详解Java中的BigDecimal
作者:zj
今天碰到一个问题,金额计算用double类型会丢失经度,就改用了BigDecimal类型,这个类型之前用的比较少,没怎么接触。就到网上看了一下相关教程,写个总结记一下。
BigDecimal类
对于不需要任何准确计算精度的数字可以直接使用float或double,但是如果需要精确计算的结果,则必须使用BigDecimal类,而且使用BigDecimal类也可以进行大数的操作。
BigDecimal构造方法
1.public BigDecimal(double val) 将double表示形式转换为BigDecimal
2.public BigDecimal(int val) 将int表示形式转换成BigDecimal
3.public BigDecimal(String val) 将String表示形式转换成BigDecimal
测试:
System.out.println(new BigDecimal(0.1).toString()); System.out.println(new BigDecimal("0.1").toString()); System.out.println(new BigDecimal(Double.toString( 0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625)).toString()); System.out.println(new BigDecimal(Double.toString(0.1)).toString());
输出结果
// 0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625
// 0.1
// 0.1
// 0.1
分析:
第一行:事实上,由于二进制无法精确地表示十进制小数0.1,但是编译器读到字符串"0.1"之后,必须把它转成8个字节的double值,因此,编译器只能用一个最接近的值来代替0.1了,即0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625。因此,在运行时,传给BigDecimal构造函数的真正的数值是0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625。
第二行:BigDecimal能够正确地把字符串转化成真正精确的浮点数。
第三行:问题在于Double.toString会使用一定的精度来四舍五入double,然后再输出。会。Double.toString(0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625)输出的事实上是"0.1",因此生成的BigDecimal表示的数也是0.1。
第四行:基于前面的分析,事实上这一行代码等价于第三行
结论:
1.如果你希望BigDecimal能够精确地表示你希望的数值,那么一定要使用字符串来表示小数,并传递给BigDecimal的构造函数。
2.如果你使用Double.toString来把double转化字符串,然后调用BigDecimal(String),这个也是不靠谱的,它不一定按你的想法工作。
3.如果你不是很在乎是否完全精确地表示,并且使用了BigDecimal(double),那么要注意double本身的特例,double的规范本身定义了几个特殊的double值(Infinite,-Infinite,NaN),不要把这些值传给BigDecimal,否则会抛出异常。
JDK的描述:
1、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)。
2、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
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); //2.3 System.out.println("bDouble2=" + bDouble2); //2.3 }
把double强制转化成int
int x=(int)1023.99999999999999; // x=1024 为什么?
原因还是在于二进制无法精确地表示某些十进制小数,因此1023.99999999999999在编译之后的double值变成了1024。
所以,把double强制转化成int确实是扔掉小数部分,但是你写在代码中的值,并不一定是编译器生成的真正的double值。
验证代码:
double d = 1023.99999999999999; int x = (int) d; System.out.println(new BigDecimal(d).toString()); // 1024 System.out.println(Long.toHexString( Double.doubleToRawLongBits(d))); // 4090000000000000 System.out.println(x); // 1024
BigDecimal加减乘除运算
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
代码实例
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)); //6.0 System.out.println("a - b =" + a.subtract(b)); //3.0 System.out.println("a * b =" + a.multiply(b)); //6.75 System.out.println("a / b =" + a.divide(b)); //3 }
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java.lang.ArithmeticException: Non-terminating decimal expansion; no exact representable decimal result.
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_UP :向远离零的方向舍入。舍弃非零部分,并将非零舍弃部分相邻的一位数字加一。
- ROUND_DOWN :向接近零的方向舍入。舍弃非零部分,同时不会非零舍弃部分相邻的一位数字加一,采取截取行为。
- ROUND_CEILING :向正无穷的方向舍入。如果为正数,舍入结果同ROUND_UP一致;如果为负数,舍入结果同ROUND_DOWN一致。注意:此模式不会减少数值大小。
- ROUND_FLOOR :向负无穷的方向舍入。如果为正数,舍入结果同ROUND_DOWN一致;如果为负数,舍入结果同ROUND_UP一致。注意:此模式不会增加数值大小。
- ROUND_HALF_UP :向“最接近”的数字舍入,如果与两个相邻数字的距离相等,则为向上舍入的舍入模式。如果舍弃部分>= 0.5,则舍入行为与ROUND_UP相同;否则舍入行为与ROUND_DOWN相同。这种模式也就是我们常说的我们的“四舍五入”。
- ROUND_HALF_DOWN :向“最接近”的数字舍入,如果与两个相邻数字的距离相等,则为向下舍入的舍入模式。如果舍弃部分> 0.5,则舍入行为与ROUND_UP相同;否则舍入行为与ROUND_DOWN相同。这种模式也就是我们常说的我们的“五舍六入”。
- ROUND_HALF_EVEN :向“最接近”的数字舍入,如果与两个相邻数字的距离相等,则相邻的偶数舍入。如果舍弃部分左边的数字奇数,则舍入行为与 ROUND_HALF_UP 相同;如果为偶数,则舍入行为与 ROUND_HALF_DOWN 相同。注意:在重复进行一系列计算时,此舍入模式可以将累加错误减到最小。此舍入模式也称为“银行家舍入法”,主要在美国使用。四舍六入,五分两种情况,如果前一位为奇数,则入位,否则舍去。
- ROUND_UNNECESSARY :断言请求的操作具有精确的结果,因此不需要舍入。如果对获得精确结果的操作指定此舍入模式,则抛出ArithmeticException。
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
需要对BigDecimal进行截断和四舍五入可用setScale方法,例:
public static void main(String[] args) { BigDecimal a = new BigDecimal("4.5635"); a = a.setScale(3, RoundingMode.HALF_UP); //保留3位小数,且四舍五入 System.out.println(a); }
public static void main(String[] args) { BigDecimal a = new BigDecimal("4.5"); BigDecimal b = new BigDecimal("1.5"); a.add(b); 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 }
总结
(1)商业计算使用BigDecimal。(比如金额)
(2)尽量使用参数类型为String的构造函数。
(3) 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,所以在做加减乘除运算时千万要保存操作后的值。
(4)我们往往容易忽略JDK底层的一些实现细节,导致出现错误,需要多加注意。
以上就是详解Java中的BigDecimal的详细内容,更多关于Java BigDecimal的资料请关注脚本之家其它相关文章!