BigDecimal对象的用法

本文介绍如何使用Java的BigDecimal类解决浮点数运算不精确的问题,提供了精确加减乘除及四舍五入的方法,并附带实用工具类代码。
 在我现在进行的项目中用到这种类型,用它来表示金额。可这种类型非常精确,当你在数据库里插入一条数据是6.00时,在显示时却是6.000000000000000000000。在页面显示非常不美观。在网上找了找,还真的找到了解决办法拿来和大家分享一下,在以后做系统时可以用到。它不仅可以做到double和float,而且在商业计算上也能显示它的作用。

java.math.BigDecimal。BigDecimal一共有4个够造方法,让我先来看看其中的两种用法:

  • 第一种:BigDecimal(double val)
    Translates a double into a BigDecimal.

  • 第二种:BigDecimal(String val)
    Translates the String repre sentation of a BigDecimal into a BigDecimal.

  • 使用BigDecimal要用String来够造,要做一个加法运算,需要先将两个浮点数转为String,然后够造成BigDecimal,在其中一个上调用add方法,传入另一个作为参数,然后把运算的结果(BigDecimal)再转换为浮点数。

    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)
    附录
    源文件Arith.java:
    import java.math.BigDecimal;
    /**
    * 由于Java的简单类型不能够精确的对浮点数进行运算,这个工具类提供精
    * 确的浮点数运算,包括加减乘除和四舍五入。
    */
    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();
    }
    };

    在 Java 中,`BigDecimal` 类的 `divide()` 方法用于执行高精度的除法运算,并且可以控制计算结果的精度和舍入模式。由于浮点数运算存在精度问题,使用 `BigDecimal` 可以避免此类问题,尤其适用于金融、科学计算等对精度要求较高的场景。 ### `divide()` 方法签名 ```java public BigDecimal divide(BigDecimal divisor, int scale, RoundingMode roundingMode) ``` - `divisor`:除数(必须是非零值,否则会抛出 `ArithmeticException`)。 - `scale`:结果保留的小数位数。 - `roundingMode`:舍入模式,使用 `RoundingMode` 枚举常量指定。 ### 常见用法示例 ```java import java.math.BigDecimal; import java.math.RoundingMode; public class BigDecimalExample { public static void main(String[] args) { BigDecimal dividend = new BigDecimal("10"); BigDecimal divisor = new BigDecimal("3"); // 除法运算,保留两位小数,并使用四舍五入 BigDecimal result = dividend.divide(divisor, 2, RoundingMode.HALF_UP); System.out.println(result); // 输出 3.33 } } ``` ### 舍入模式(RoundingMode) `RoundingMode` 枚举提供了多种舍入策略,适用于不同的业务需求: | 枚举常量 | 说明 | |---------------------|--------------------------------------------| | `RoundingMode.UP` | 远离零方向舍入 | | `RoundingMode.DOWN` | 靠近零方向舍入 | | `RoundingMode.CEILING` | 向正无穷方向舍入 | | `RoundingMode.FLOOR` | 向负无穷方向舍入 | | `RoundingMode.HALF_UP` | 四舍五入(最常用) | | `RoundingMode.HALF_DOWN` | 五舍六入 | | `RoundingMode.HALF_EVEN` | 银行家舍入法(偶数舍入) | | `RoundingMode.UNNECESSARY` | 不进行舍入,要求除法必须能整除,否则抛异常 | ### 注意事项 1. **避免使用 double 构造器**:推荐使用字符串构造 `BigDecimal` 实例,以避免浮点数精度问题。例如: ```java BigDecimal a = new BigDecimal("0.1"); // 推荐 BigDecimal b = new BigDecimal(0.1); // 不推荐,存在精度风险 ``` 2. **除数不能为零**:如果除数为零,`divide()` 方法会抛出 `ArithmeticException` 异常。 3. **避免不指定舍入模式**:如果不指定舍入模式,当除法无法整除时会抛出 `ArithmeticException`。 4. **使用静态方法 `valueOf()`**:该方法内部处理了 `double` 类型的转换,避免精度问题: ```java BigDecimal c = BigDecimal.valueOf(0.1); // 推荐方式 ``` ### 除法运算示例 ```java BigDecimal num1 = new BigDecimal("10.5"); BigDecimal num2 = new BigDecimal("3.2"); // 除法运算,保留两位小数,使用四舍五入 BigDecimal result = num1.divide(num2, 2, RoundingMode.HALF_UP); System.out.println(result); // 输出 3.28 ``` ### 高精度除法的典型应用场景 1. **金融计算**:例如税率计算、汇率换算等,需要确保数值精度。 2. **科学计算**:对结果的精确度要求较高。 3. **商业系统**:如订单金额、折扣计算等,避免因精度问题导致财务误差。 例如,计算含税金额的税前金额: ```java BigDecimal inclusiveTaxAmount = new BigDecimal("110"); BigDecimal taxRate = new BigDecimal("0.1"); BigDecimal exclusiveTaxAmount = inclusiveTaxAmount.divide(BigDecimal.ONE.add(taxRate), RoundingMode.HALF_UP); System.out.println(exclusiveTaxAmount); // 输出 100 ```
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