淺談Java基礎知識之BigDecimal

目錄

一、基本使用

使用示例：

// 初始化
BigDecimal bd1=new BigDecimal("456");
BigDecimal bd2=new BigDecimal("123");

// 加
BigDecimal add=bd1.add(bd2);
// 減
BigDecimal subtract=bd1.subtract(bd2);  
// 乘
BigDecimal multiply=bd1.multiply(bd2); 
// 除
BigDecimal divide=bd1.divide(bd2);     

// 指數運算, 2 is exponent
BigDecimal powerValue=bd2.pow(2);     

// 四舍五入
multiply.setScale(1, RoundingMode.HALF_EVEN);

二、舍入模式

枚舉類(lèi) java.math.RoundingMode 定義了8種數據的舍入模式，在 BigDecimal 中，可以用 BigDecimal.setScale(int newScale, RoundingMode roundingMode) 來(lái)設置數據的精度和舍入模式。

• ROUND_UP：向遠離零的方向舍入。
• 若舍入位為非零，則對舍入部分的前一位數字加1；若舍入位為零，則直接舍棄。即為向外取整模式。
• ROUND_DOWN：向接近零的方向舍入。
• 不論舍入位是否為零，都直接舍棄。即為向內取整模式。
• ROUND_CEILING：向正無(wú)窮大的方向舍入。
• 若 BigDecimal 為正，則舍入行為與 ROUND_UP 相同；若為負，則舍入行為與 ROUND_DOWN 相同。即為向上取整模式。
• ROUND_FLOOR：向負無(wú)窮大的方向舍入。
• 若 BigDecimal 為正，則舍入行為與 ROUND_DOWN 相同；若為負，則舍入行為與 ROUND_UP 相同。即為向下取整模式。
• ROUND_HALF_UP：向“最接近的”整數舍入。
• 若舍入位大于等于5，則對舍入部分的前一位數字加1；若舍入位小于5，則直接舍棄。即為四舍五入模式。
• ROUND_HALF_DOWN：向“最接近的”整數舍入。
• 若舍入位大于5，則對舍入部分的前一位數字加1；若舍入位小于等于5，則直接舍棄。即為五舍六入模式。
• ROUND_HALF_EVEN：向“最接近的”整數舍入。
• 若（舍入位大于5）或者（舍入位等于5且前一位為奇數），則對舍入部分的前一位數字加1；
• 若（舍入位小于5）或者（舍入位等于5且前一位為偶數），則直接舍棄。即為銀行家舍入模式。
• ROUND_UNNECESSARY
• 斷言請求的操作具有精確的結果，因此不需要舍入。
• 如果對獲得精確結果的操作指定此舍入模式，則拋出ArithmeticException。

三、注意事項

1.大量的數學(xué)計算時(shí)，使用 基本數據類(lèi)型 而不是BigInteger 和 BigDecimal 。

原因：由于是不可變(immutable)的，在進(jìn)行每一步運算時(shí)，都會(huì )產(chǎn)生一個(gè)新的對象，引起開(kāi)銷(xiāo)。
建議：應盡量用 long , float , double 等基本類(lèi)型做科學(xué)計算或者工程計算。
設計的目的是用來(lái)精確地表示大整數和小數，例如進(jìn)行金額等比較敏感的數據運算。

2.構造 BigDecimal 時(shí)，使用 String 而不是 double 。

原因：有些數字用 double 根本無(wú)法精確表示，傳給 BigDecimal 構造方法時(shí)就已經(jīng)不精確了。例如：new BigDecimal(0.1)得到的值是0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625。
建議：使用 new BigDecimal(“0.1”) 得到的值是 0.1。
BigDecimal 有4個(gè)構造方法，其中的兩個(gè)用 BigInteger 構造，一個(gè)用 double 構造，一個(gè)用 String 構造。

3.比較兩個(gè) BigDecimal 值時(shí)，使用 compareTo() 而不是 equals()。

原因： equals() 方法認為 0.1 和 0.1 是相等的，返回true；認為 0.10 和 0.1 是不等的，返回false。
compareTo() 方法則認為 0.1 與 0.1 相等，0.10 與 0.1 也相等。

4.另外還有一些情形，任意精度的小數運算仍不能表示精確結果。例如，1 除以 9 會(huì )產(chǎn)生無(wú)限循環(huán)的小數 .111111…。
出于這個(gè)原因，在進(jìn)行除法運算時(shí)，BigDecimal可以讓您顯式地控制舍入。

四、異常處理 ArithmeticException異常

在使用BigDecimal數據類(lèi)型進(jìn)行計算時(shí)，會(huì )有三種情況拋出 ArithmeticException，分別是：

1.當除數為 0 時(shí)，這種情況比較常見(jiàn)，所以我們在進(jìn)行除法運算之前先判斷下除數是否為 0；

2.如果運算的結果是無(wú)線(xiàn)循環(huán)的小數，并且在除的時(shí)候沒(méi)有對結果設置精確的位數；
BigDecimal divide 方法結果為無(wú)限小數問(wèn)題 10/3=3.3333333333333333…

public static void main(String[] args) {
	BigDecimal a = new BigDecimal("10");
	BigDecimal o = new BigDecimal("3");
	System.out.print(a.divide(o,2, BigDecimal.ROUND_DOWN).doubleValue());
}

Note：不設置精度范圍會(huì )出現異常

3.當我們設置了結果的舍入模式是 ROUND_UNNECESSARY 模式時(shí)：
如果確保了計算的結果是精確的，則不會(huì )拋出異常；否則，就會(huì )拋出ArithmeticException 異常。

4.只設置精度(小數點(diǎn)后面的位數，scale)，但沒(méi)有設置舍入模式(roundingModel)時(shí)，會(huì )不知道如何對小數舍入而報錯。
所以在設置精度時(shí)要連舍入模式一起設置。

// wrong code
 bd = new BigDecimal(1.5); // is actually 1.4999....
 bd.setScale(1); // throws ArithmeticException
 
 // wright code
 a = new BigDecimal("2.5"); // digit left of 5 is even, so round down
 b = new BigDecimal("1.5"); // digit left of 5 is odd, so round up
 a.setScale(0, BigDecimal.ROUND_HALF_EVEN).toString() // => 2
 b.setScale(0, BigDecimal.ROUND_HALF_EVEN).toString() // => 2

5.指數運算，指數 exponent 為負數時(shí)
If you are raising things to negative exponents, you must specify a MathContext in BigDecimal.pow(int, MathContext) so it knows how much precision to use – otherwise, BigDecimal will try to compute it to infinite precision, which is not possible for some values.

//wrong code
BigDecimal powerValue=bd2.pow(-27);// -27 is exponent

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