Java BigDecimal 解决两个double相加控制小数位数的东东

悠悠 2022-06-14 01:26 303阅读 0赞

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

============================================================================================================================================

  1. public class DoubleOperationUtil {
  2. //默认除法运算精度
  3. private static final int DEF_DIV_SCALE = 10;
  4. //这个类不能实例化
  5. private DoubleOperationUtil(){
  6. }
  7. /**
  8. * 提供精确的加法运算。
  9. * @param v1 被加数
  10. * @param v2 加数
  11. * @return 两个参数的和
  12. */
  13. public static double add(double v1,double v2){
  14. BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));
  15. BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));
  16. return b1.add(b2).doubleValue();
  17. }
  18. /**
  19. * 提供精确的减法运算。
  20. * @param v1 被减数
  21. * @param v2 减数
  22. * @return 两个参数的差
  23. */
  24. public static double sub(double v1,double v2){
  25. BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));
  26. BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));
  27. return b1.subtract(b2).doubleValue();
  28. }
  29. /**
  30. * 提供精确的乘法运算。
  31. * @param v1 被乘数
  32. * @param v2 乘数
  33. * @return 两个参数的积
  34. */
  35. public static double mul(double v1,double v2){
  36. BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));
  37. BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));
  38. return b1.multiply(b2).doubleValue();
  39. }
  40. ==============================================================================================
  41. /**
  42. * 提供(相对)精确的除法运算,当发生除不尽的情况时,精确到
  43. * 小数点以后10位,以后的数字四舍五入。
  44. * @param v1 被除数
  45. * @param v2 除数
  46. * @return 两个参数的商
  47. */
  48. public static double div(double v1,double v2){
  49. return div(v1,v2,DEF_DIV_SCALE);
  50. }
  51. /**
  52. * 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
  53. * 定精度,以后的数字四舍五入。
  54. * @param v1 被除数
  55. * @param v2 除数
  56. * @param scale 表示表示需要精确到小数点以后几位。
  57. * @return 两个参数的商
  58. */
  59. public static double div(double v1,double v2,int scale){
  60. if(scale<0){
  61. throw new IllegalArgumentException(“The scale must be a positive integer or zero”);
  62. }
  63. BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));
  64. BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));
  65. return b1.divide(b2,scale,BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue();
  66. }
  67. ===========================================================================================================
  68. /**
  69. * 提供精确的小数位四舍五入处理。
  70. * @param v 需要四舍五入的数字
  71. * @param scale 小数点后保留几位
  72. * @return 四舍五入后的结果
  73. */
  74. public static double round(double v,int scale){
  75. if(scale<0){
  76. throw new IllegalArgumentException(“The scale must be a positive integer or zero”);
  77. }
  78. BigDecimal b = new BigDecimal(Double.toString(v));
  79. BigDecimal one = new BigDecimal(“1”);
  80. return b.divide(one,scale,BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue();
  81. }
  82. }

============================================================================================================================================

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)

  1. BigDecimal aDouble =**new** BigDecimal(1.22);
  2. System.*out*.println("construct with a double value: " + aDouble);
  3. BigDecimal aString = **new** BigDecimal("1.22");
  4. System.*out*.println("construct with a String value: " + aString);
  5. 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:
  6. construct with a doublevalue:1.2199999999999999733546474089962430298328399658203125
  7. construct with a String value: 1.22
  8. 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)。
  9. 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][String]**。
  10. 3、当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)`][String]方法,然后使用[`BigDecimal(String)`][String]构造方法,将double转换为String。要获取该结果,请使用static [`valueOf(double)`][String]方法。

3.2 加法操作

  1. BigDecimal a =**new** BigDecimal("1.22");
  2. System.*out*.println("construct with a String value: " + a);
  3. BigDecimal b =**new** BigDecimal("2.22");
  4. a.add(b);
  5. System.*out*.println("aplus b is : " + a);
  6. 我们很容易会认为会输出:
  7. construct with a Stringvalue: 1.22
  8. a plus b is :3.44
  9. 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) {

  1. // Reminder: a zero double returns '0.0', so we cannotfastpath
  2. // to use the constant ZERO. This might be important enough to
  3. // justify a factory approach, a cache, or a few private
  4. // constants, later.
  5. **returnnew** BigDecimal(Double.*toString*(val));
  6. \}

4.2 add(BigDecimal augend)方法

public BigDecimal add(BigDecimal augend) {

  1. **long** xs =**this**.intCompact; //整型数字表示的BigDecimal,例a的intCompact值为122
  2. **long** ys = augend.intCompact;//同上
  3. BigInteger fst = (**this**.intCompact !=*INFLATED*) ?**null** :**this**.intVal;//初始化BigInteger的值,intVal为BigDecimal的一个BigInteger类型的属性
  4. BigInteger snd =(augend.intCompact !=*INFLATED*) ?**null** : augend.intVal;
  5. **int** rscale =**this**.scale;//小数位数
  6. **long** sdiff = (**long**)rscale - augend.scale;//小数位数之差
  7. **if** (sdiff != 0) \{ //取小数位数多的为结果的小数位数
  8. **if** (sdiff < 0) \{
  9. **int** raise =checkScale(-sdiff);
  10. rscale =augend.scale;
  11. **if** (xs ==*INFLATED* ||
  12. (xs = *longMultiplyPowerTen*(xs,raise)) ==*INFLATED*)
  13. fst =bigMultiplyPowerTen(raise);
  14. \}**else** \{
  15. **int** raise =augend.checkScale(sdiff);
  16. **if** (ys ==*INFLATED* ||(ys =*longMultiplyPowerTen*(ys,raise)) ==*INFLATED*)
  17. snd = augend.bigMultiplyPowerTen(raise);
  18. \}
  19. \}
  20. **if** (xs !=*INFLATED* && ys !=*INFLATED*) \{
  21. **long** sum = xs + ys;
  22. **if** ( (((sum ^ xs) &(sum ^ ys))) >= 0L)//判断有无溢出
  23. **return** BigDecimal.*valueOf*(sum,rscale);//返回使用BigDecimal的静态工厂方法得到的BigDecimal实例
  24. \}
  25. **if** (fst ==**null**)
  26. fst =BigInteger.*valueOf*(xs);//BigInteger的静态工厂方法
  27. **if** (snd ==**null**)
  28. snd =BigInteger.*valueOf*(ys);
  29. BigInteger sum =fst.add(snd);
  30. **return** (fst.signum == snd.signum) ?**new** BigDecimal(sum,*INFLATED*, rscale, 0) :
  31. **new** BigDecimal(sum,*compactValFor*(sum),rscale, 0);//返回通过其他构造方法得到的BigDecimal对象
  32. \}
  33. 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

  1. 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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