BigDecimal用法详解

* 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。

1.构造器描述

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。（不建议采用）

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。

* 为什么不建议采用第二种构造方法？

a.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。

b.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。

c.可以先将Double型转换成String型，使用String构造方法。

2.方法描述

add(BigDecimal) BigDecimal对象中的值相加，然后返回这个对象。

subtract(BigDecimal) BigDecimal对象中的值相减，然后返回这个对象。

multiply(BigDecimal) BigDecimal对象中的值相乘，然后返回这个对象。

divide(BigDecimal) BigDecimal对象中的值相除，然后返回这个对象。

abs() BigDecimal对象中的值取绝对值，然后返回这个对象。

toString() 将BigDecimal对象的数值转换成字符串。

doubleValue() 将BigDecimal对象中的值以双精度数返回。

floatValue() 将BigDecimal对象中的值以单精度数返回。

longValue() 将BigDecimal对象中的值以长整数返回。

intValue() 将BigDecimal对象中的值以整数返回。

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0的方向舍入；在丢弃非零部分之前始终增加数字(始终对非零舍弃部分前面的数字加1）。
 ROUND_DOWN         //向零方向舍入；在丢弃某部分之前始终不增加数字(从不对舍弃部分前面的数字加1，即截短)。
 ROUND_CEILING      //向正无穷方向舍入；如果 BigDecimal 为正，则舍入行为与 ROUND_UP 相同; 如果为负，则舍入行为与 ROUND_DOWN 相同。
 ROUND_FLOOR        //向负无穷方向舍入；如果 BigDecimal 为正，则舍入行为与 ROUND_DOWN 相同;如果为负，则舍入行为与 ROUND_UP 相同。
 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_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_UNNECESSARY  //计算结果是精确的，不需要舍入模式

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);
    }

加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

 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

    }

3.格式化及例子

由于NumberFormat类的format()方法可以使用BigDecimal对象作为其参数，可以利用BigDecimal对超出16位有效数字的货币值，百分值，以及一般数值进行格式化控制。

以利用BigDecimal对货币和百分比格式化为例。首先，创建BigDecimal对象，进行BigDecimal的算术运算后，分别建立对货币和百分比格式化的引用，最后利用BigDecimal对象作为format()方法的参数，输出其格式化的货币值和百分比。

public static void main(String[] args) {
    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("15000.48"); //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)); 
}
运行结果如下：
贷款金额:    ￥15,000.48
利率:    0.8%
利息:    ￥120.00

4. BigDecimal比较

BigDecimal是通过使用compareTo(BigDecimal)来比较的，具体比较情况如下：

public static void main(String[] args) {
    BigDecimal a = new BigDecimal("1");
    BigDecimal b = new BigDecimal("2");
    BigDecimal c = new BigDecimal("1");
    int result1 = a.compareTo(b);
int result2 = a.compareTo(c);
int result3 = b.compareTo(a);
    System.out.println(result1);
    System.out.println(result2);
    System.out.println(result3);
}

打印结果是：-1、0、1，即左边比右边数大，返回1，相等返回0，比右边小返回-1。

注意不能使用equals方法来比较大小。

使用BigDecimal的坏处是性能比double和float差，在处理庞大，复杂的运算时尤为明显，因根据实际需求决定使用哪种类型。

5.总结

(1)商业计算使用BigDecimal。

(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。

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