BigDecimal总结

已于 2023-07-13 15:06:00 修改
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文章标签： java 算法 jvm
于 2023-05-15 11:41:29 首次发布
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1.BigDecimal是什么

2.BigDecimal使用

1.BigDecimal的创建

2.BigDecimal加减乘除计算

3.BigDecimal比较

4.BigDecimal的舍入模式

5.BigDecimal的常量和其他方法

3.BigDecimal应用

4.使用BigDecimal遇到的一些问题

1.BigDecimal 前后端交互失去精度

问题说明:

问题原因:

处理办法:

1.BigDecimal是什么

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。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。float和double只能用来做科学计算或者是工程计算，在商业计算中要用java.math.BigDecimal。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。

2.BigDecimal使用

1.BigDecimal的创建

方法

类型

说明

public BigDecimal(String val)

构造函数

使用String入参的构造函数

BigDecimal.valueOf(double val)

静态方法

double类型的值转换为BigDecimal类型

    /**
     * BigDecimal 的创建
     *
     * 优先使用 BigDecimal 中的String入参构造方法,或者使用BigDecimal.valueOf();
     */
    @Test
    public void BigDecimalConstructorExample() {
        // 使用String入参的构造方法;
        BigDecimal bigDecimal1 = new BigDecimal("0.123");
        // 或者使用 BigDecimal.valueOf() 方法,该方法内部Double.toString()方法.
        BigDecimal bigDecimal2 = BigDecimal.valueOf(0.123);
        System.out.println( bigDecimal1);
        System.out.println(bigDecimal2);
        //注意: 这里不推荐使用 double入参构造方法,会出现精度损失
        BigDecimal bigDecimal3 = new BigDecimal(0.1);
        System.out.println( bigDecimal3);
        // 输出:
        // 0.123
        // 0.123
        // 0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625
    }

2.BigDecimal加减乘除计算

运算法则

说明

加法

public BigDecimal add(BigDecimal augend)

减法

public BigDecimal subtract(BigDecimal subtrahend)

成法

public BigDecimal multiply(BigDecimal multiplicand)

除法

public BigDecimal divide(BigDecimal divisor, int scale, RoundingMode roundingMode)

@Test
public void BigDecimalCompute() {
	BigDecimal a = new BigDecimal("-16.5");
	BigDecimal b = BigDecimal.valueOf(3.0);
	BigDecimal add = a.add(b);
	System.out.println("加法计算: a + b =  " + add);
	BigDecimal subtract = a.subtract(b);
	System.out.println("减法计算: a - b =  " + subtract);
	BigDecimal multiply = a.multiply(b);
	System.out.println("乘法计算: a + b =  " + multiply);
	// divide(除数 , 保留小数位 , 小位数舍入方式)
	BigDecimal divide = a.divide(b, 2, RoundingMode.HALF_UP);
	System.out.println("除法计算: a / b =  " + divide);
	// 加法计算: a + b =  -13.5
	// 减法计算: a - b =  -19.5
	// 乘法计算: a + b =  -49.50
        // 除法计算: a / b =  -5.50

3.BigDecimal比较

方法

说明

public int compareTo(BigDecimal val)

a.compareTo(b)

a > b 返回 1

a < b 返回 -1

a = b 返回 0

 

@Test
public void BigDecimalCompareTo() {
	BigDecimal a = new BigDecimal("0.00");
	BigDecimal b = BigDecimal.valueOf(1.6);
	BigDecimal c = BigDecimal.valueOf(1.3);
	BigDecimal d = BigDecimal.ZERO;
	
	System.out.println("a和d比较结果: " + a.compareTo(d));
	System.out.println("b和c比较结果: " + a.compareTo(b));
	System.out.println("c和d比较结果: " + b.compareTo(c));
	System.out.println("d和a比较结果: " + BigDecimal.ZERO.compareTo(a));
	
	// 注意事项: 这里不能使用 equal()方法进行比较
	if (d.equals(a)) {
		System.out.println("a = b");
	} else {
		System.out.println("a != b");
	}
	// 输出:
	// a和d比较结果: 0
	// b和c比较结果: -1
	// c和d比较结果: 1
	// d和a比较结果: 0
	// a != b
    }

4.BigDecimal的舍入模式

舍入模式

说明

RoundingMode.UP

多余小数位直接进位, 1.2 -> 2

RoundingMode.DOWN

多余小数位直接社区, 1.2 -> 1

RoundingMode.HALF_UP

丢弃的分数>=0.5,向上舍去(四舍五入)

RoundingMode.HALF_DOWN

丢弃的分数>0.5,向上舍去(五舍六入)

RoundingMode.HALF_EVEN

如果舍弃左边的数字为奇数，则与HALF_UP模式相同，如果为偶数则与HALF_DOWN模式相同

RoundingMode.CEILING

正无穷大方向舍入模式。如果值为正数，则与ROUND_UP模式相同；如果值为负数，则与ROUND_DOWN模式相同

RoundingMode.FLOOR

负无穷大方向舍入模式。如果值为正数，则与ROUND_DOWN模式相同；如果值为负数，则与ROUND_UP模式相同

    /**
     * BigDecimal的舍入方式
     */
    @Test
    public void BigDecimalRoundingMode() {
        BigDecimal a = new BigDecimal("2.555");
        System.out.println("RoundingMode.UP:多余小数位直接进位=>" + a.setScale(2, RoundingMode.UP));
        System.out.println("RoundingMode.DOWN:多余小数位直接舍去=>" + a.setScale(2, RoundingMode.DOWN));
        System.out.println("RoundingMode.HALF_UP:丢弃的分数>=0.5,向上舍去(四舍五入)=>" + a.setScale(2, RoundingMode.HALF_UP));
        System.out.println("RoundingMode.HALF_DOWN:丢弃的分数>0.5,向上舍去(五舍六入)=>" + a.setScale(2, RoundingMode.HALF_DOWN));
        System.out.println("RoundingMode.HALF_EVEN:=>如果舍弃左边的数字为奇数，则与HALF_UP模式相同，如果为偶数则与HALF_DOWN模式相同" + a.setScale(2,
            RoundingMode.HALF_EVEN));
        System.out.println(
            "RoundingMode.CEILING:=>正无穷大方向舍入模式。如果值为正数，则与ROUND_UP模式相同；如果值为负数，则与ROUND_DOWN模式相同" + BigDecimal.valueOf(
                1.235).setScale(2, RoundingMode.CEILING));
        System.out.println(
            "RoundingMode.FLOOR:=>负无穷大方向舍入模式。如果值为正数，则与ROUND_DOWN模式相同；如果值为负数，则与ROUND_UP模式相同" + BigDecimal.valueOf(1.235)
                .setScale(2, RoundingMode.FLOOR));
        // RoundingMode.UP:多余小数位直接进位=>2.56
        // RoundingMode.DOWN:多余小数位直接舍去=>2.55
        // RoundingMode.HALF_UP:丢弃的分数>=0.5,向上舍去(四舍五入)=>2.56
        // RoundingMode.HALF_DOWN:丢弃的分数>0.5,向上舍去(五舍六入)=>2.55
        // RoundingMode.HALF_EVEN:=>如果舍弃左边的数字为奇数，则与HALF_UP模式相同，如果为偶数则与HALF_DOWN模式相同2.56
        // RoundingMode.CEILING:=>正无穷大方向舍入模式。如果值为正数，则与ROUND_UP模式相同；如果值为负数，则与ROUND_DOWN模式相同1.24
        // RoundingMode.FLOOR:=>负无穷大方向舍入模式。如果值为正数，则与ROUND_DOWN模式相同；如果值为负数，则与ROUND_UP模式相同1.23
    }

5.BigDecimal的常量和其他方法

代码

类型

说明

BigDecimal.ZERO

常量

值为 0，比例为 0

BigDecimal.ONE

值为 1，比例为 0

BigDecimal.TEN

值为 10，比例为 0

public BigDecimal abs()

方法

返回一个BigDecimal ，其值为此BigDecimal的绝对值，其比例为this.scale()

public BigDecimal negate()

返回一个BigDecimal ，其值为(-this) ，其比例为this.scale() 。

public BigDecimal pow(int n)

返回一个BigDecimal ，其值为(this n ) ，精确计算幂，精度不受限制。参数n必须在 0 到 999999999 的范围内，包括 0 到 999999999。 ZERO.pow(0)返回ONE 。

public BigDecimal max(BigDecimal val)

返回此BigDecimal和val的最大值

public BigDecimal min(BigDecimal val)

返回此BigDecimal和val的最小值

public BigDecimal stripTrailingZeros()

返回此BigDecimal和val的最小值

2.通常配合 toPlainString()方法一起使用,输出更友好,会自动去除尾部的零;

 

    /**
     * BigDecimal的其他方法和常量
     */
    @Test
    public void BigDecimalOther() {
        System.out.println(BigDecimal.ZERO);
        System.out.println(BigDecimal.ONE);
        System.out.println(BigDecimal.TEN);
        // 返回一个BigDecimal ，其值为此BigDecimal的绝对值，其比例为this.scale()
        System.out.println(BigDecimal.valueOf(-1.223000).abs());
        // 返回一个BigDecimal ，其值为(-this) ，其比例为this.scale() 。
        System.out.println(BigDecimal.valueOf(1.23000).negate());
        System.out.println(BigDecimal.valueOf(-1.23000).negate());
        // 返回一个BigDecimal ，其值为(this n ) ，精确计算幂，精度不受限制。参数n必须在 0 到 999999999 的范围内，包括 0 到 999999999。 ZERO.pow(0)返回ONE 。
        System.out.println(BigDecimal.valueOf(-1.20000).pow(2));
        // 返回此BigDecimal和val的最大值
        System.out.println(BigDecimal.ZERO.max(BigDecimal.valueOf(1.2300)));
        // 返回此BigDecimal和val的最小值
        System.out.println(BigDecimal.ZERO.min(BigDecimal.valueOf(-0.1200)).stripTrailingZeros().toPlainString());
        // 0
        // 1
        // 10
        // 1.223
        // -1.23
        // 1.23
        // 1.44
        // 1.23
        // -0.12
    }

3.BigDecimal应用

/**
 * BigDecimal中应用场景
 * 1.准备数据 {@link #getDataList()}
 * 2.需求:计算所有学生的总分数(计算List中所有BigDecimal) {@link #calculateTotalScore()}
 * 3.需求:计算所有学生的平均分数(无分数除外) {@link #calculateAvg()}
 * 4.需求:求最大和最小分数{@link #maxAndMinValue()}
 * 5.需求:根据分数倒序,没有分数的也要参与排序{@link #sorted()}
 *
 * @author Lobster 02
 * @since 2022/04/22
 **/
public class BigDecimalTest {
    /**
     * 1.准备数据
     */
    public List<Person> getDataList() {
        List<Person> list = new ArrayList<>();
        Person person3 = new Person("王五", 24, "深圳", new BigDecimal("59.5"));
        Person person1 = new Person("张三", 18, "北京", new BigDecimal("85.9"));
        Person person2 = new Person("李四", 32, "上海", new BigDecimal("95.5"));
        Person person4 = new Person("钱六", 26, "广州", null);
        list.add(person1);
        list.add(person2);
        list.add(person3);
        list.add(person4);
        return list;
    }

    /**
     * 2.需求:计算所有学生的总分数(计算List中所有BigDecimal)
     */
    @Test
    public void calculateTotalScore() {
        BigDecimal totalScore = getDataList().stream().map(Person::getScore).filter(Objects::nonNull).reduce(
            BigDecimal.ZERO, BigDecimal::add).setScale(1, RoundingMode.HALF_UP);
        System.out.println(totalScore);
    }

    /**
     * 3.需求:计算所有学生的平均分数(无分数除外)
     */
    @Test
    public void calculateAvg() {
        List<BigDecimal> allScore = getDataList().stream().map(Person::getScore).filter(Objects::nonNull).collect(
            Collectors.toList());
        BigDecimal avgScore = allScore.stream().reduce(BigDecimal.ZERO, BigDecimal::add).divide(
            BigDecimal.valueOf(allScore.size()), 1, RoundingMode.HALF_UP);
        System.out.println(avgScore);
    }

    /**
     * 4.需求:求最大和最小分数
     */
    @Test
    public void maxAndMinValue() {
        Optional<BigDecimal> max = getDataList().stream().map(Person::getScore).filter(Objects::nonNull).max(
            BigDecimal::compareTo);
        max.ifPresent(System.out::println);
        Optional<BigDecimal> min = getDataList().stream().map(Person::getScore).filter(Objects::nonNull).min(
            BigDecimal::compareTo);
        min.ifPresent(System.out::println);
    }

    /**
     * 5.需求:根据分数倒序,没有分数的也要参与排序
     */
    @Test
    public void sorted(){
        List<Person> list = getDataList().stream().sorted(
                Comparator.comparing(Person::getScore, Comparator.nullsFirst(Comparator.naturalOrder())).reversed())
            .collect(Collectors.toList());
       list.forEach(System.out::println);
    }
}

4.使用BigDecimal遇到的一些问题

1.BigDecimal 前后端交互失去精度

问题说明:

后端接口返回BigDecimal格式,例如0.00,前端获取到数据后,将数据解析成0;在浏览器的控制台response返回正常,review返回不正常;

问题原因:

1.前端拿到JSON字符串后,转成JSON对象时出现问题.

处理办法:

1.待转换的属性字段上,加上注解即可

@JsonFormat(shape = JsonFormat.Shape.STRING)

@JsonSerialize(using = ToStringSerializer.class)

2.返回类中属性字段直接返回String.

随丶便~
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