BigDecimal

最新推荐文章于 2023-12-29 11:18:10 发布

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本文详细介绍了BigDecimal类的作用、使用方法及其在商业计算中的应用，并通过示例展示了如何进行精确的算术运算、格式化输出以及比较操作。

1、BigDecimal作用：

用来解决基本数据类型不能进行精确计算的问题。因为浮点数采用二进制，而二进制无法精确表示1/10（十进制无法精确表示1/3）会丢失精度。一般java.math.BigDecimal类用于商业精确计算。

2、BigDecimal使用：

BigDecimal创建的是对象，所以不能用传统的+、-、*、/ 等运算符对其对象进行数学运算。必须调用相应的方法。

方法中的参数必须是BigDecimal对象。

使用步骤：

构建BigDecimal对象。
调用BigDecimal的加减乘除运算方法。
将BigDecimal转换成对应的类型。

构建：

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。

运算：

add(BigDecimal)   BigDecimal对象中的值相加，然后返回这个对象。
subtract(BigDecimal) BigDecimal对象中的值相减，然后返回这个对象。
multiply(BigDecimal) BigDecimal对象中的值相乘，然后返回这个对象。
divide(BigDecimal)   BigDecimal对象中的值相除，然后返回这个对象。

转换：

toString() 将BigDecimal对象的数值转换成字符串。
doubleValue() 将BigDecimal对象中的值以双精度数返回。
floatValue()   将BigDecimal对象中的值以单精度数返回。
longValue()   将BigDecimal对象中的值以长整数返回。
intValue()   将BigDecimal对象中的值以整数返回。

3、格式化及例子

NumberFormat类的format()方法可以使用BigDecimal对象作为参数，可以利用BigDecimal对超出16位数字的货币值，百分比，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。

[java] view plain copy

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：

[plain] view plain copy

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

4、BigDecimal比较

BigDecimal是通过使用compareTo(BigDecimal)来比较的，不能使用equals方法来比较大小。

[java] view plain copy

public static void main(String[] args) {
    BigDecimal a = new BigDecimal("1");
    BigDecimal b = new BigDecimal("2");
    BigDecimal c = new BigDecimal("1");
    int result1 = a.compareTo(b);
    int result2 = a.compareTo(c);
    int result3 = b.compareTo(a);
    System.out.println(result1);
    System.out.println(result2);
    System.out.println(result3);
}

打印结果是：-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。

5、BigDecimal缺点

性能比double和float差，在处理庞大，复杂的运算时尤为明显，因根据实际需求决定使用哪种类型。

实例：

普通类型计算

public class Test{
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(0.06+0.01);
        System.out.println(1.0-0.42);
        System.out.println(4.015*100);
        System.out.println(303.1/1000);
    }

}

输出

0.06999999999999999
0.5800000000000001
401.49999999999994
0.30310000000000004

BigDecimal类

public class BigDecimalUilt {
    /**
     * 提供精确加法计算的add方法
     * @param value1 被加数
     * @param value2 加数
     * @return 两个参数的和
     */
    public static double add(double value1,double value2){
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.valueOf(value1));
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.valueOf(value2));
        return b1.add(b2).doubleValue();
    }

    /**
     * 提供精确减法运算的sub方法
     * @param value1 被减数
     * @param value2 减数
     * @return 两个参数的差
     */
    public static double sub(double value1,double value2){
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.valueOf(value1));
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.valueOf(value2));
        return b1.subtract(b2).doubleValue();
    }

    /**
     * 提供精确乘法运算的mul方法
     * @param value1 被乘数
     * @param value2 乘数
     * @return 两个参数的积
     */
    public static double mul(double value1,double value2){
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.valueOf(value1));
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.valueOf(value2));
        return b1.multiply(b2).doubleValue();
    }

    /**
     * 提供精确的除法运算方法div
     * @param value1 被除数
     * @param value2 除数
     * @param scale 精确范围
     * @return 两个参数的商
     * @throws IllegalAccessException
     */
    public static double div(double value1,double value2,int scale) throws IllegalAccessException{
        //如果精确范围小于0，抛出异常信息
        if(scale<0){         
            throw new IllegalAccessException("精确度不能小于0");
        }
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.valueOf(value1));
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.valueOf(value2));
        return b1.divide(b2, scale).doubleValue();    
    }
}

add(BigDecimal augend)方法源码

public BigDecimal  add(BigDecimal augend) {
  long xs =this.intCompact; //整型数字表示的BigDecimal,例a的intCompact值为122
  long ys = augend.intCompact;//同上
  BigInteger fst = (this.intCompact !=INFLATED) ?null :this.intVal;//初始化BigInteger的值，intVal为BigDecimal的一个BigInteger类型的属性
  BigInteger snd =(augend.intCompact !=INFLATED) ?null : augend.intVal;
  int rscale =this.scale;//小数位数

  long sdiff = (long)rscale - augend.scale;//小数位数之差

  if (sdiff != 0) {//取小数位数多的为结果的小数位数
   if (sdiff < 0) {
     int raise =checkScale(-sdiff);
     rscale =augend.scale;
     if (xs ==INFLATED ||
       (xs = longMultiplyPowerTen(xs,raise)) ==INFLATED)
       fst =bigMultiplyPowerTen(raise);
    }else {
      int raise =augend.checkScale(sdiff);
      if (ys ==INFLATED ||(ys =longMultiplyPowerTen(ys,raise)) ==INFLATED)
        snd = augend.bigMultiplyPowerTen(raise);
    }
  }

  if (xs !=INFLATED && ys !=INFLATED) {
   long sum = xs + ys;
   if ( (((sum ^ xs) &(sum ^ ys))) >= 0L)//判断有无溢出
     return BigDecimal.valueOf(sum,rscale);//返回使用BigDecimal的静态工厂方法得到的BigDecimal实例
  }
  if (fst ==null)
    fst =BigInteger.valueOf(xs);//BigInteger的静态工厂方法

  if (snd ==null)
    snd =BigInteger.valueOf(ys);

  BigInteger sum =fst.add(snd);
  return (fst.signum == snd.signum) ?new BigDecimal(sum,INFLATED, rscale, 0) :
   new BigDecimal(sum,compactValFor(sum),rscale, 0);//返回通过其他构造方法得到的BigDecimal对象
}