Java 中的 BigDecimal，80% 的人都用错了..

作者: 管彤Java架构师 | 来源:发表于2022-06-01 17:27 被阅读0次

Java中的 BigDecimal，80%的人都用错了....
Java 中的 BigDecimal，80% 的人都用错了..
[Java] BigDecimal的使用
你的人生，80%的时间都用错了
Java 中的 BigDecimal 正确用法实践案例，80%
Java中Bigdecimal转化
Java BigDecimal和Double引起的精度计算问题
java BigDecimal使用方法
BigDecimal:Non-terminating decim
你的时间80%都用错了

一、BigDecimal概述
二、BigDecimal常用构造函数
三、BigDecimal常用方法详解
四、BigDecimal格式化
五、BigDecimal常见异常
六、BigDecimal总结
Java 中的 BigDecimal，80% 的人都用错了....
BigDecimal小数比较

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一、BigDecimal概述
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。

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Java 中的 BigDecimal，80% 的人都用错了....
BigDecimal

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：

BigDecimal a =new BigDecimal(0.1);
System.out.println("a values is:"+a); System.out.println("=====================");
BigDecimal b =new BigDecimal("0.1");
System.out.println("b values is:"+b);
结果示例：

a values is:0.3NeuEpsHDznhz5tNWTCUkcNyM4CtEybGPq021181583404541015625 ===================== b values is:0.1
原因分析：

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0.3NeuEpsHDznhz5tNWTCUkcNyM4CtEybGPq021181583404541015625。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）。
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。
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。
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

int a = 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。

new bigdemica(a).compareTo(new bigdemical(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。在此我向大家推荐一个架构学习交流圈。交流学习指导伪鑫：1253431195（里面有大量的面试题及答案）里面会分享一些资深架构师录制的视频录像：有Spring，MyBatis，Netty源码分析，高并发、高性能、分布式、微服务架构的原理，JVM性能优化、分布式架构等这些成为架构师必备的知识体系。还能领取免费的学习资源，目前受益良多

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));
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：

public class NumberFormat {
public static void main(String[] s)
{
System.out.println(formatToNumber(new BigDecimal("3.435"))); System.out.println(formatToNumber(new BigDecimal(0))); System.out.println(formatToNumber(new BigDecimal("0.00"))); System.out.println(formatToNumber(new BigDecimal("0.001"))); System.out.println(formatToNumber(new BigDecimal("0.006"))); System.out.println(formatToNumber(new BigDecimal("0.206")));
}
/**

@desc 1.0~1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
@param obj传入的小数
@return
*/
public static String formatToNumber(BigDecimal obj)
{
DecimalFormat df = new DecimalFormat("#.00");
if(obj.compareTo(BigDecimal.ZERO)==0)
{
return "0.00";
}
else if(obj.compareTo(BigDecimal.ZERO)>0&&obj.compareTo(new BigDecimal(1))<0){
return "0"+df.format(obj).toString();
}else
{
return df.format(obj).toString();
}
}
}
结果为：

3.44 0.00 0.00 0.00 0.01 0.21
五、BigDecimal常见异常
5.1、除法的时候出现异常
java.lang.ArithmeticException: Non-terminating decimal expansion; no exact representable decimal result
「原因分析：」

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-terminating decimal expansion; no exact representable decimal result.

?

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
package com.xttblog.util; import java.math.BigDecimal;
/** * 用于高精确处理常用的数学运算 /
public class ArithmeticUtils {
//默认除法运算精度
private static final int DEF_DIV_SCALE = 10;
/* * 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(); } /* * 提供精确的加法运算 * * @param v1 被加数 * @param v2 加数 * @return 两个参数的和 / public static BigDecimal add(String v1, String v2) { BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1); BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2); return b1.add(b2); } /* * 提供精确的加法运算 * * @param v1 被加数 * @param v2 加数 * @param scale 保留scale 位小数 * @return 两个参数的和 / public static String add(String v1, String v2, int scale) { if (scale < 0) { throw new IllegalArgumentException( "The scale must be a positive integer or zero"); } BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1); BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2); return b1.add(b2).setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString(); } /* * 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(); } /* * 提供精确的减法运算。 * * @param v1 被减数 * @param v2 减数 * @return 两个参数的差 / public static BigDecimal sub(String v1, String v2) { BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1); BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2); return b1.subtract(b2); } /* * 提供精确的减法运算 * * @param v1 被减数 * @param v2 减数 * @param scale 保留scale 位小数 * @return 两个参数的差 / public static String sub(String v1, String v2, int scale) { if (scale < 0) { throw new IllegalArgumentException( "The scale must be a positive integer or zero"); } BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1); BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2); return b1.subtract(b2).setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString(); } /* * 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 BigDecimal mul(String v1, String v2) { BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1); BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2); return b1.multiply(b2); } /* * 提供精确的乘法运算 * * @param v1 被乘数 * @param v2 乘数 * @param scale 保留scale 位小数 * @return 两个参数的积 / public static double mul(double v1, double v2, int scale) { BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1)); BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2)); return round(b1.multiply(b2).doubleValue(), scale); } /* * 提供精确的乘法运算 * * @param v1 被乘数 * @param v2 乘数 * @param scale 保留scale 位小数 * @return 两个参数的积 / public static String mul(String v1, String v2, int scale) { if (scale < 0) { throw new IllegalArgumentException( "The scale must be a positive integer or zero"); } BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1); BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2); return b1.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 * * @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（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 表示需要精确到小数点以后几位 * @return 两个参数的商 / public static String div(String v1, String v2, int scale) { if (scale < 0) { throw new IllegalArgumentException("The scale must be a positive integer or zero"); } BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1); BigDecimal b2 = new BigDecimal(v1); return b1.divide(b2, scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString(); } /* * 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)); return b.setScale(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 String round(String v, int scale) { if (scale < 0) {
throw new IllegalArgumentException( "The scale must be a positive integer or zero"); } BigDecimal b = new BigDecimal(v); return b.setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString(); } /* * 取余数 * * @param v1 被除数 * @param v2 除数 * @param scale 小数点后保留几位 * @return 余数 / public static String remainder(String v1, String v2, int scale) { if (scale < 0) { throw new IllegalArgumentException( "The scale must be a positive integer or zero"); }
BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1); BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
return b1.remainder(b2).setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString(); }
/* * 取余数 BigDecimal *
@param v1 被除数 * @param v2 除数 * @param scale 小数点后保留几位 * @return 余数 /
public static BigDecimal remainder(BigDecimal v1, BigDecimal v2, int scale)
{
if (scale < 0) {
throw new IllegalArgumentException( "The scale must be a positive integer or zero");
}
return v1.remainder(v2).setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP);
}
/* * 比较大小 *
- @param v1 被比较数
@param v2 比较数
@return 如果v1 大于v2 则返回true 否则false */
public static boolean compare(String v1, String v2)
{
BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
int bj = b1.compareTo(b2);
boolean res;
if (bj > 0)
res = true;
else
res = false;
return res;
}
}