal对象中的值转换成字符串
doubleValue()
将BigDecimal对象中的值转换成双精度数
floatValue()
将BigDecimal对象中的值转换成单精度数
longValue()
将BigDecimal对象中的值转换成长整数
intValue()
将BigDecimal对象中的值转换成整数。
3.2、BigDecimal大小比较
java中对BigDecimal比较大小一般用的是bigdemical的compareTo方法
inta=bigdemical.compareTo(bigdemical2)
返回结果分析:
a=-1,表示bigdemical小于bigdemical2;a=0,表示bigdemical等于bigdemical2;a=1,表示bigdemical大于bigdemical2;
举例:a大于等于b
newbigdemica(a).compareTo(newbigdemical(b))>=0
四、BigDecimal格式化
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。
NumberFormatcurrency=NumberFormat.getCurrencyInstance();//建立货币格式化引用NumberFormatpercent=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
BigDecimalloanAmount=newBigDecimal("15000.48");//贷款金额BigDecimalinterestRate=newBigDecimal("0.008");//利率BigDecimalinterest=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));
结果:
贷款金额:¥15,000.48利率:0.8%利息:¥120.00
BigDecimal格式化保留2为小数,不足则补0:
publicclassNumberFormat{
publicstaticvoidmain(String[]s){System.out.println(formatToNumber(newBigDecimal("3.435")));System.out.println(formatToNumber(newBigDecimal(0)));System.out.println(formatToNumber(newBigDecimal("0.00")));System.out.println(formatToNumber(newBigDecimal("0.001")));System.out.println(formatToNumber(newBigDecimal("0.006")));System.out.println(formatToNumber(newBigDecimal("0.206")));}/***@desc1.0~1之间的BigDecimal小数,格式化后失去前面的0,则前面直接加上0。*2.传入的参数等于0,则直接返回字符串"0.00"*3.大于1的小数,直接格式化返回字符串*@paramobj传入的小数*@return*/publicstaticStringformatToNumber(BigDecimalobj){DecimalFormatdf=newDecimalFormat("#.00");if(obj.compareTo(BigDecimal.ZERO)==0){return"0.00";}elseif(obj.compareTo(BigDecimal.ZERO)>0&&obj.compareTo(newBigDecimal(1))<0){return"0"+df.format(obj).toString();}else{returndf.format(obj).toString();}}}
结果为:
3.440.000.000.000.010.21
五、BigDecimal常见异常5.1、除法的时候出现异常
java.lang.ArithmeticException:Non-terminatingdecimalexpansion;noexactrepresentabledecimalresult
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:java.lang.ArithmeticException:Non-terminatingdecimalexpansion;noexactrepresentabledecimalresult.
解决方法:
divide方法设置精确的小数点,如:divide(xxxxx,2)六、BigDecimal总结6.1、总结
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。尽量使用参数类型为String的构造函数。
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。
6.2、工具类推荐
packagecom.vivo.ars.util;importjava.math.BigDecimal;
/***用于高精确处理常用的数学运算*/publicclassArithmeticUtils{//默认除法运算精度privatestaticfinalintDEF_DIV_SCALE=10;
/***提供精确的加法运算**@paramv1被加数*@paramv2加数*@return两个参数的和*/
publicstaticdoubleadd(doublev1,doublev2){BigDecimalb1=newBigDecimal(Double.toString(v1));BigDecimalb2=newBigDecimal(Double.toString(v2));returnb1.add(b2).doubleValue();}
/***提供精确的加法运算**@paramv1被加数*@paramv2加数*@return两个参数的和*/publicstaticBigDecimaladd(Stringv1,Stringv2){BigDecimalb1=newBigDecimal(v1);BigDecimalb2=newBigDecimal(v2);returnb1.add(b2);}
/***提供精确的加法运算**@paramv1被加数*@paramv2加数*@paramscale保留scale位小数*@return两个参数的和*/publicstaticStringadd(Stringv1,Stringv2,intscale){if(scale<0){thrownewIllegalArgumentException("Thescalemustbeapositiveintegerorzero");}BigDecimalb1=newBigDecimal(v1);BigDecimalb2=newBigDecimal(v2);returnb1.add(b2).setScale(scale,BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString();}
/***提供精确的减法运算**@paramv1被减数*@paramv2减数*@return两个参数的差*/publicstaticdoublesub(doublev1,doublev2){BigDecimalb1=newBigDecimal(Double.toString(v1));BigDecimalb2=newBigDecimal(Double.toString(v2));returnb1.subtract(b2).doubleValue();}
/***提供精确的减法运算。**@paramv1被减数*@paramv2减数*@return两个参数的差*/publicstaticBigDecimalsub(Stringv1,Stringv2){BigDecimalb1=newBigDecimal(v1);BigDecimalb2=newBigDecimal(v2);returnb1.subtract(b2);}
/***提供精确的减法运算**@paramv1被减数*@paramv2减数*@paramscale保留scale位小数*@return两个参数的差*/publicstaticStringsub(Stringv1,Stringv2,intscale){if(scale<0){thrownewIllegalArgumentException("Thescalemustbeapositiveintegerorzero");}BigDecimalb1=newBigDecimal(v1);BigDecimalb2=newBigDecimal(v2);returnb1.subtract(b2).setScale(scale,BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString();}
/***提供精确的乘法运算**@paramv1被乘数*@paramv2乘数*@return两个参数的积*/publicstaticdoublemul(doublev1,doublev2){BigDecimalb1=newBigDecimal(Double.toString(v1));BigDecimalb2=newBigDecimal(Double.toString(v2));returnb1.multiply(b2).doubleValue();}
/***提供精确的乘法运算**@paramv1被乘数*@paramv2乘数*@return两个参数的积*/publicstaticBigDecimalmul(Stringv1,Stringv2){BigDecimalb1=newBigDecimal(v1);BigDecimalb2=newBigDecimal(v2);returnb1.multiply(b2);}
/***提供精确的乘法运算**@paramv1被乘数*@paramv2乘数*@paramscale保留scale位小数*@return两个参数的积*/publicstaticdoublemul(doublev1,doublev2,intscale){BigDecimalb1=newBigDecimal(Double.toString(v1));BigDecimalb2=newBigDecimal(Double.toString(v2));returnround(b1.multiply(b2).doubleValue(),scale);}
/***提供精确的乘法运算**@paramv1被乘数*@paramv2乘数*@paramscale保留scale位小数*@return两个参数的积*/publicstaticStringmul(Stringv1,Stringv2,intscale){if(scale<0){thrownewIllegalArgumentException("Thescalemustbeapositiveintegerorzero");}BigDecimalb1=newBigDecimal(v1);BigDecimalb2=newBigDecimal(v2);returnb1.multiply(b2).setScale(scale,BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString();}
/***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**@paramv1被除数*@paramv2除数*@return两个参数的商*/
publicstaticdoublediv(doublev1,doublev2){returndiv(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**@paramv1被除数*@paramv2除数*@paramscale表示表示需要精确到小数点以后几位。*@return两个参数的商*/publicstaticdoublediv(doublev1,doublev2,intscale){if(scale<0){thrownewIllegalArgumentException("Thescalemustbeapositiveintegerorzero");}BigDecimalb1=newBigDecimal(Double.toString(v1));BigDecimalb2=newBigDecimal(Double.toString(v2));returnb1.divide(b2,scale,BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue();}
/***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**@paramv1被除数*@paramv2除数*@paramscale表示需要精确到小数点以后几位*@return两个参数的商*/publicstaticStringdiv(Stringv1,Stringv2,intscale){if(scale<0){thrownewIllegalArgumentException("Thescalemustbeapositiveintegerorzero");}BigDecimalb1=newBigDecimal(v1);BigDecimalb2=newBigDecimal(v1);returnb1.divide(b2,scale,BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString();}
/***提供精确的小数位四舍五入处理**@paramv需要四舍五入的数字*@paramscale小数点后保留几位*@return四舍五入后的结果*/publicstaticdoubleround(doublev,intscale){if(scale<0){thrownewIllegalArgumentException("Thescalemustbeapositiveintegerorzero");}BigDecimalb=newBigDecimal(Double.toString(v));returnb.setScale(scale,BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue();}
/***提供精确的小数位四舍五入处理**@paramv需要四舍五入的数字*@paramscale小数点后保留几位*@return四舍五入后的结果*/publicstaticStringround(Stringv,intscale){if(scale<0){thrownewIllegalArgumentException("Thescalemustbeapositiveintegerorzero");}BigDecimalb=newBigDecimal(v);returnb.setScale(scale,BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString();}
/***取余数**@paramv1被除数*@paramv2除数*@paramscale小数点后保留几位*@return余数*/publicstaticStringremainder(Stringv1,Stringv2,intscale){if(scale<0){thrownewIllegalArgumentException("Thescalemustbeapositiveintegerorzero");}BigDecimalb1=newBigDecimal(v1);BigDecimalb2=newBigDecimal(v2);returnb1.remainder(b2).setScale(scale,BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString();}
/***取余数BigDecimal**@paramv1被除数*@paramv2除数*@paramscale小数点后保留几位*@return余数*/publicstaticBigDecimalremainder(BigDecimalv1,BigDecimalv2,intscale){if(scale<0){thrownewIllegalArgumentException("Thescalemustbeapositiveintegerorzero");}returnv1.remainder(v2).setScale(scale,BigDecimal.ROUND_HALF_UP);}
/***比较大小**@paramv1被比较数*@paramv2比较数*@return如果v1大于v2则返回true否则false*/publicstaticbooleancompare(Stringv1,Stringv2){BigDecimalb1=newBigDecimal(v1);BigDecimalb2=newBigDecimal(v2);intbj=b1.compareTo(b2);booleanres;if(bj>0)res=true;elseres=false;returnres;}}