java.math.BinInteger和java.math.BigDecimal

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原创最新推荐文章于 2026-04-12 09:43:43 发布 776 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

基于STM32的汽车主门电动窗开关系统设计方案以下是基于 STM32CubeMX 和 HAL 库的示例代码，可实现基本的功能。阅读详情

如果我们编译运行下面这个程序会看到什么？

  public   class   Test{   
          public   static   void   main(String   args[]){   
                  System.out.println(0.05+0.01);   
                  System.out.println(1.0-0.42);   
                  System.out.println(4.015*100);   
                  System.out.println(123.3/100);   
          }   
  };   
  //你没有看错！结果确实是   
  //0.060000000000000005   
  //0.5800000000000001   
  //401.49999999999994   
  //1.2329999999999999

Java中的简单浮点数类型float和double不能够进行运算。不光是Java，在其它很多编程语言中也有这样的问题。在大多数情况下，计算的结果是准确的，但是多试几次（可以做一个循环）就可以试出类似上面的错误。现在终于理解为什么要有BCD码了。这个问题相当严重，如果你有9.999999999999元，你的计算机是不会认为你可以购买10元的商品的。在有的编程语言中提供了专门的货币类型来处理这种情况，但是Java没有。现在让我们看看如何解决这个问题。
我们的第一个反应是做四舍五入。Math类中的round方法不能设置保留几位小数，我们只能象这样（保留两位）：

  public   double   round(double   value){   
          return   Math.round(value*100)/100.0;   
  }

非常不幸，上面的代码并不能正常工作，给这个方法传入4.015它将返回4.01而不是4.02，如我们在上面看到的
4.015*100=401.49999999999994
因此如果我们要做到精确的四舍五入，不能利用简单类型做任何运算

java.text.DecimalFormat也不能解决这个问题：

System.out.println(new java.text.DecimalFormat("0.00").format(4.025));

输出是4.02

在《Effective Java》这本书中也提到这个原则，float和double只能用来做科学计算或者是工程计算，在商业计算中我们要用java.math.BigDecimal。BigDecimal一共有4个够造方法，我们不关心用BigInteger来够造的那两个，那么还有两个，它们是：

BigDecimal(double   val) //Translates   a   double   into   a   BigDecimal.     
BigDecimal(String   val) //Translates   the   String   repre   sentation   of   a   BigDecimal   into   a   BigDecimal.

上面的API简要描述相当的明确，而且通常情况下，上面的那一个使用起来要方便一些。
但是我们如果需要精确计算，非要用String来够造BigDecimal不可！在《Effective Java》一书中的例子是用String来够造BigDecimal的，但是书上却没有强调这一点。

解决方案：
现在我们已经可以解决这个问题了，原则是使用BigDecimal并且一定要用String来够造。
下面我们提供一个工具类Arith来简化操作。它提供以下静态方法，包括加减乘除和四舍五入：

  public   static   double   add(double   v1,double   v2)   
  public   static   double   sub(double   v1,double   v2)   
  public   static   double   mul(double   v1,double   v2)   
  public   static   double   div(double   v1,double   v2)   
  public   static   double   div(double   v1,double   v2,int   scale)   
  public   static   double   round(double   v,int   scale)

在java中提供了大数字的操作类，即java.math.BinInteger类和java.math.BigDecimal类。这两个类用于高精度计算，其中BigInteger类是针对大整数的处理类，而BigDecimal类则是针对大小数的处理类。下边我们介绍BigDecimal类：
BigDecimal的实现利用到了BigInteger，不同的是BigDecimal加入了小数的概念。一般的float型和Double型数据只可以用来做科学计算或者是工程计算，由于在商业计算中，要求的数字精度比较高，所以要用到java.math.BigDecimal类，它支持任何精度的定点数，可以用它来精确计算货币值。

BigInteger属于java.math.BigInteger,因此在每次使用前都要import 这个类。

三个经常用到的函数：

BigInteger remainder(BigInteger val)  // 返回其值为 (this % val) 的 BigInteger 
BigInteger negate()                   // 返回其值是 (-this) 的 BigInteger
int   compareTo(BigInteger val)       //  将此 BigInteger 与指定的 BigInteger 进行比较

compareTo的详解如下：
将此 BigInteger 与指定的 BigInteger 进行比较。对于针对六个布尔比较运算符 (<, ==, >, >=, !=, <=) 中的每一个运算符的各个方法，优先提供此方法。执行这些比较的建议语句是：(x.compareTo(y) <op> 0)，其中 <op> 是六个比较运算符之一。

import java.math.BigDecimal;  
/** 
 * @author Jstar  
 */  
public class Arith {  
      
    // 默认除法运算精度  
    private static final int DEF_DIV_SCALE = 10;  
  
    // 这个类不能实例化  
    private Arith() {  
          
    }  
    /** 
     * 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（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));  
        BigDecimal one = new BigDecimal("1");  
        return b.divide(one, scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue();  
    }  
}

金额的数据类型是BigDecimal
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，就会抛异常的，异常如下：java.lang.ArithmeticException: Non-terminating decimal expansion; no exact representable decimal result. at java.math.BigDecimal.divide(Unknown Source)
应用场景：一批中供客户的单价是1000元/年，如果按月计算的话1000/12=83.3333333333....
解决之道：就是给divide设置精确的小数点divide(xxxxx,2, BigDecimal.ROUND_HALF_EVEN)

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