一、BigDecimal概述

​ Java在java.math包中提供的API類BigDecimal，用來對超過16位有效位的數進行精確的運算。雙精度浮點型變量double可以處理16位有效數，但在實際應用中，可能需要對更大或者更小的數進行運算和處理。一般情況下，對于那些不需要準確計算精度的數字，我們可以直接使用Float和Double處理，但是Double.valueOf(String) 和Float.valueOf(String)會丟失精度。所以開發中，如果我們需要精確計算的結果，則必須使用BigDecimal類來操作。

​ BigDecimal所創建的是對象，故我們不能使用傳統的+、-、*、/等算術運算符直接對其對象進行數學運算，而必須調用其相對應的方法。方法中的參數也必須是BigDecimal的對象。構造器是類的特殊方法，專門用來創建對象，特別是帶有參數的對象。

二、BigDecimal常用構造函數

2.1、常用構造函數

1.BigDecimal(int) 創建一個具有參數所指定整數值的對象

2.BigDecimal(double) 創建一個具有參數所指定雙精度值的對象

3.BigDecimal(long) 創建一個具有參數所指定長整數值的對象

4.BigDecimal(String) 創建一個具有參數所指定以字符串表示的數值的對象

2.2、使用問題分析

使用示例：

BigDecimal a =new BigDecimal(0.1); System.out.println('a values is:'+a); System.out.println('====================='); BigDecimal b =new BigDecimal('0.1'); System.out.println('b values is:'+b);

結果示例：

a values is:0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625=====================b values is:0.1

原因分析：

1）參數類型為double的構造方法的結果有一定的不可預知性。有人可能認為在Java中寫入newBigDecimal(0.1)所創建的BigDecimal正好等于 0.1（非標度值 1，其標度為 1），但是它實際上等于0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625。這是因為0.1無法準確地表示為 double（或者說對于該情況，不能表示為任何有限長度的二進制小數）。這樣，傳入到構造方法的值不會正好等于 0.1（雖然表面上等于該值）。

2）String 構造方法是完全可預知的：寫入 newBigDecimal(“0.1”) 將創建一個 BigDecimal，它正好等于預期的 0.1。因此，比較而言， 通常建議優先使用String構造方法。

3）當double必須用作BigDecimal的源時，請注意，此構造方法提供了一個準確轉換；它不提供與以下操作相同的結果：先使用Double.toString(double)方法，然后使用BigDecimal(String)構造方法，將double轉換為String。要獲取該結果，請使用static valueOf(double)方法。

三、BigDecimal常用方法詳解

3.1、常用方法

1、add(BigDecimal)BigDecimal對象中的值相加，返回BigDecimal對象

2、subtract(BigDecimal)BigDecimal對象中的值相減，返回BigDecimal對象

3、multiply(BigDecimal)BigDecimal對象中的值相乘，返回BigDecimal對象

4、divide(BigDecimal)BigDecimal對象中的值相除，返回BigDecimal對象

5、toString()將BigDecimal對象中的值轉換成字符串

6、doubleValue()將BigDecimal對象中的值轉換成雙精度數

7、floatValue()將BigDecimal對象中的值轉換成單精度數

8、longValue()將BigDecimal對象中的值轉換成長整數

9、intValue()將BigDecimal對象中的值轉換成整數

3.2、BigDecimal大小比較

java中對BigDecimal比較大小一般用的是bigdemical的compareTo方法

int a = bigdemical.compareTo(bigdemical2)

返回結果分析：

a = -1,表示bigdemical小于bigdemical2；a = 0,表示bigdemical等于bigdemical2；a = 1,表示bigdemical大于bigdemical2；

舉例：a大于等于b

new bigdemica(a).compareTo(new bigdemical(b)) >= 0

四、BigDecimal格式化

由于NumberFormat類的format()方法可以使用BigDecimal對象作為其參數，可以利用BigDecimal對超出16位有效數字的貨幣值，百分值，以及一般數值進行格式化控制。

以利用BigDecimal對貨幣和百分比格式化為例。首先，創建BigDecimal對象，進行BigDecimal的算術運算后，分別建立對貨幣和百分比格式化的引用，最后利用BigDecimal對象作為format()方法的參數，輸出其格式化的貨幣值和百分比。

NumberFormat currency = NumberFormat.getCurrencyInstance(); //建立貨幣格式化引用 NumberFormat percent = NumberFormat.getPercentInstance(); //建立百分比格式化引用 percent.setMaximumFractionDigits(3); //百分比小數點最多3位 BigDecimal loanAmount = new BigDecimal('15000.48'); //貸款金額 BigDecimal interestRate = new BigDecimal('0.008'); //利率 BigDecimal interest = loanAmount.multiply(interestRate); //相乘 System.out.println('貸款金額:t' + currency.format(loanAmount)); System.out.println('利率:t' + percent.format(interestRate)); System.out.println('利息:t' + currency.format(interest));

結果：

貸款金額: ￥15,000.48 利率: 0.8% 利息: ￥120.00

BigDecimal格式化保留2為小數，不足則補0：

public class NumberFormat { public static void main(String[] s){ System.out.println(formatToNumber(new BigDecimal('3.435'))); System.out.println(formatToNumber(new BigDecimal(0))); System.out.println(formatToNumber(new BigDecimal('0.00'))); System.out.println(formatToNumber(new BigDecimal('0.001'))); System.out.println(formatToNumber(new BigDecimal('0.006'))); System.out.println(formatToNumber(new BigDecimal('0.206'))); } /** * @desc 1.0~1之間的BigDecimal小數，格式化后失去前面的0,則前面直接加上0。 * 2.傳入的參數等于0，則直接返回字符串'0.00' * 3.大于1的小數，直接格式化返回字符串 * @param obj傳入的小數 * @return */ public static String formatToNumber(BigDecimal obj) { DecimalFormat df = new DecimalFormat('#.00'); if(obj.compareTo(BigDecimal.ZERO)==0) { return '0.00'; }else if(obj.compareTo(BigDecimal.ZERO)>0&&obj.compareTo(new BigDecimal(1))<0){ return '0'+df.format(obj).toString(); }else { return df.format(obj).toString(); } }}

結果為：

3.440.000.000.000.010.21

五、BigDecimal常見異常

5.1、除法的時候出現異常

java.lang.ArithmeticException: Non-terminating decimal expansion; no exact representable decimal result

原因分析：

​ 通過BigDecimal的divide方法進行除法時當不整除，出現無限循環小數時，就會拋異常：java.lang.ArithmeticException: Non-terminating decimal expansion; no exact representable decimal result.

解決方法：

​ divide方法設置精確的小數點，如：divide(xxxxx,2)

六、BigDecimal總結

6.1、總結

在需要精確的小數計算時再使用BigDecimal，BigDecimal的性能比double和float差，在處理龐大，復雜的運算時尤為明顯。故一般精度的計算沒必要使用BigDecimal。盡量使用參數類型為String的構造函數。BigDecimal都是不可變的（immutable）的， 在進行每一次四則運算時，都會產生一個新的對象 ，所以在做加減乘除運算時要記得要保存操作后的值。

6.2、工具類推薦

package com.vivo.ars.util;import java.math.BigDecimal;/** * 用于高精確處理常用的數學運算 */public class ArithmeticUtils { //默認除法運算精度 private static final int DEF_DIV_SCALE = 10; /** * 提供精確的加法運算 * * @param v1 被加數 * @param v2 加數 * @return 兩個參數的和 */ 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(); } /** * 提供精確的加法運算 * * @param v1 被加數 * @param v2 加數 * @return 兩個參數的和 */ public static BigDecimal add(String v1, String v2) { BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1); BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2); return b1.add(b2); } /** * 提供精確的加法運算 * * @param v1 被加數 * @param v2 加數 * @param scale 保留scale 位小數 * @return 兩個參數的和 */ public static String add(String v1, String v2, int scale) { if (scale < 0) { throw new IllegalArgumentException( 'The scale must be a positive integer or zero'); } BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1); BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2); return b1.add(b2).setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString(); } /** * 提供精確的減法運算 * * @param v1 被減數 * @param v2 減數 * @return 兩個參數的差 */ 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(); } /** * 提供精確的減法運算。 * * @param v1 被減數 * @param v2 減數 * @return 兩個參數的差 */ public static BigDecimal sub(String v1, String v2) { BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1); BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2); return b1.subtract(b2); } /** * 提供精確的減法運算 * * @param v1 被減數 * @param v2 減數 * @param scale 保留scale 位小數 * @return 兩個參數的差 */ public static String sub(String v1, String v2, int scale) { if (scale < 0) { throw new IllegalArgumentException( 'The scale must be a positive integer or zero'); } BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1); BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2); return b1.subtract(b2).setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString(); } /** * 提供精確的乘法運算 * * @param v1 被乘數 * @param v2 乘數 * @return 兩個參數的積 */ 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(); } /** * 提供精確的乘法運算 * * @param v1 被乘數 * @param v2 乘數 * @return 兩個參數的積 */ public static BigDecimal mul(String v1, String v2) { BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1); BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2); return b1.multiply(b2); } /** * 提供精確的乘法運算 * * @param v1 被乘數 * @param v2 乘數 * @param scale 保留scale 位小數 * @return 兩個參數的積 */ public static double mul(double v1, double v2, int scale) { BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1)); BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2)); return round(b1.multiply(b2).doubleValue(), scale); } /** * 提供精確的乘法運算 * * @param v1 被乘數 * @param v2 乘數 * @param scale 保留scale 位小數 * @return 兩個參數的積 */ public static String mul(String v1, String v2, int scale) { if (scale < 0) { throw new IllegalArgumentException( 'The scale must be a positive integer or zero'); } BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1); BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2); return b1.multiply(b2).setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString(); } /** * 提供（相對）精確的除法運算，當發生除不盡的情況時，精確到 * 小數點以后10位，以后的數字四舍五入 * * @param v1 被除數 * @param v2 除數 * @return 兩個參數的商 */ public static double div(double v1, double v2) { return div(v1, v2, DEF_DIV_SCALE); } /** * 提供（相對）精確的除法運算。當發生除不盡的情況時，由scale參數指 * 定精度，以后的數字四舍五入 * * @param v1 被除數 * @param v2 除數 * @param scale 表示表示需要精確到小數點以后幾位。 * @return 兩個參數的商 */ 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（相對）精確的除法運算。當發生除不盡的情況時，由scale參數指 * 定精度，以后的數字四舍五入 * * @param v1 被除數 * @param v2 除數 * @param scale 表示需要精確到小數點以后幾位 * @return 兩個參數的商 */ public static String div(String v1, String v2, int scale) { if (scale < 0) { throw new IllegalArgumentException('The scale must be a positive integer or zero'); } BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1); BigDecimal b2 = new BigDecimal(v1); return b1.divide(b2, scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString(); } /** * 提供精確的小數位四舍五入處理 * * @param v 需要四舍五入的數字 * @param scale 小數點后保留幾位 * @return 四舍五入后的結果 */ 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)); return b.setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue(); } /** * 提供精確的小數位四舍五入處理 * * @param v 需要四舍五入的數字 * @param scale 小數點后保留幾位 * @return 四舍五入后的結果 */ public static String round(String v, int scale) { if (scale < 0) { throw new IllegalArgumentException( 'The scale must be a positive integer or zero'); } BigDecimal b = new BigDecimal(v); return b.setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString(); } /** * 取余數 * * @param v1 被除數 * @param v2 除數 * @param scale 小數點后保留幾位 * @return 余數 */ public static String remainder(String v1, String v2, int scale) { if (scale < 0) { throw new IllegalArgumentException( 'The scale must be a positive integer or zero'); } BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1); BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2); return b1.remainder(b2).setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString(); } /** * 取余數 BigDecimal * * @param v1 被除數 * @param v2 除數 * @param scale 小數點后保留幾位 * @return 余數 */ public static BigDecimal remainder(BigDecimal v1, BigDecimal v2, int scale) { if (scale < 0) { throw new IllegalArgumentException( 'The scale must be a positive integer or zero'); } return v1.remainder(v2).setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP); } /** * 比較大小 * * @param v1 被比較數 * @param v2 比較數 * @return 如果v1 大于v2 則 返回true 否則false */ public static boolean compare(String v1, String v2) { BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1); BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2); int bj = b1.compareTo(b2); boolean res; if (bj > 0) res = true; else res = false; return res; }}

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