BigDecimal 专题

看朋友的BLOG，上面说double和float用于科学计算和工程计算，在商业上要使用BigDecimal,特别是由于精度问题和表示范围。

BigDecimal的其中两个构造函数的区别，

BigDecimal(double val)
Translates a double into a BigDecimal.

BigDecimal(String val)
Translates the String repre sentation of a BigDecimal into a BigDecimal.

用System.out.print(new BigDecimal(0.15));

结果是：0.1499999999999999944488848768742172978818416595458984375
用System.out.print(new BigDecimal("0.15"));
发现结果是：0.15
所以在使用包含小数的数据时尽量使用BigDecimal，并且用字符串来初始化它。
另一个小发现，自己一直没有注意到的，在编程时.1=0.1,0是可以省略掉的

https://blog.csdn.net/tavor/article/details/2118553

BigDecimal通常在涉及到精确计算的时候会用到，下面是自己多次错误使用BigDecimal的总结。

结论：

1. BigDecimal初始化小数时，尽量用字符串形式，例如new BigDecimal("0.1");
2. BigDecimal类型变量比较大小时用compareTo方法，判断变量值是否为0，与BigDecimal.ZERO比较大小。
3. BigDecimal作除法时，除了要考虑除数是否为0，更要考虑是否能除尽的问题，直接调用BigDecimal divide(BigDecimal divisor, int scale, int roundingMode)方法做除法可以避免除不尽的问题。

初始化BigDecimal变量：

//BigDecimal初始化  
public static void testBigDecimalinit() {  
    BigDecimal num1 = new BigDecimal(0.1);  
    System.out.println("坑点1：num1="+num1);//坑点1：num1=0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625  
      
    BigDecimal num2 = new BigDecimal("0.1");  
    System.out.println("正确写法：num2="+num2);//正确写法：num2=0.1  
} 

结论：尽量用字符串的形式初始化，因为小数在计算机内部根本没法精确表示。 

 

比较大小

比较BigDecimal类型的变量和0的大小，用compareTo，不要用equals：

if (num1.compareTo(BigDecimal.ZERO)>0)  
if (num1.compareTo(BigDecimal.ZERO)<0)  
if (num1.compareTo(BigDecimal.ZERO)==0)  

//比较大小  
public static void testBigDecimalCompareTo() {  
    BigDecimal num1 = new BigDecimal("0.1");  
    BigDecimal num2 = new BigDecimal("0.100");  
      
    if (!num1.equals(num2)) {  
        System.out.println("坑点1，用equals比较大小，num1="+num1+", num2="+num2+" 【不相等】");  
    }  
    if (!(num1 == num2)) {  
        System.out.println("坑点2，用==运算符比较大小，num1="+num1+", num2="+num2+" 【不相等】");  
    }  
      
    if (num1.compareTo(num2) == 0) {  
        System.out.println("正确比较大小，用compareTo，num1="+num1+", num2="+num2+" 【相等】");  
    }  
}   

结论：比较大小或者值是否相等，用compareTo方法

 

 

BigDecimal除法

在出现除不尽的时候，会出现问题，例如1/3的问题：

//BigDecimal除法  
    public static void testBigDecimalDivide() {  
        BigDecimal num1 = new BigDecimal("1");  
        //坑点：Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: Non-terminating decima    l expansion; no exact representable decimal result.  
//        System.out.println("坑点写法1："+num1.divide(new BigDecimal("3")));  
//        System.out.println("坑点写法2："+num1.divide(new BigDecimal("3")).setScale(2, BigDecimal.ROUND_DOWN));  
          
        System.out.println("正确写法："+num1.divide(new BigDecimal("3"), 2, BigDecimal.ROUND_HALF_DOWN));  
    }    

结论：只有在divide的时候就设置好要精确的小数位数和舍入模式，才能避免出现无法精确表达除不尽的问题。

 https://blog.csdn.net/h4x0r_007/article/details/45171141

        //****BigDecimal中传入的double类型的数据，要为String类型，不然得到在BigDecimal仍然是不准确的double数据****
//        BigDecimal addend = new BigDecimal(0.06);
//        BigDecimal augend = new BigDecimal(0.01);
        BigDecimal addend = new BigDecimal("0.06");
        BigDecimal augend = new BigDecimal("0.01");
        BigDecimal result = addend.add(augend);
        System.out.println(q1 + result.doubleValue() + "==" + percent.format(v));

import java.math.BigDecimal;
import java.math.RoundingMode;
import java.text.NumberFormat;


public class AddSubtractMultiplyDivide {

    public static void main(String[] args) {
        String q1 = "0.06 + 0.01 =";
        String q2 = "1.0 - 0.42=";
        String q3 = "4.015 * 100=";
        String q4 = "303.1 / 1000=";
        NumberFormat percent = NumberFormat.getPercentInstance();     //建立百分比格式化用
        percent.setMaximumFractionDigits(5);
        double v = 0.06 + 0.01;
        System.out.println(q1 + v + "==" + percent.format(v));
        System.out.println(q2 + (1.0 - 0.42));
        System.out.println(q3 + (4.015 * 100));
        System.out.println(q4 + (303.1 / 1000));
        System.out.println("====================LINE====================");


        BigDecimal addend = new BigDecimal(0.06);
        BigDecimal augend = new BigDecimal(0.01);
        BigDecimal result = addend.add(augend);
        System.out.println(q1 + result.doubleValue() + "==" + percent.format(v));

        BigDecimal minuend = new BigDecimal(1.0);
        BigDecimal subtrahend = new BigDecimal(0.42);
        result = minuend.subtract(subtrahend);
        System.out.println(q2 + result.doubleValue());

        BigDecimal multiplicand = new BigDecimal(4.015);
        BigDecimal multiplicator = new BigDecimal(100);
        result = multiplicand.multiply(multiplicator);
        System.out.println(q3 + result.doubleValue());

        BigDecimal dividend = new BigDecimal(303.1);
        BigDecimal divisor = new BigDecimal(1000);
        int scale = 10;
        result = dividend.divide(divisor, scale, RoundingMode.HALF_UP);
        System.out.println(q4 + result.doubleValue());

    }

}

输出：

0.06 + 0.01 =0.06999999999999999==7%
1.0 - 0.42=0.5800000000000001
4.015 * 100=401.49999999999994
303.1 / 1000=0.30310000000000004
====================LINE====================
0.06 + 0.01 =0.06999999999999999==7%
1.0 - 0.42=0.5800000000000001
4.015 * 100=401.49999999999994
303.1 / 1000=0.3031

运行结果出现这种：
0.06999999999999999
0.5800000000000001
401.49999999999994
0.30310000000000004
你认为你看错了，但结果却是是这样的。
问题在哪里呢？
原因在于我们的计算机是二进制的。浮点数没有办法是用二进制进行精确表示。
我们的CPU表示浮点数由两个部分组成：指数和尾数，这样的表示方法一般都会失去一定的精确度，有些浮点数运算也会产生一定的误差。
如：2.4的二进制表示并非就是精确的2.4。
反而最为接近的二进制表示是 2.3999999999999999。
浮点数的值实际上是由一个特定的数学公式计算得到的。

其实java的float只能用来进行科学计算或工程计算，在大多数的商业计算中，一般采用java.math.BigDecimal类来进行精确计算。
在使用BigDecimal类来进行计算的时候，主要分为以下步骤：

1、用float或者double变量构建BigDecimal对象。

2、通过调用BigDecimal的加，减，乘，除等相应的方法进行算术运算。

3、把BigDecimal对象转换成float，double，int等类型。
一般来说，可以使用BigDecimal的构造方法或者静态方法的valueOf()方法把基本类型的变量构建成BigDecimal对象。

BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(0.48));
BigDecimal b2 = BigDecimal.valueOf(0.48);

Java在java.math包中提供的API类BigDecimal，用来对超过16位有效位的数进行精确的运算。
双精度浮点型变量double可以处理16位有效数。
在实际应用中，需要对更大或者更小的数进行运算和处理。float和double只能用来做科学计算或者是工程计算，
在商业计算中要用java.math.BigDecimal。
BigDecimal所创建的是对象，我们不能使用传统的+、-、*、/等算术运算符直接对其对象进行数学运算，而必须调用其相对应的方法。方法中的参数也必须是BigDecimal的对象。
构造器是类的特殊方法，专门用来创建对象，特别是带有参数的对象。

BigDecimal一共有4个构造方法
BigDecimal(int) 创建一个具有参数所指定整数值的对象。
BigDecimal(double) 创建一个具有参数所指定双精度值的对象。
BigDecimal(long) 创建一个具有参数所指定长整数值的对象。
BigDecimal(String) 创建一个具有参数所指定以字符串表示的数值的对象。
BigDecimal 的运算方式 不支持 + - * / 这类的运算 它有自己的运算方法
BigDecimal add(BigDecimal augend) 加法运算
BigDecimal subtract(BigDecimal subtrahend) 减法运算
BigDecimal multiply(BigDecimal multiplicand) 乘法运算
BigDecimal divide(BigDecimal divisor) 除法运算

   BigDecimal volumn = new BigDecimal("1");
   volumn = volumn.add(new BigDecimal("2"));

输出结果：3

格式化及例子编辑
由于NumberFormat类的format()方法可以使用BigDecimal对象作为其参数，可以利用BigDecimal对超出16位有效数字的货币值，百分值，以及一般数值进行格式化控制。
以利用BigDecimal对货币和百分比格式化为例。
首先，创建BigDecimal对象，进行BigDecimal的算术运算后，分别建立对货币和百分比格式化的引用，最后利用BigDecimal对象作为format()方法的参数，输出其格式化的货币值和百分比。

BigDecimal bigLoanAmount = new BigDecimal("具体数值");   //创建BigDecimal对象
BigDecimal bigInterestRate = new BigDecimal("具体数值");
BigDecimal bigInterest = bigLoanAmount.multiply(bigInterestRate); //BigDecimal运算
NumberFormat currency = NumberFormat.getCurrencyInstance();    //建立货币格式化引用
NumberFormat percent = NumberFormat.getPercentInstance();     //建立百分比格式化用
percent.setMaximumFractionDigits(3);               //百分比小数点最多3位
//利用BigDecimal对象作为参数在format()中调用货币和百分比格式化
System.out.println("Loan amount:	" + currency.format(bigLoanAmount));
System.out.println("Interest rate:	" + percent.format(bigInterestRate));
System.out.println("Interest:	" + currency.format(bigInterest));

Loan amount:  ￥129,876,534,219,876,523.12
Interest rate: 8.765%
Interest:  ￥11,384,239,549,149,661.69
常见用法：
初始化 BigDecimal a= new BigDecimal("1.35");
对数值取值：
a.setScale(1,BigDecimal.ROUND_DOWN);
取一位小数，直接删除后面多余位数，故取值1.3.
a.setScale(1,BigDecimal.ROUND_UP);
取一位小数，删除后面位数，进一位，故取值1.4.
a.setScale(1,BigDecimal.ROUND_HALF_UP);
取一位小数，四舍五入，故取值1.4.
a.setScale(1,BigDecimal.ROUND_HALF_DOWN);
取一位小数，四舍五入，同上，故取值1.4.

http://baike.baidu.com/link?url=mm_3A7ifKIS0lDmiLyECVioqAbhNkSFfcNEor8ouSjxnbr-7_HqOwveXgt7xZOQA6tviAahv7i6ok3DPwrR5BekRtkjsxFD1SO079RdgIdC

public class Arith {
    /**
     * 提供精确加法计算的add方法
     * @param value1 被加数
     * @param value2 加数
     * @return 两个参数的和
     */
    public static double add(double value1,double value2){
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.valueOf(value1));
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.valueOf(value2));
        return b1.add(b2).doubleValue();
    }
    
    /**
     * 提供精确减法运算的sub方法
     * @param value1 被减数
     * @param value2 减数
     * @return 两个参数的差
     */
    public static double sub(double value1,double value2){
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.valueOf(value1));
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.valueOf(value2));
        return b1.subtract(b2).doubleValue();
    }
    
    /**
     * 提供精确乘法运算的mul方法
     * @param value1 被乘数
     * @param value2 乘数
     * @return 两个参数的积
     */
    public static double mul(double value1,double value2){
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.valueOf(value1));
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.valueOf(value2));
        return b1.multiply(b2).doubleValue();
    }
    
    /**
     * 提供精确的除法运算方法div
     * @param value1 被除数
     * @param value2 除数
     * @param scale 精确范围
     * @return 两个参数的商
     * @throws IllegalAccessException
     */
    public static double div(double value1,double value2,int scale) throws IllegalAccessException{
        //如果精确范围小于0，抛出异常信息
        if(scale<0){         
            throw new IllegalAccessException("精确度不能小于0");
        }
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.valueOf(value1));
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.valueOf(value2));
        return b1.divide(b2, scale).doubleValue();    
    }
}

java.math.BigDecimal

不可变的、任意精度的有符号十进制数。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)。
与之相关的还有两个类：
java.math.MathContext：
该对象是封装上下文设置的不可变对象，它描述数字运算符的某些规则，如数据的精度，舍入方式等。
java.math.RoundingMode：
这是一种枚举类型，定义了很多常用的数据舍入方式。
这个类用起来还是很比较复杂的，原因在于舍入模式，数据运算规则太多太多，
不是数学专业出身的人看着中文API都难以理解，这些规则在实际中使用的时候在翻阅都来得及。
在银行、帐户、计费等领域，BigDecimal提供了精确的数值计算。其中8种舍入方式值得掌握。

1、ROUND_UP
舍入远离零的舍入模式。
在丢弃非零部分之前始终增加数字(始终对非零舍弃部分前面的数字加1)。
注意，此舍入模式始终不会减少计算值的大小。

2、ROUND_DOWN
接近零的舍入模式。
在丢弃某部分之前始终不增加数字(从不对舍弃部分前面的数字加1，即截短)。
注意，此舍入模式始终不会增加计算值的大小。

3、ROUND_CEILING
接近正无穷大的舍入模式。
如果 BigDecimal 为正，则舍入行为与 ROUND_UP 相同;
如果为负，则舍入行为与 ROUND_DOWN 相同。
注意，此舍入模式始终不会减少计算值。

4、ROUND_FLOOR

接近负无穷大的舍入模式。
如果 BigDecimal 为正，则舍入行为与 ROUND_DOWN 相同;
如果为负，则舍入行为与 ROUND_UP 相同。
注意，此舍入模式始终不会增加计算值。

5、ROUND_HALF_UP

向“最接近的”数字舍入，如果与两个相邻数字的距离相等，则为向上舍入的舍入模式。
如果舍弃部分 >= 0.5，则舍入行为与 ROUND_UP 相同;否则舍入行为与 ROUND_DOWN 相同。
注意，这是我们大多数人在小学时就学过的舍入模式(四舍五入)。

6、ROUND_HALF_DOWN

向“最接近的”数字舍入，如果与两个相邻数字的距离相等，则为上舍入的舍入模式。
如果舍弃部分 > 0.5，则舍入行为与 ROUND_UP 相同;否则舍入行为与 ROUND_DOWN 相同(五舍六入)。

7、ROUND_HALF_EVEN

向“最接近的”数字舍入，如果与两个相邻数字的距离相等，则向相邻的偶数舍入。
如果舍弃部分左边的数字为奇数，则舍入行为与 ROUND_HALF_UP 相同;
如果为偶数，则舍入行为与 ROUND_HALF_DOWN 相同。
注意，在重复进行一系列计算时，此舍入模式可以将累加错误减到最小。
此舍入模式也称为“银行家舍入法”，主要在美国使用。四舍六入，五分两种情况。
如果前一位为奇数，则入位，否则舍去。
以下例子为保留小数点1位，那么这种舍入方式下的结果。
1.15>1.2 1.25>1.2
8、ROUND_UNNECESSARY

断言请求的操作具有精确的结果，因此不需要舍入。
如果对获得精确结果的操作指定此舍入模式，则抛出ArithmeticException。

不同舍入模式下的舍入操作汇总

不同舍入模式下的舍入操作汇总

	根据给定的舍入模式将输入数字舍入为一位数的结果
输入数字	UP	DOWN	CEILING	FLOOR	HALF_UP	HALF_DOWN	HALF_EVEN	UNNECESSARY
5.5	6	5	6	5	6	5	6	抛出 ArithmeticException
2.5	3	2	3	2	3	2	2	抛出 ArithmeticException
1.6	2	1	2	1	2	2	2	抛出 ArithmeticException
1.1	2	1	2	1	1	1	1	抛出 ArithmeticException
1.0	1	1	1	1	1	1	1	1
-1.0	-1	-1	-1	-1	-1	-1	-1	-1
-1.1	-2	-1	-1	-2	-1	-1	-1	抛出 ArithmeticException
-1.6	-2	-1	-1	-2	-2	-2	-2	抛出 ArithmeticException
-2.5	-3	-2	-2	-3	-3	-2	-2	抛出 ArithmeticException
-5.5	-6	-5	-5	-6	-6	-5	-6	抛出 ArithmeticException