详解BigDecimal,解决Java运算精度问题
简述
Java在java.math包中提供的API类BigDecimal,可⽤于解决多精度运算时产⽣的失真问题。
BigDecimal的创建
BigDecimal必须赋默认值,赋值⽅法有三种
1.创建对象时指定默认值,⼩括号⾥⾯可以放int,doubule,String等类型的数值。若失真,之后会说到使⽤BigDecimal的进位⽅式解决
BigDecimal bg1 =new BigDecimal(0);
BigDecimal bg2 =new BigDecimal(2.45);
BigDecimal bg3 =new BigDecimal("5");
打印结果:
bg1:0
bg2:2.45000000000000017763568394002504646778106689453125
bg3:5
2.使⽤BigDecimal⾃带值
BigDecimal bg1 = BigDecimal.ZERO;
BigDecimal bg2 = BigDecimal.ONE;
BigDecimal bg3 = BigDecimal.TEN;
打印结果:
bg1:0
bg2:1
bg3:10
3.使⽤⾃定义值,⽀持long,double类型,第⼆参数表⽰⼩数点往前移⼏位
BigDecimal bg1 = BigDecimal.valueOf(4.45);
BigDecimal bg2 = BigDecimal.valueOf(9999);
BigDecimal bg3 = BigDecimal.valueOf(9999,2);
打印结果:
bg1:4.45
bg2:9999
bg3:99.99
BigDecimal加减乘除
1.加法:
BigDecimal bg1 = BigDecimal.valueOf(3);
BigDecimal bg2 = BigDecimal.valueOf(5);
BigDecimal bg3 = BigDecimal.valueOf(4.5);
bg1.add(bg2);
bg2.add(bg3);
System.out.println("bg1:"+ bg1);
System.out.println("bg2:"+ bg2);
bg1 = bg1.add(bg2);
System.out.println("bg1:"+ bg1);
bg2 = bg2.add(bg3);
System.out.println("bg2:"+ bg2);
打印结果:
bg1:3
bg2:5
bg1:8
bg2:9.5
⼩记:BigDecimal加减乘除的结果都是返回⼀个新的对象,如果要修改原对象的数值,需要将返回对象赋值给原对象。
2.减法:
BigDecimal bg1 = BigDecimal.valueOf(3);
BigDecimal bg2 = BigDecimal.valueOf(5);
BigDecimal bg3 = BigDecimal.valueOf(4.5);
System.out.println("bg1:"+ bg1.subtract(bg2));
System.out.println("bg2:"+ bg2.subtract(bg3));
打印结果:
bg1:-2
bg2:0.5
3.乘法:
BigDecimal bg1 = BigDecimal.valueOf(3);
BigDecimal bg2 = BigDecimal.valueOf(5);
BigDecimal bg3 = BigDecimal.valueOf(4.5);
System.out.println("bg1:"+ bg1.multiply(bg2));java valueof
System.out.println("bg2:"+ bg2.multiply(bg3));
打印结果:
bg1:15
bg2:22.5
4.除法:
BigDecimal bg1 = BigDecimal.valueOf(3);
BigDecimal bg2 = BigDecimal.valueOf(5);
BigDecimal bg3 = BigDecimal.valueOf(4.5);
System.out.println("bg1:"+ bg1.divide(bg2));
System.out.println("bg2:"+ bg2.divide(bg3));
打印结果:
bg1:0.6
并提⽰错误 Non-terminating decimal expansion; no exact representable decimal result.
⼩记:除法时出现⽆穷扩张⼩数,会抛出异常,所以BigDecimal除法divide可根据需要传递保留⼏位⼩数,选择进位或降位⽅式的参数。divide(x,y,z)中,x参数是除数,y是保留⼩数位,z是进降位⽅式。
bg2 = bg2.divide(bg3,2);
bg2 = bg2.divide(bg3,2,BigDecimal.ROUND_HALF_UP);//ROUND_HALF_UP指四舍五⼊
BigDecimal进位⽅式
.setScale(x,[y])⽅法
x:保留⼩数位,必填;
y:进位⽅式,如果x=1,则y可不填,默认为四舍五⼊;
备注:注意区分.scale()⽅法,.scale()⽤于返回精度,如2.113返回3,-1.121返回3。
divide(x,[y],[z])⽅法
x:除数,必填;
y:保留⼩数位,如果结果⼀定没有⼩数,可不填;
z:进位⽅式,如果结果⼀定没有⼩数,可不填。
进降位⽅式如下:
BigDecimal.ROUND_DOWN//直接删除保留⼩数后的位数,如4.569变为4.56
BigDecimal.ROUND_UP//进位处理,如3.562变为3.57
BigDecimal.ROUND_HALF_UP//四舍五⼊进位处理,如4.569变为4.57
BigDecimal.ROUND_HALF_DOWN//对舍弃部分>0.5的数做进位反之直接删除,如4.566变为4.57,4.565变为4.56
BigDecimal.ROUND_HALF_EVEN//舍弃部分左边为奇数,则按ROUND_HALF_UP处理,为偶数则按ROUND_HALF_DOWN处理,如4.566变为4.57,4.565变为4.57
BigDecimal.ROUND_UNNECESSARY//结果⼀定精确,不需要进降位,否则抛出异常
BigDecimal.ROUND_CEILING//BigDecimal为正,按ROUND_UP处理,否则按ROUND_DOWN处理
BigDecimal.ROUND_FLOOR//BigDecimal为正,按ROUND_DOWN处理,否则按ROUND_UP处理
BigDecimal⽐较⼤⼩
⽅式有四种,分别是使⽤pareTo,.equal,.max,.min。
pareTo⽐较⼤⼩
BigDecimal num1 = BigDecimal.valueOf(1);
BigDecimal num2 = BigDecimal.valueOf(3);
BigDecimal num3 = BigDecimal.ZERO;
System.out.println(num1pareTo(num1));
System.out.println(num1pareTo(num2));
System.out.println(num1pareTo(num3));
System.out.println(num1pareTo(num3)>=0);
System.out.println(num1pareTo(num2)<=0);
打印结果:
-1
1
true
true
⼩记:pareTo返回int类型数值。ApareTo(B),等于0表⽰两个数值相等,等于-1表⽰A⼩于B,等于1表⽰A⼤于B。pareTo和.equal区别
BigDecimal num1 = BigDecimal.valueOf(2);
BigDecimal num2 = BigDecimal.valueOf(2.0);
BigDecimal num3 = BigDecimal.valueOf(2.11);
System.out.println(num1pareTo(num2));
System.out.println(num1pareTo(num3));
System.out.println(num1.equals(num2));
打印结果:
-1
false
⼩记:
pareTo⽐较的是两个BigDecimal的数值⼤⼩,返回⼀个int类型数值。
.equal⽐较的两个数值,精度⼀样时,使⽤和pareTo⼀样,返回boolean类型,精度不⼀样时直接返回false。
.max和.min
BigDecimal num1 = BigDecimal.valueOf(2);
BigDecimal num2 = BigDecimal.valueOf(2.11);
BigDecimal num3 = BigDecimal.valueOf(2.51);
System.out.println(num1.max(num2));
System.out.println(num1.min(num3));
打印结果:
2.11
2
⼩记:前者⽤于获取两个数值中的最⼤值,后者是获取最⼩值,返回结果是BigDecimal类型。
BigDecimal转int,long,double等类型
short num1 = BigDecimal.valueOf(4).intValue();
double num2 = BigDecimal.valueOf(4.56).doubleValue();
打印结果:
num1:4
num2:4.56
System.out.println(BigDecimal.valueOf(2).intValueExact());
System.out.println(BigDecimal.valueOf(2.11).intValueExact());
打印结果:
2
并提⽰错误 java.lang.ArithmeticException: Rounding necessary
⼩记:.intValue和.intValueExact最⼤不同在于,前者默认四舍五⼊保留⼩数位,后者判断原数值与即将转换的类型精度不匹配时则会抛错。
.toEngineeringString()、.toPlainString()、.toString()将BigDecimal转字符串
在Java中对应⼤数值时如10000000000可替代为1E10
.toEngineeringString()使⽤⼯程计数法
.toPlainString()不使⽤任何指数
.toString()使⽤科学计数法
BigDecimal num1 = BigDecimal.valueOf(1E10);
System.out.EngineeringString());
System.out.PlainString());
System.out.String());
打印结果:
10E+9
10000000000
1.0E+10
其他⽅法
BigDecimal num1 = BigDecimal.valueOf(2.113);
System.out.println(num1.precision());//返回有效位数
System.out.println(num1.scale());//返回⼩数点后位数
System.out.println(num1.signum());//返回1(正数),0(零),-1(负数)
System.out.vePointLeft(-1));//填⼊int类型数值,即⼩数点往左移⼏位
System.out.vePointRight(2));//填⼊int类型数值,即⼩数点往右移⼏位
System.out.ate().abs()));//negate()取反,abs()取绝对值
System.out.ate(new MathContext(2)));//MathContext设置有效位数,默认四舍五⼊
System.out.println(num1.hashCode());//返回哈希值
System.out.println(num1.ulp());//返回最⼩精度,返回类型是BigDecimal
System.out.println(num1.unscaledValue());//去除⼩数点的值,返回类型是BigInteger
打印结果:
4
3
1
0.2113
211.3
2.113
2.1
65506
0.001
2113
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