如何应用Java的BigDecimal类

本文介绍Java中的BigDecimal类,用于处理超过16位有效数字的精确数值运算。文章详细讲解了BigDecimal的构造器和方法,包括算术运算和格式化操作,并提供了实例代码。

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[size=x-large][b]BigDecimal类[/b][/size]

双精度浮点型变量double可以处理16位有效数。在实际应用中,需要对更大或者更小的数进行运算和处理。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。表5.7中列出了BigDecimal类的主要构造器和方法。
下表是BigDecimal类的主要构造器和方法
构 造 器 描 述
[table]
|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。 |
[/table]
续表
方法描述
[table]
|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。
|
|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。 |
[/table]
注意,由于一般数值类型,例如double,不能准确地代表16位有效数以上的数字,在使用BigDecimal时,应用BigDecimal(String)构造器创建对象才有意义。另外,BigDecimal所创建的是对象,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。关于构造器概念和编写技术,将在本书第6章详细介绍。
下面讨论BigDecimal的一些常用例子:

//创建BigDecimal对象
BigDecimal bigNumber = new BigDecimal("89.1234567890123456789");
BigDecimal bigRate = new BigDecimal(1000);
BigDecimal bigResult = new BigDecimal(); //对象bigResult的值为0.0

//对bigNumber的值乘以1000,结果 赋予bigResult
bigResult = bigNumber.multiply(bigRate);

System.out.println(bigResult.toString());
//或者System.out.println(bigResult);
//显示结果:89123.4567890123456789000

//以双精度数返回bigNumber中的值
double dData = bigNumber.doubleValue();

System.out.println(dData); //结果:89.12345678901235


注意使用方法doubleValue()将对象bigNumber中的值以双精度数值返回时,将丢失数据的准确性。使用其他方法,如xxxValue()时均存在这个问题,使用时必须慎重。
<!--[if !vml]--><!--[endif]-->3W BigDecimal用来对超过16有效位以上的数值进行运算和操作。所有的算术运算都通过调用其相应的方法进行。 创建一个超过16有效位数的对象时,运用BigDecimal(String)才可避免丢失数字的精确度。

[size=x-large][b]5.9 BigDecimal和格式化[/b][/size]

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,即:

BigDecimal bigLoanAmount = new BigDecimal(loanAmountString);
//创建BigDecimal对象
BigDecimal bigInterestRate = new BigDecimal(interestRateString);
BigDecimal bigInterest = bigLoanAmount.multiply(bigInterestRate);
//BigDecimal运算
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
//利用BigDecimal对象作为参数在format()中调用货币和百分比格式化
System.out.println("Loan amount:\t" + currency.format(bigLoanAmount));
System.out.println("Interest rate:\t" + percent.format(bigInterestRate));
System.out.println("Interest:\t" + currency.format(bigInterest));

如下是这个程序运行会的一个典型输出结果:

Loan amount: ¥129,876,534,219,876,523.12
Interest rate: 8.765%
Interest: ¥11,384,239,549,149,661.69

compareTo:public int compareTo(BigDecimal val)

将此 BigDecimal 与指定的 BigDecimal 比较。根据此方法,值相等但具有不同标度的两个 BigDecimal 对象(如,2.0 和 2.00)被认为是相等的。相对六个 boolean 比较运算符 (<, ==, >, >=, !=, <=) 中每一个运算符的各个方法,优先提供此方法。建议使用以下语句执行上述比较:(x.compareTo(y) <op> 0),其中 <op> 是六个比较运算符之一。
指定者:
接口 Comparable<BigDecimal> 中的 compareTo
参数:
val - 将此 BigDecimal 与之比较的 BigDecimal。
返回:
当此 BigDecimal 在数字上小于、等于或大于 val 时,返回 -1、0 或 1。
内容概要:本文档详细介绍了Analog Devices公司生产的AD8436真均方根-直流(RMS-to-DC)转换器的技术细节及其应用场景。AD8436由三个独立模块构成:轨到轨FET输入放大器、高动态范围均方根计算内核和精密轨到轨输出放大器。该器件不仅体积小巧、功耗低,而且具有广泛的输入电压范围和快速响应特性。文档涵盖了AD8436的工作原理、配置选项、外部组件选择(如电容)、增益调节、单电源供电、电流互感器配置、接地故障检测、三相电源监测等方面的内容。此外,还特别强调了PCB设计注意事项和误差源分析,旨在帮助工程师更好地理解和应用这款高性能的RMS-DC转换器。 适合人群:从事模拟电路设计的专业工程师和技术人员,尤其是那些需要精确测量交流电信号均方根值的应用开发者。 使用场景及目标:①用于工业自动化、医疗设备、电力监控等领域,实现对交流电压或电流的精准测量;②适用于手持式数字万用表及其他便携式仪器仪表,提供高效的单电源解决方案;③在电流互感器配置中,用于检测微小的电流变化,保障电气安全;④应用于三相电力系统监控,优化建立时间和转换精度。 其他说明:为了确保最佳性能,文档推荐使用高质量的电容器件,并给出了详细的PCB布局指导。同时提醒用户关注电介质吸收和泄漏电流等因素对测量准确性的影响。
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