常用算数类--Bigdecimal详解

本文深入讲解了BigDecimal类在Java中的应用,包括构造方法、数值转换、算术运算、比较及舍入模式等内容,帮助读者理解其在金融计算领域的优势。

在金融中,处理金额,基本类型往往不能满足对金额的操作,而Bigdecimal不仅包含了加减乘除等运算操作、比较操作,还有丰富的进位操作。

现在,我们就从0开始,逐渐深入,了解它的一些常用方法

//构造
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。
//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。
//操作
BigDecimal b1 = new BigDecimal("20");
BigDecimal b2 = new BigDecimal("30");

b1.add(b2) :加法,求两个BigDecimal类型数据的和。
b1.subtract(b2):减法,求两个BigDecimal类型数据的差。
b1.multiply(b2):乘法,求两个BigDecimal类型数据的积。
b1.remainder(b2):求余数,求b1除以b2的余数。
b1.max(b2) : 最大数,求两个BigDecimal类型数据的最大值
b1.min(b2) : 最小数,求两个BigDecimal类型数据的最小值。
bi.abs():绝对值,求BigDecimal类型数据的绝对值。
b1.negate():相反数,求BigDecimal类型数据的相反数。

一、数字的创建

①自定义值

使用字符串初始化值

BigDecimal num12 = new BigDecimal("0.005");

避免使用double传值

BigDecimal num13 = new BigDecimal(11.22);

②常用值

BigDecimal a = BigDecimal.ONE;     //1

BigDecimal a = BigDecimal.TEN;      //10

BigDecimal a = BigDecimal.ZERO;   //0

二、加减乘除

        BigDecimal num1 = new BigDecimal("0.005");
        BigDecimal num2 = new BigDecimal("1000000");
        BigDecimal num3 = new BigDecimal("-1000000");       
        //加法
        BigDecimal result1 = num1.add(num2);
 
        //减法
        BigDecimal result2 = num1.subtract(num2);
 
        //乘法
        BigDecimal result3 = num1.multiply(num2);
 
        //绝对值
        BigDecimal result4 = num3.abs();
 
        //除法
        BigDecimal result5 = num2.divide(num1,20,BigDecimal.ROUND_HALF_UP);
参数为 (BigDecimal divisor 除数, int scale 精确小数位,  int roundingMode 舍入模式)

三、比较

BigDecimal num1 = new BigDecimal("0"); 
BigDecimal num2 = new BigDecimal("1"); 
BigDecimal num3 = new BigDecimal("2"); 
  
BigDecimal num = new BigDecimal("1"); //用做比较的值 
  
System.out.println(num1.compareTo(num)); //小于 时,返回 -1 
System.out.println(num2.compareTo(num)); //等于 时,返回 0 
System.out.println(num3.compareTo(num)); //大于 时,返回 1

四、小数舍入

常用

//参数 保留位数,舍入模式
BigDecimal d = new BigDecimal("2.225").setScale(2, BigDecimal.ROUND_HALF_UP);
System.out.println("ROUND_HALF_UP"+d); //2.23  四舍五入(若舍弃部分>=.5,就进位)

八种舍入模式

1、ROUND_UP

舍入远离零的舍入模式。

在丢弃非零部分之前始终增加数字(始终对非零舍弃部分前面的数字加1)。

注意,此舍入模式始终不会减少计算值的大小。

2、ROUND_DOWN

接近零的舍入模式。

在丢弃某部分之前始终不增加数字(从不对舍弃部分前面的数字加1,即截短)。

注意,此舍入模式始终不会增加计算值的大小。

3、ROUND_CEILING

接近正无穷大的舍入模式。

如果 BigDecimal 为正,则舍入行为与 ROUND_UP 相同;

如果为负,则舍入行为与 ROUND_DOWN 相同。

注意,此舍入模式始终不会减少计算值。

4、ROUND_FLOOR

接近负无穷大的舍入模式。

如果 BigDecimal 为正,则舍入行为与 ROUND_DOWN 相同;

如果为负,则舍入行为与 ROUND_UP 相同。

注意,此舍入模式始终不会增加计算值。

5、ROUND_HALF_UP

向“最接近的”数字舍入,如果与两个相邻数字的距离相等,则为向上舍入的舍入模式。

如果舍弃部分 >= 0.5,则舍入行为与 ROUND_UP 相同;否则舍入行为与 ROUND_DOWN 相同。

注意,这是我们大多数人在小学时就学过的舍入模式(四舍五入)。

6、ROUND_HALF_DOWN

向“最接近的”数字舍入,如果与两个相邻数字的距离相等,则为上舍入的舍入模式。

如果舍弃部分 > 0.5,则舍入行为与 ROUND_UP 相同;否则舍入行为与 ROUND_DOWN 相同(五舍六入)。

7、ROUND_HALF_EVEN

向“最接近的”数字舍入,如果与两个相邻数字的距离相等,则向相邻的偶数舍入。

如果舍弃部分左边的数字为奇数,则舍入行为与 ROUND_HALF_UP 相同;

如果为偶数,则舍入行为与 ROUND_HALF_DOWN 相同。

注意,在重复进行一系列计算时,此舍入模式可以将累加错误减到最小。

此舍入模式也称为“银行家舍入法”,主要在美国使用。四舍六入,五分两种情况。

如果前一位为奇数,则入位,否则舍去。

以下例子为保留小数点1位,那么这种舍入方式下的结果。

1.15>1.2 1.25>1.2

8、ROUND_UNNECESSARY

断言请求的操作具有精确的结果,因此不需要舍入。

如果对获得精确结果的操作指定此舍入模式,则抛出ArithmeticException。

 

 

 

 

 

 

 

/** * 计算WGS84坐标系下的多边形面积 * @param pointVos 经纬度点列表 (lon, lat) * @return 面积 (平方米) */ public double calculateArea(List<LocationVO> pointVos) { // 1. 验证输入 if (pointVos == null || pointVos.size() < 4) { throw new IllegalArgumentException("多边形至少需要4个点"); } // 2. 创建坐标数组 Coordinate[] coords = new Coordinate[pointVos.size()]; for (int i = 0; i < pointVos.size(); i++) { LocationVO point = pointVos.get(i); // 将BigDecimal转换为double,注意精度 double lon = point.getLon().doubleValue(); double lat = point.getLat().doubleValue(); coords[i] = new Coordinate(lon, lat); } // 3. 创建多边形并计算面积 org.locationtech.jts.geom.Polygon polygon = geometryFactory.createPolygon(coords); return calculateEllipsoidalArea(polygon); } /** * 椭球体面积计算(Karney算法优化) */ private double calculateEllipsoidalArea(org.locationtech.jts.geom.Polygon polygon) { double totalArea = 0.0; Coordinate[] coords = polygon.getCoordinates(); int numPoints = coords.length - 1; // 忽略闭合点 // 预处理:计算所有点的曲率半径 double[] radii = new double[numPoints]; for (int i = 0; i < numPoints; i++) { double latRad = Math.toRadians(coords[i].y); double sinLat = Math.sin(latRad); radii[i] = SEMI_MAJOR / Math.sqrt(1 - ECCENTRICITY_SQ * sinLat * sinLat); } // 使用梯形积分法计算面积 for (int i = 0; i < numPoints; i++) { int next = (i + 1) % numPoints; double lon1 = Math.toRadians(coords[i].x); double lat1 = Math.toRadians(coords[i].y); double lon2 = Math.toRadians(coords[next].x); double lat2 = Math.toRadians(coords[next].y); // 高度优化的梯形公式 double deltaLon = lon2 - lon1; double avgRadius = 0.5 * (radii[i] + radii[next]); double latFactor = Math.cos(0.5 * (lat1 + lat2)); totalArea += deltaLon * avgRadius * avgRadius * (Math.sin(lat1) + Math.sin(lat2)) * latFactor; } return Math.abs(totalArea) / 2.0; }优化计算时间
09-13
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