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BigDecimal类

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1、BigDecimal概述

1.1、为什么要用BigDecimal?

先看下面代码

public class BigDecimalDemo01 { public static void main(String[] args) { System.out.println(0.2 + 0.1); System.out.println(0.3 - 0.1); System.out.println(0.2 * 0.1); System.out.println(0.3 / 0.1); } }

运行结果:

image20200115101855661.png

问题在哪里呢?

原因在于我们的计算机是二进制的。浮点数没有办法是用二进制进行精确表示。我们的CPU表示浮点数由两个部分组成:指数和尾数,这样的表示方法一般都会失去一定的精确度,有些浮点数运算也会产生一定的误差。如:2.4的二进制表示并非就是精确的2.4。反而最为接近的二进制表示是 2.3999999999999999。浮点数的值实际上是由一个特定的数学公式计算得到的。

其实java的float只能用来进行科学计算或工程计算,在大多数的商业计算中,一般采用java.math.BigDecimal类来进行精确计算。

1.2、BigDecimal构造方法

public BigDecimal(double val):将double表示形式转换BigDecimal(注:不建议使用)

public BigDecimal(int val):将int表示形式转换成BigDecimal

public BigDecimal(String val):将String表示形式转换成BigDecimal

为什么不建议采用第一种构造方法呢?来看例子

import java.math.BigDecimal; public class BigDecimalDemo02 { public static void main(String[] args){ BigDecimal bigDecimal = new BigDecimal(2); BigDecimal bDouble = new BigDecimal(2.3); BigDecimal bString = new BigDecimal("2.3"); System.out.println("bigDecimal=" + bigDecimal); System.out.println("bDouble=" + bDouble); System.out.println("bString=" + bString); } }

运行结果:

image20200115102336364.png

为什么会出现这种情况呢?

参数类型为double的构造方法的结果有一定的不可预知性。有人可能认为在Java中写入newBigDecimal(0.1)所创建的BigDecimal正好等于 0.1(非标度值 1,其标度为 1),但是它实际上等于0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625。这是因为0.1无法准确地表示为 double(或者说对于该情况,不能表示为任何有限长度的二进制小数)。这样,传入到构造方法的值不会正好等于 0.1(虽然表面上等于该值)。

另一方面,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。因此,比较而言,通常建议优先使用String构造方法。

当double必须用作BigDecimal的源时,请使用Double.toString(double)转成String,然后使用String构造方法,或使用BigDecimal的静态方法valueOf,如下

import java.math.BigDecimal; public class BigDecimalDemo03{ public static void main(String[] args){ BigDecimal bDouble1 = BigDecimal.valueOf(2.3); BigDecimal bDouble2 = new BigDecimal(Double.toString(2.3)); System.out.println("bDouble1=" + bDouble1); System.out.println("bDouble2=" + bDouble2); } }

运行结果:

image20200115102819735.png

2、BigDecimal加减乘除

对于常用的加,减,乘,除,BigDecimal类提供了相应的成员方法。

public BigDecimal add(BigDecimal value); //加法

public BigDecimal subtract(BigDecimal value); //减法

public BigDecimal multiply(BigDecimal value); //乘法

public BigDecimal divide(BigDecimal value); //除法

import java.math.BigDecimal; public class BigDecimalDemo04 { public static void main(String[] args){ BigDecimal a = new BigDecimal("4.5"); BigDecimal b = new BigDecimal("1.5"); System.out.println("a + b =" + a.add(b)); System.out.println("a - b =" + a.subtract(b)); System.out.println("a * b =" + a.multiply(b)); System.out.println("a / b =" + a.divide(b)); } }

运行结果:

image20200115104228474.png

这里有一点需要注意的是除法运算divide.

BigDecimal除法可能出现不能整除的情况,比如 4.5/1.3,这时会报错

image20200115104422881.png
Exception in thread “main” java.lang.ArithmeticException: Non-terminating decimal expansion; no exact representable decimal result.

**注意:**ArithmeticException是出现异常的运算条件时,抛出此异常。

其实divide方法有可以传三个参数

public BigDecimal divide(BigDecimal divisor, int scale, int roundingMode)
第一参数表示除数

第二个参数表示小数点后保留位数

第三个参数表示舍入模式,只有在作除法运算或四舍五入时才用到舍入模式,有下面这几种:

ROUND_CEILING //向正无穷方向舍入

ROUND_DOWN //向零方向舍入

ROUND_FLOOR //向负无穷方向舍入

ROUND_HALF_DOWN //向(距离)最近的一边舍入,除非两边(的距离)是相等,如果是这样,向下舍入, 例如1.55 保留一位小数结果为1.5

ROUND_HALF_EVEN //向(距离)最近的一边舍入,除非两边(的距离)是相等,如果是这样,如果保留位数是奇数,使用ROUND_HALF_UP,如果是偶数,使用ROUND_HALF_DOWN

ROUND_HALF_UP //向(距离)最近的一边舍入,除非两边(的距离)是相等,如果是这样,向上舍入, 1.55保留一位小数结果为1.6

ROUND_UNNECESSARY //计算结果是精确的,不需要舍入模式

ROUND_UP //向远离0的方向舍入

按照各自的需要,可传入合适的第三个参数。四舍五入采用 ROUND_HALF_UP

a = new BigDecimal("4.5"); b = new BigDecimal("1.3"); System.out.println("a / b =" + a.divide(b,3,BigDecimal.ROUND_HALF_UP));

需要对BigDecimal进行截断和四舍五入可用setScale方法,

import java.math.BigDecimal; import java.math.RoundingMode; public class BigDecimalDemo05 { public static void main(String[] args) { BigDecimal a = new BigDecimal("4.5635"); //保留3位小数,且四舍五入 a = a.setScale(3, RoundingMode.HALF_UP); System.out.println(a); } }

运行结果:

image20200115105028673.png

注意:

减乘除其实最终都返回的是一个新的BigDecimal对象,因为BigInteger与BigDecimal都是不可变的(immutable)的,在进行每一步运算时,都会产生一个新的对象

import java.math.BigDecimal; import java.math.RoundingMode; public class BigDecimalDemo06{ public static void main(String[] args) { BigDecimal a = new BigDecimal("4.5"); BigDecimal b = new BigDecimal("1.5"); BigDecimal c=a.add(b); System.out.println(c); System.out.println(a); //输出4.5. 加减乘除方法会返回一个新的 // BigDecimal对象,原来的a不变 } }

运行结果:

image20200115105515750.png

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