Java BigDecimal 解决两个double相加控制小数位数的东东

xiaoxiao2021-02-27  131

BigDecimal 由任意精度的整数非标度值 和 32 位的整数标度 (scale) 组成。如果为零或正数,则标度是小数点后的位数。如果为负数,则将该数的非标度值乘以 10 的负 scale 次幂。因此,BigDecimal 表示的数值是 (unscaledValue × 10-scale)。  可以处理任意长度的浮点数运算。  BigDecimal add(BigDecimal val) //BigDecimal 加法  BigDecimal subtract (BigDecimal val) //BigDecimal 减法  BigDecimal multiply (BigDecimal val)  //BigDecimal 乘法  BigDecimal divide (BigDecimal val,RoundingMode mode)  除法  具体使用 计算:    加:   a.add(b);    减: a.subtract(b);    乘:   a.multiply(b);    除:   a.divide(b,2);//2为精度取值  除法细解:    //注意以下相除会抛出异常,原因: 通过BigDecimal的divide方法进行除法时当不整除,出现无限循环小数时,就会抛异常           //BigDecimal divideBg = a.divide(b);            //解决方法是:设置精确度;就是给divide设置精确的小数点  divide(xxxxx,2, BigDecimal.ROUND_HALF_EVEN)            //其中的第二个参数表示的是:保留小数点之后多少位   BigDecimal不整除抛出的异常,请设置精确度!  Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: Non-terminating decimal expansion; no exact representable decimal result.  at java.math.BigDecimal.divide(BigDecimal.java:1278)  at main.Main.main(Main.java:41)  下面我们来看看除法的详细说明:     divide(BigDecimal divisor, int scale, introundingMode)  BigDecimal的setScale方法  BigDecimal.setScale()  方法用于格式化小数点  表示保留一位小数,默认用四舍五入方式  setScale(1)  直接删除多余的小数位,如2.35会变成2.3 setScale(1,BigDecimal.ROUND_DOWN)  进位处理,2.35变成2.4  setScale(1,BigDecimal.ROUND_UP)  四舍五入,2.35变成2.4  setScale(1,BigDecimal.ROUND_HALF_UP)  四舍五入,2.35变成2.3,如果是5则向下舍setScaler(1,BigDecimal.ROUND_HALF_DOWN)  注意点一  scale指的是你小数点后的位数。  scale()就是BigDecimal类中的方法。如  BigDecimal b = new BigDecimal("123.456");  b.scale()返回的就是3  注意点二roundingMode是小数的保留模式。它们都是BigDecimal中的常量字段,  有很多种,如  BigDecimal.ROUND_HALF_UP表示的就是4舍5入  注意点三  divide(BigDecimal divisor, int scale, introundingMode)的意思是说:  我用一个BigDecimal对象除以divisor后的结果,并且要求这个结果保留有scale个小数位,roundingMode表示的就是保留模式是什么,是四舍五入啊还是其它的  BigDecimal aa = new  BigDecimal(135.95 );   BigDecimal bb=new  BigDecimal("100" );   BigDecimal result=aa.multiply(bb);  //做加法  3.java中 BigDecimal类型的可以转换到double类型:    用 变量.doubleValue();函数  即可将 BigDecimal 类型数据 转化为 double类型!  4.java BigDecimal比较大小  可以通过BigDecimal的compareTo方法来进行比较。  返回的结果是int类型,-1表示小于,0是等于,1是大于。  看下面这个例子:  BigDecimal a = new BigDecimal("1.00");  BigDecmial b = new BigDecimal(1);  想比较一下a和b的大小,一般都会用equals  System.out.println(a.equals(b));  但是输出结果是:false  原因是:BigDecimal比较时,不仅比较值,而且还比较精度?  if(a.compareTo(b)==0) 结果是true  比较大小可以用 a.compareTo(b)  返回值    -1 小于   0 等于    1 大于  5.BigDecimal取其中最大、最小值、绝对值、相反数:    a.max (b) //比较取最大值    a.min(b) //比较取最小值    a.abs()//取最绝对值    a.negate()//取相反数  6.下面是注意 :  BigDecimal枚举常量用法摘要  :  CEILING              向正无限大方向舍入的舍入模式。  DOWN              向零方向舍入的舍入模式。  FLOOR              向负无限大方向舍入的舍入模式。  HALF_DOWN              向最接近数字方向舍入的舍入模式,如果与两个相邻数字的距离相等,则向下舍入。  HALF_EVEN              向最接近数字方向舍入的舍入模式,如果与两个相邻数字的距离相等,则向相邻的偶数舍入。  HALF_UP              向最接近数字方向舍入的舍入模式,如果与两个相邻数字的距离相等,则向上舍入。  UNNECESSARY              用于断言请求的操作具有精确结果的舍入模式,因此不需要舍入。  UP              远离零方向舍入的舍入模式。  7.关于BigDecimal格式化  public String formatValue(Object value){          String content = null;          if (value == null) {               content = "";           } else {               if(value instanceof BigDecimal){                   //conver to fortmat String                   NumberFormat nf = NumberFormat.getInstance();                   nf.setMinimumFractionDigits(2);                   nf.setMaximumFractionDigits(2);                   content = nf.format(value);                }else{                   content = String.valueOf(value);               }           }          return content;      }  使用这样一个方法可以达到格式化的效果,其中value instanceof BigDecimal,表示的是字符类型是BigDecimal类型的时候执行,这里的NumberFormat就表示字符类型,下面的两句代码就表示小数点后面的精确位数。  这里还要提到NumberFormat的其他两个类型:  getCurrencyInstance(): 返回当前默认 环境的货币格式  CurrencyInstance(): 返回指定语言 环境的数字格式,一般是百分比格式  ============================================================================================================================================ public class DoubleOperationUtil {       //默认除法运算精度          private   static   final   int   DEF_DIV_SCALE   =   10;          //这个类不能实例化          private   DoubleOperationUtil(){          }          /**           *   提供精确的加法运算。           *   @param   v1   被加数           *   @param   v2   加数           *   @return   两个参数的和           */             public   static   double   add(double   v1,double   v2){                  BigDecimal   b1   =   new   BigDecimal(Double.toString(v1));                  BigDecimal   b2   =   new   BigDecimal(Double.toString(v2));                  return   b1.add(b2).doubleValue();          }             /**           *   提供精确的减法运算。           *   @param   v1   被减数           *   @param   v2   减数           *   @return   两个参数的差           */             public   static   double   sub(double   v1,double   v2){                  BigDecimal   b1   =   new   BigDecimal(Double.toString(v1));                  BigDecimal   b2   =   new   BigDecimal(Double.toString(v2));                  return   b1.subtract(b2).doubleValue();          }               /**           *   提供精确的乘法运算。           *   @param   v1   被乘数           *   @param   v2   乘数           *   @return   两个参数的积           */             public   static   double   mul(double   v1,double   v2){                  BigDecimal   b1   =   new   BigDecimal(Double.toString(v1));                  BigDecimal   b2   =   new   BigDecimal(Double.toString(v2));                  return   b1.multiply(b2).doubleValue();          }        ==============================================================================================           /**           *   提供(相对)精确的除法运算,当发生除不尽的情况时,精确到           *   小数点以后10位,以后的数字四舍五入。           *   @param   v1   被除数           *   @param   v2   除数           *   @return   两个参数的商           */             public   static   double   div(double   v1,double   v2){                  return   div(v1,v2,DEF_DIV_SCALE);          }             /**           *   提供(相对)精确的除法运算。当发生除不尽的情况时,由scale参数指           *   定精度,以后的数字四舍五入。           *   @param   v1   被除数           *   @param   v2   除数           *   @param   scale   表示表示需要精确到小数点以后几位。           *   @return   两个参数的商           */             public   static   double   div(double   v1,double   v2,int   scale){                  if(scale<0){                          throw   new   IllegalArgumentException("The   scale   must   be   a   positive   integer   or   zero");                  }                  BigDecimal   b1   =   new   BigDecimal(Double.toString(v1));                  BigDecimal   b2   =   new   BigDecimal(Double.toString(v2));                  return   b1.divide(b2,scale,BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue();          }              ===========================================================================================================     /**           *   提供精确的小数位四舍五入处理。           *   @param   v   需要四舍五入的数字           *   @param   scale   小数点后保留几位           *   @return   四舍五入后的结果           */             public   static   double   round(double   v,int   scale){                  if(scale<0){                          throw   new   IllegalArgumentException("The   scale   must   be   a   positive   integer   or   zero");                  }                  BigDecimal   b   =   new   BigDecimal(Double.toString(v));                  BigDecimal   one   =   new   BigDecimal("1");                  return   b.divide(one,scale,BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue();          }         }    ============================================================================================================================================

      

3.1构造函数(主要测试参数类型为double和String的两个常用构造函数)

       BigDecimal aDouble =new BigDecimal(1.22);

        System.out.println("construct with a double value: " + aDouble);

        BigDecimal aString = new BigDecimal("1.22");

         System.out.println("construct with a String value: " + aString);

        你认为输出结果会是什么呢?如果你没有认为第一个会输出1.22,那么恭喜你答对了,输出结果如下:

         construct with a doublevalue:1.2199999999999999733546474089962430298328399658203125

         construct with a String value: 1.22

        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

        3、double必须用作BigDecimal的源时,请注意,此构造方法提供了一个准确转换;它不提供与以下操作相同的结果:先使用Double.toString(double)方法,然后使用BigDecimal(String)构造方法,将double转换为String。要获取该结果,请使用static valueOf(double)方法。

3.2 加法操作

        BigDecimal a =new BigDecimal("1.22");

        System.out.println("construct with a String value: " + a);

        BigDecimal b =new BigDecimal("2.22");

        a.add(b);

        System.out.println("aplus b is : " + a);

        我们很容易会认为会输出:

        construct with a Stringvalue: 1.22

        a plus b is :3.44

        但实际上a plus b is : 1.22

4.源码分析

4.1 valueOf(doubleval)方法

    public   static BigDecimal valueOf(double val) {

       // Reminder: a zero double returns '0.0', so we cannotfastpath

       // to use the constant ZERO. This might be important enough to

       // justify a factory approach, a cache, or a few private

       // constants, later.

       returnnew BigDecimal(Double.toString(val));

    }

4.2 add(BigDecimal augend)方法

      public BigDecimal   add(BigDecimal augend) {

          long xs =this.intCompact; //整型数字表示的BigDecimal,aintCompact值为122

          long ys = augend.intCompact;//同上

          BigInteger fst = (this.intCompact !=INFLATED) ?null :this.intVal;//初始化BigInteger的值,intValBigDecimal的一个BigInteger类型的属性

          BigInteger snd =(augend.intCompact !=INFLATED) ?null : augend.intVal;

          int rscale =this.scale;//小数位数

 

          long sdiff = (long)rscale - augend.scale;//小数位数之差

          if (sdiff != 0) {//取小数位数多的为结果的小数位数

              if (sdiff < 0) {

                 int raise =checkScale(-sdiff);

                 rscale =augend.scale;

                 if (xs ==INFLATED ||

                     (xs = longMultiplyPowerTen(xs,raise)) ==INFLATED)

                     fst =bigMultiplyPowerTen(raise);

                }else {

                   int raise =augend.checkScale(sdiff);

                   if (ys ==INFLATED ||(ys =longMultiplyPowerTen(ys,raise)) ==INFLATED)

                       snd = augend.bigMultiplyPowerTen(raise);

               }

          }

          if (xs !=INFLATED && ys !=INFLATED) {

              long sum = xs + ys;

              if ( (((sum ^ xs) &(sum ^ ys))) >= 0L)//判断有无溢出

                 return BigDecimal.valueOf(sum,rscale);//返回使用BigDecimal的静态工厂方法得到的BigDecimal实例

           }

           if (fst ==null)

               fst =BigInteger.valueOf(xs);//BigInteger的静态工厂方法

           if (snd ==null)

               snd =BigInteger.valueOf(ys);

           BigInteger sum =fst.add(snd);

           return (fst.signum == snd.signum) ?new BigDecimal(sum,INFLATED, rscale, 0) :

              new BigDecimal(sum,compactValFor(sum),rscale, 0);//返回通过其他构造方法得到的BigDecimal对象

       }

 

        以上只是对加法源码的分析,减乘除其实最终都返回的是一个新的BigDecimal对象,因为BigIntegerBigDecimal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a.add(b);虽然做了加法操作,但是a并没有保存加操作后的值,正确的用法应该是a=a.add(b);

 

5.总结

        

        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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