java中的BigDecimal如何使用？

java亮小白1997

已于 2022-04-10 16:11:50 修改

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分类专栏：【JAVA】后端开发文章标签： java

于 2022-04-10 15:36:14 首次发布

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一、BigDecimal概述

BigDecimal所创建的是对象，因此不能使用传统的+、-、*、/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。且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。

双精度浮点型变量double是可以处理16位有效数，但在实际应用中，可能需要对更大或者更小的数进行运算和处理。若是对于不需要准确计算精度的数字，可以使用Float和Double处理，但Double.valueOf(String)
和Float.valueOf(String)会丢失精度。若是需要精度计算，则必选使用BigDecimal类来操作。

二、BigDecimal常用构造函数

2.1常用的构造函数

构造函数	含义
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

2.2案例分析

BigDecimal a =new BigDecimal(0.1);
System.out.println("a values is:"+a);
BigDecimal a1 =new BigDecimal(Double.toString(0.1));
System.out.println("a values is:"+a1);
System.out.println("=====================");
BigDecimal b =new BigDecimal("0.1");
System.out.println("b values is:"+b);

在这里插入图片描述

分析：为什么double类型和string类型结果不一样？

1、参数类型为double的构造方法的结果有一定的不可预知性，因为0.1无法准确地表示为任何有限长度的二进制小数，因此传入构造方法的值不会正好是0.1。
2、String构造方法是完全可预知的，写入newBigDecimal(“0.1”)将创建一个BigDecimal，它正好等于预期的0.1，所以通常使用String构造方法。
3、当double必须用作BigDecimal的源时，请注意，此构造方法提供一个准确转换；使用Double.toString()方法转换为string即可。

三、BigDecimal常用方法详解

3.1方法

方法	含义
add(BigDecimal)	BigDecimal对象中的值相加，返回BigDecimal对象
subtract(BigDecimal)	BigDecimal对象中的值相减，返回BigDecimal对象
multiply(BigDecimal)	BigDecimal对象中的值相乘，返回BigDecimal对象
divide(BigDecimal)	BigDecimal对象中的值相除，返回BigDecimal对象
toString()	将BigDecimal对象中的值转换成字符串
doubleValue()	将BigDecimal对象中的值转换成双精度数
floatValue()	将BigDecimal对象中的值转换成单精度数
longValue()	将BigDecimal对象中的值转换成长整数
intValue()	将BigDecimal对象中的值转换成整数

3.2BigDecimal大小比较

java中对BigDecimal比较大小一般用的是bigdemical的compareTo方法

int to = new BigDecimal(1).compareTo(new BigDecimal(2));

结果分析：

a = -1,表示bigdemical小于bigdemical2；
a = 0,表示bigdemical等于bigdemical2；
a = 1,表示bigdemical大于bigdemical2；

四、BigDecimal格式化

4.1货币、百分比格式化

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("15000.18"); //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));

结果：
在这里插入图片描述

4.2BigDecimal格式化保留2为小数，不足则补0

1、0~1之间的BigDecimal小数，格式化后失去前面的0,则前面直接加上0;
2、传入的参数等于0，则直接返回字符串"0.00";
3、大于1的小数，直接格式化返回字符串;

public static void main(String[] args) {
	System.out.println(formatToNumber(new BigDecimal("3.435")));//3.44
    System.out.println(formatToNumber(new BigDecimal(0)));//0.00
   	System.out.println(formatToNumber(new BigDecimal("0.00")));//0.00
    System.out.println(formatToNumber(new BigDecimal("0.001")));//0.00
    System.out.println(formatToNumber(new BigDecimal("0.006")));//0.01
    System.out.println(formatToNumber(new BigDecimal("0.206")));//0.21
}
public static String formatToNumber(BigDecimal obj) {
    DecimalFormat df = new DecimalFormat("#.00");
    if(obj.compareTo(BigDecimal.ZERO)==0) {
        return "0.00";
    }else if(obj.compareTo(BigDecimal.ZERO)>0 && obj.compareTo(new BigDecimal(1))<0){
        return "0"+df.format(obj).toString();
    }else {
        return df.format(obj).toString();
    }
}

五、BigDecimal常见异常

5.1除法出现的异常

在这里插入图片描述
原因分析：

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：java.lang.ArithmeticException:Non-terminating decimal expansion; no exact representable decimal result。

解决方法：

divide方法设置精确的小数点，如：divide(xxxxx,2)

六、BigDecimal总结

6.1总结

1、在需要精确的小数计算时再使用BigDecimal，BigDecimal的性能比double和float差，在处理庞大，复杂的运算时尤为明显。故一般精度的计算没必要使用BigDecimal。尽量使用参数类型为String的构造函数。

2、BigDecimal都是不可变的（immutable）的，在进行每一次四则运算时，都会产生一个新的对象
，所以在做加减乘除运算时要记得要保存操作后的值。

6.2用于高精确处理常用的数学运算的工具类

package com.vivo.ars.util;
import java.math.BigDecimal;

/**
 * 用于高精确处理常用的数学运算
 */
public class ArithmeticUtils {
    //默认除法运算精度
    private static final int DEF_DIV_SCALE = 10;

    /**
     * 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();
    }

    /**
     * 提供精确的加法运算
     *
     * @param v1 被加数
     * @param v2 加数
     * @return 两个参数的和
     */
    public static BigDecimal add(String v1, String v2) {
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
        return b1.add(b2);
    }

    /**
     * 提供精确的加法运算
     *
     * @param v1    被加数
     * @param v2    加数
     * @param scale 保留scale 位小数
     * @return 两个参数的和
     */
    public static String add(String v1, String v2, int scale) {
        if (scale < 0) {
            throw new IllegalArgumentException(
                    "The scale must be a positive integer or zero");
        }
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
        return b1.add(b2).setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString();
    }

    /**
     * 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();
    }

    /**
     * 提供精确的减法运算。
     *
     * @param v1 被减数
     * @param v2 减数
     * @return 两个参数的差
     */
    public static BigDecimal sub(String v1, String v2) {
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
        return b1.subtract(b2);
    }

    /**
     * 提供精确的减法运算
     *
     * @param v1    被减数
     * @param v2    减数
     * @param scale 保留scale 位小数
     * @return 两个参数的差
     */
    public static String sub(String v1, String v2, int scale) {
        if (scale < 0) {
            throw new IllegalArgumentException(
                    "The scale must be a positive integer or zero");
        }
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
        return b1.subtract(b2).setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString();
    }

    /**
     * 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 BigDecimal mul(String v1, String v2) {
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
        return b1.multiply(b2);
    }

    /**
     * 提供精确的乘法运算
     *
     * @param v1    被乘数
     * @param v2    乘数
     * @param scale 保留scale 位小数
     * @return 两个参数的积
     */
    public static double mul(double v1, double v2, int scale) {
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));
        return round(b1.multiply(b2).doubleValue(), scale);
    }

    /**
     * 提供精确的乘法运算
     *
     * @param v1    被乘数
     * @param v2    乘数
     * @param scale 保留scale 位小数
     * @return 两个参数的积
     */
    public static String mul(String v1, String v2, int scale) {
        if (scale < 0) {
            throw new IllegalArgumentException(
                    "The scale must be a positive integer or zero");
        }
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
        return b1.multiply(b2).setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString();
    }

    /**
     * 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（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 表示需要精确到小数点以后几位
     * @return 两个参数的商
     */
    public static String div(String v1, String v2, int scale) {
        if (scale < 0) {
            throw new IllegalArgumentException("The scale must be a positive integer or zero");
        }
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(v1);
        return b1.divide(b2, scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString();
    }

    /**
     * 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));
        return b.setScale(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 String round(String v, int scale) {
        if (scale < 0) {
            throw new IllegalArgumentException(
                    "The scale must be a positive integer or zero");
        }
        BigDecimal b = new BigDecimal(v);
        return b.setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString();
    }

    /**
     * 取余数
     *
     * @param v1    被除数
     * @param v2    除数
     * @param scale 小数点后保留几位
     * @return 余数
     */
    public static String remainder(String v1, String v2, int scale) {
        if (scale < 0) {
            throw new IllegalArgumentException(
                    "The scale must be a positive integer or zero");
        }
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
        return b1.remainder(b2).setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString();
    }

    /**
     * 取余数  BigDecimal
     *
     * @param v1    被除数
     * @param v2    除数
     * @param scale 小数点后保留几位
     * @return 余数
     */
    public static BigDecimal remainder(BigDecimal v1, BigDecimal v2, int scale) {
        if (scale < 0) {
            throw new IllegalArgumentException(
                    "The scale must be a positive integer or zero");
        }
        return v1.remainder(v2).setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP);
    }

    /**
     * 比较大小
     *
     * @param v1 被比较数
     * @param v2 比较数
     * @return 如果v1 大于v2 则 返回true 否则false
     */
    public static boolean compare(String v1, String v2) {
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
        int bj = b1.compareTo(b2);
        boolean res;
        if (bj > 0)
            res = true;
        else
            res = false;
        return res;
    }
}