【Java基础系列】BigDecimal入门

淡淡的烟草味﹌ 2024-02-17 13:20 6阅读 0赞

### 一.基本介绍 ###

#### 1.什么是 BigDecimal? ####

`BigDecimal` 是 Java 中的一个类，用于表示任意精度的十进制数。它属于 `java.math` 包，并提供了高精度的浮点数运算。与基本数据类型的浮点数（如 `float` 和 `double`）不同，`BigDecimal` 可以表示精确的小数，并且不会出现舍入误差。

#### 2.BigDecimal 特点? ####

主要的特点包括：

1.  **任意精度：** `BigDecimal` 可以处理非常大或非常小的数字，而不会失去精度。这对于需要精确计算货币、税收等金融领域的数据非常重要。
2.  **不受二进制浮点数表示误差的影响：** 由于二进制浮点数表示法的限制，基本数据类型的浮点数可能会导致舍入误差。`BigDecimal` 使用基于十进制的表示，避免了这种误差。
3.  **支持精确的算术运算：** `BigDecimal` 提供了一系列的算术运算方法，如加法、减法、乘法和除法，这些运算可以保持高精度。
4.  **不可变性：** `BigDecimal` 对象是不可变的，一旦创建，就不能被修改。这有助于确保线程安全性。
5.  **丰富的方法：** `BigDecimal` 提供了许多用于比较、取整、取余等操作的方法。

#### 3.使用简介 ####

以下是一个简单的示例，演示如何使用 `BigDecimal` 进行精确计算：

import java.math.BigDecimal;
    
    public class BigDecimalExample {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            BigDecimal num1 = new BigDecimal("10.5");
            BigDecimal num2 = new BigDecimal("2.3");
    
            // 加法
            BigDecimal sum = num1.add(num2);
            System.out.println("Sum: " + sum);
    
            // 减法
            BigDecimal difference = num1.subtract(num2);
            System.out.println("Difference: " + difference);
    
            // 乘法
            BigDecimal product = num1.multiply(num2);
            System.out.println("Product: " + product);
    
            // 除法，指定保留小数位数和舍入模式
            BigDecimal quotient = num1.divide(num2, 2, BigDecimal.ROUND_HALF_UP);
            System.out.println("Quotient: " + quotient);
        }
    }

在这个示例中，`BigDecimal` 被用于执行精确的加法、减法、乘法和除法操作，并且可以通过指定保留小数位数和舍入模式来控制除法的结果。

### 二.使用简介 ###

#### 1.求和 ####

`求和`

BigDecimal sum = Arrays.stream(bdArray).reduce(BigDecimal.ZERO, (p, q) -> p.add(q));
    BigDecimal sum = list.stream().map(Person::getWeight)
                                    .reduce(BigDecimal.ZERO, BigDecimal::add);

#### 2.自定义求和 ####

`自定义求和`

BigDecimal sum = map.values().stream().reduce(BigDecimal.ZERO, Utility::addWeight);
    import java.math.BigDecimal;
    public class Utility {
        
    	public static BigDecimal addWeight(BigDecimal w1, BigDecimal w2) {
        
    		return w1.add(w2);
    	}
    }

#### 3.小数计算 ####

`小数`

import java.math.BigDecimal;
    import java.util.Arrays;
    import java.util.List;
    public class BigDecimalSumUsingList {
        
    	public static void main(String[] args) {
        
    		Person p1 = new Person("AAA", new BigDecimal("45.23"));
    		Person p2 = new Person("BBB", new BigDecimal("55.43"));
    		Person p3 = new Person("CCC", new BigDecimal("65.21"));
    		Person p4 = new Person("DDD", new BigDecimal("35.73"));
    		List<Person> list = Arrays.asList(p1, p2, p3, p4);
    		BigDecimal sum = list.stream().map(Person::getWeight)
    		                     .reduce(BigDecimal.ZERO, BigDecimal::add);
    		System.out.println(sum);
    
    		sum = list.stream().map(p -> p.getWeight())
                    .reduce(BigDecimal.ZERO, (b1, b2) -> b1.add(b2));
    		System.out.println(sum);
    
    		sum = list.stream().map(Person::getWeight)
                    .reduce(BigDecimal.ZERO, Utility::addWeight);
    		System.out.println(sum);
    
    	}
    }

`BigDecimal求和`

BigDecimal sum = products.stream()
                    .map(Product::getPrice)
                    .reduce(BigDecimal.ZERO, BigDecimal::add);

`先相乘再累加:`

final BigDecimal mgmtPrmAmt = value.stream()
                                .map(product -> product.getMgmtPrmAmt().multiply(new BigDecimal(product.getSalQty())))
                                .reduce(BigDecimal.ZERO, BigDecimal::add);

#### 4.加减乘除 ####

public BigDecimal add(BigDecimal value);  //加
    public BigDecimal subtract(BigDecimal value);//减
    public BigDecimal multiply(BigDecimal value);  //乘
    public BigDecimal divide(BigDecimal value); //除

#### 5.除法细节 ####

`RoundingMode类型:`

*  ROUND\_HALF\_UP：根据保留数字后一位>=5 进行四舍五入
 *  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\_DOWN：跟 ROUND\_HALF\_UP 差别仅在于 0.5 时会向下取整
 *  ROUND\_HALF\_EVEN：取最近的偶数
 *  ROUND\_UNNECESSARY：不需要取整，如果存在小数位，就抛 ArithmeticException 异常
 *  ROUND\_CEILING：如果 BigDecimal 是正的，则做 ROUND\_UP 操作；如果为负，则做 ROUND\_DOWN 操作 （一句话：取附近较大的整数）
 *  ROUND\_FLOOR: 如果 BigDecimal 是正的，则做 ROUND\_DOWN 操作；如果为负，则做 ROUND\_UP 操作（一句话：取附近较小的整数）

BigDecimal 的 divide 方法是用于执行除法运算的，其语法如下：

#语法
    public BigDecimal divide(BigDecimal divisor, int scale, RoundingMode roundingMode)
    
     #举例
     BigDecimal result = a.divide(b, 2, RoundingMode.HALF_UP);

其中，参数说明如下：

*  divisor：被除数，即要将当前 BigDecimal 对象除以的数。
 *  scale：表示除法运算的结果要保留的小数位数。
 *  roundingMode：表示舍入模式，用于在执行除法运算时确定如何舍入结果。

该方法返回一个 BigDecimal 对象，表示除法运算的结果。

import java.math.BigDecimal;
    /**
     * @author : qinyingjie
     * @version : 2.2.0
     * @date : 2022/10/5 12:27
     */
    class Scratch {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            //Java中BigDecimal取整方法
            BigDecimal bd = new BigDecimal("12.1");
            long l1 = bd.setScale(0, BigDecimal.ROUND_UP).longValue(); // 向上取整
            long l2 = bd.setScale(0, BigDecimal.ROUND_DOWN).longValue(); // 向下取整
            System.out.println(l1);
            System.out.println(l2);
        }
    }

要将 a 除以 b，并将结果保留 2 位小数，可以使用如下代码：

BigDecimal a = new BigDecimal("10");
    BigDecimal b = new BigDecimal("3");
    BigDecimal result = a.divide(b, 2, RoundingMode.HALF_UP);
    System.out.println(result);

在上述代码中，RoundingMode.HALF\_UP 表示使用“四舍五入”方式将结果舍入到 2 位小数。

需要注意的是，如果除数为 0，则会抛出 ArithmeticException 异常。另外，如果计算结果超出了 BigDecimal 能表示的范围，则会抛出 ArithmeticException 异常。因此，在使用 BigDecimal 进行除法运算时，需要对这些异常进行适当的处理。

#### 6.BigDecimal 与 0 比较 ####

BigDecimal 如何判断是否大于 0、小于 0 和等于 0

if (number.compareTo(BigDecimal.ZERO) == 0) {
        
        System.out.println("BigDecimal对象等于0");
    } else {
        
        System.out.println("BigDecimal对象不等于0");
    }

#### 7.保留 4 位小数 ####

取最大值并保留 4 位小数,使用的方法是一个数除以 1 等于它本身

max.setTotalSalQtyStoreRate(new BigDecimal(result.stream().mapToDouble(item -> Objects.nonNull(item.getTotalSalQtyStoreRate()) ? item.getTotalSalQtyStoreRate().doubleValue() : 0).max().getAsDouble())
                    .divide(new BigDecimal(1), 4, BigDecimal.ROUND_DOWN));

#### 8.注意点 ####

`注意点:`

1.  小数先转为 String,不然会出现精度错误
2.  比较用 compareTo,并且比较 0,用 BigDecimal.ZERO
3.  除法时要确定保留小数的位数,不然有可能出现除不尽的情况
4.  如果传入的字符串是一个非法的数值(null、字母、空),NumberFormatException 异常,
5.  非空校验

> BigDecimal divide(BigDecimal divisor, int scale, int roundingMode)
> 
> roundingMode 为四舍五入的规则模型,用常量 int 来表示