详解java中BigDecimal精度问题
⽬录
⼀、背景
⼆、BigDecimal构造函数
1、四种构造函数
2、为什么会出现这种情况
3、如何解决
三、常⽤⽅法
1、常⽤⽅法
2、取舍规则
四、格式化
⼀、背景
在实际开发中，对于不需要任何准确计算精度的属性可以直接使⽤float或double，但是如果需要精确计算结果，则必须使⽤BigDecimal，例如价格、质量。
为什么这么说，主要有两点
1、double计算会有精度丢失问题
2、在除法运算时，BigDecimal提供了丰富的取舍规则。(double虽然可以通过NumberFormat进⾏四舍五⼊，但是NumberFormat是线程不安全的)
对于精度问题我们可以看下实际的例⼦
public static void main(String[] args) {
//正常 3.3
System.out.println("加法结果："+(1.1+2.2));
//正常 -7.9
System.out.println("减法结果："+(2.2-10.1));
//正常 2.42
System.out.println("乘法结果："+(1.1*2.2));
//正常 0.44
System.out.println("除法结果："+(4.4/10));
}
实际控制台输出
为什么会这样
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。
⼆、BigDecimal构造函数
1、四种构造函数
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。
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。
这⼏个都是常⽤的构造器，他们返回的对象都是BigDecimal对象。换⽽⾔之，将BigDecimal对象转换为其他类型的对象，我们通过以下⼏种。
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。
这⾥需要⾮常注意BigDecimal(double)的构造函数，也是会存在精度丢失的问题，其它的不会，这⾥也可以举例说明
public static void main(String[] args) {
BigDecimal intDecimal = new BigDecimal(10);
BigDecimal doubleDecimal = new BigDecimal(4.3);
BigDecimal longDecimal = new BigDecimal(10L);
BigDecimal stringDecimal = new BigDecimal("4.3");
System.out.println("intDecimal=" + intDecimal);
System.out.println("doubleDecimal=" + doubleDecimal);
System.out.println("longDecimal=" + longDecimal);
System.out.println("stringDecimal=" + stringDecimal);
}
控制台实际输出
从图中很明显可以看出，对于double的构造函数是会存在精度丢失的可能的。
2、为什么会出现这种情况
这个在new BigDecimal(double)类型的构造函数上的注解有解释说明。
这个构造函数的结果可能有些不可预测。可以假设在Java中写⼊new BigDecimal(0.1)创建⼀个BigDecimal ，它完全等于0.1（⾮标尺值为1，⽐例为1），但实际上等于
0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625。这是因为0.1不能像double （或者作为任何有限长度的⼆进制分数）精确地表⽰。
因此，正在被传递给构造的值不是正好等于0.1。
3、如何解决
有两种常⽤的解决办法。
1、是将double 通过String(double)先转为String，然后放⼊BigDecimal的String构造函数中。
2、不通过BigDecimal的构造函数，⽽是通过它的静态⽅法BigDecimal.valueOf(double)，也同样不会丢失精度。
⽰例
public static void main(String[] args) {
String string = String(4.3);
BigDecimal stringBigDecimal = new BigDecimal(string);
BigDecimal bigDecimal = BigDecimal.valueOf(4.3);
System.out.println("stringBigDecimal = " + stringBigDecimal);
System.out.println("bigDecimal = " + bigDecimal);
}
运⾏结果
这样也能保证，对与double⽽⾔，转BigDecimal不会出现精度丢失的情况。
三、常⽤⽅法
1、常⽤⽅法
⽰例
public static void main(String[] args) {
BigDecimal a = new BigDecimal("4.5");
BigDecimal b = new BigDecimal("1.5");
BigDecimal c = new BigDecimal("-10.5");
BigDecimal add_result = a.add(b);
BigDecimal subtract_result = a.subtract(b);
BigDecimal multiply_result = a.multiply(b);
BigDecimal divide_result = a.divide(b);
BigDecimal remainder_result = a.remainder(b);
BigDecimal max_result = a.max(b);
BigDecimal min_result = a.min(b);
BigDecimal abs_result = c.abs();
BigDecimal negate_result = a.negate();
System.out.println("4.5+1.5=" + add_result);
System.out.println("4.5-1.5=" + subtract_result);
System.out.println("4.5*1.5=" + multiply_result);
System.out.println("4.5/1.5=" + divide_result);
System.out.println("4.5/1.5余数=" + remainder_result);
System.out.println("4.5和1.5最⼤数=" + max_result);
System.out.println("4.5和1.5最⼩数=" + min_result);
System.out.println("-10.5的绝对值=" + abs_result);
System.out.println("4.5的相反数=" + negate_result);
}
4.5+1.5=6.0
4.5-1.5=3.0
4.5*1.5=6.75
4.5/1.5=3
4.5/1.5余数=0.0
4.5和1.5最⼤数=4.5
4.5和1.5最⼩数=1.5
-10.5的绝对值=10.5
4.5的相反数=-4.5
这⾥把除法单独再讲⼀下，因为除法操作的时候会有除不尽的情况，，⽐如 3,5/3，这时会报错java.lang.ArithmeticException: Non-terminating decimal expansion;
no exact representable decimal result。所以这⾥要考虑除不尽的情况下，保留⼏位⼩数，取舍规则。（除法如果可能存在除不进，那就⽤下⾯⽅法）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，第三个参数表⽰取舍规则。
2、取舍规则
ROUND_UP          //不管保留数字后⾯是⼤是⼩(0除外)都会进1
ROUND_DOWN        //保留设置数字，后⾯所有直接去除
ROUND_HALF_UP    //常⽤的四舍五⼊
ROUND_HALF_DOWN  //五舍六⼊
ROUND_CEILING    //向正⽆穷⽅向舍⼊
ROUND_FLOOR      //向负⽆穷⽅向舍⼊
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
注意我们最常⽤的应该是 ROUND_HALF_UP(四舍五⼊)
这⾥举⼏个常⽤的取舍规则
public static void main(String[] args) {
BigDecimal a = new BigDecimal("1.15");
BigDecimal b = new BigDecimal("1");
//不管保留数字后⾯是⼤是⼩(0除外)都会进1 所以这⾥输出为1.2
BigDecimal divide_1 = a.divide(b,1,BigDecimal.ROUND_UP);
//保留设置数字，后⾯所有直接去除所以这⾥输出为1.1
BigDecimal divide_2 = a.divide(b,1,BigDecimal.ROUND_DOWN);
//常⽤的四舍五⼊所以这⾥输出1.2
bigdecimal除法保留小数BigDecimal divide_3 = a.divide(b,1,BigDecimal.ROUND_HALF_UP);
//这个可以理解成五舍六⼊所以这⾥输出1.1
BigDecimal divide_4 = a.divide(b,1,BigDecimal.ROUND_HALF_DOWN);
//这⾥将1.15改成1.16
BigDecimal c = new BigDecimal("1.16");
//那么这⾥就符合六⼊了所以输出变为1.2
BigDecimal divide_5 = c.divide(b,1,BigDecimal.ROUND_HALF_DOWN);
System.out.println("divide_1 = " + divide_1);
System.out.println("divide_2 = " + divide_2);
System.out.println("divide_3 = " + divide_3);
System.out.println("divide_4 = " + divide_4);
System.out.println("divide_5 = " + divide_5);
}
运⾏结果
divide_1 = 1.2
divide_2 = 1.1
divide_3 = 1.2
divide_4 = 1.1
divide_5 = 1.2
四、格式化
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。
⽰例
public static void main(String[] args) {
//建⽴货币格式化引⽤
NumberFormat currency = CurrencyInstance();
//建⽴百分⽐格式化引⽤
NumberFormat percent = PercentInstance();
//百分⽐⼩数点最多3位
percent.setMaximumFractionDigits(3);
//取整
NumberFormat integerInstance = IntegerInstance();
////⾦额
BigDecimal loanAmount = new BigDecimal("188.555");
////利率
BigDecimal interestRate = new BigDecimal("0.018555555");
//没有指定保留位数的情况下默认保留2位
System.out.println("⾦额: " + currency.format(loanAmount));
//货币(百分⽐)格式化指定默认的取舍规则是四舍五⼊
System.out.println("利率: " + percent.format(interestRate));
//取整还有点不⼀样 188.555取整为189, 188.51也是189 但是189.5确实188，所以它不是真正意义上的四舍五⼊
System.out.println("取整: " + integerInstance.format(loanAmount));
}
运⾏结果
⾦额: ￥188.56利率: 1.856%取整: 189
这⾥有⼏点在说明下
1、格式化的时候没有指定保留位数的情况下默认保留2位。
2、货币(百分⽐)格式化指定默认的取舍规则是四舍五⼊。
3、取整还有点不⼀样 188.555取整为189, 188.51也是189 但是189.5确实188，所以它不是真正意义上的四舍五⼊。以上就是详解java中BigDecimal精度问题的详细内容，更多关于java的资料请关注其它相关⽂章！

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