(转)使用BigDecimal进行精确运算

场景:在进行支付业务的金额计算时,通常采用BigDecimal类型的数据,并没有看到常见的int double类型,所以有必要好好学习下BigDecimal的常用用法。

1 误区

首先我们先来看如下代码示例:

public class Test_1 {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(0.06+0.01);
System.out.println(1.0-0.42);
System.out.println(4.015*100);
System.out.println(303.1/1000);
} }

运行结果如下。

 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,浮点数是没有办法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。

2 BigDecimal使用

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。

2.1 BigDecimal和基本类型变量之间转换

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);

对于常用的加,减,乘,除,BigDecimal类提供了相应的成员方法。

public BigDecimal add(BigDecimal value);                        //加法
public BigDecimal subtract(BigDecimal value); //减法
public BigDecimal multiply(BigDecimal value); //乘法
public BigDecimal divide(BigDecimal value); //除法

进行相应的计算后,我们可能需要将BigDecimal对象转换成相应的基本数据类型的变量,可以使用floatValue(),doubleValue()等方法。

下表是BigDecimal类的常用方法

序号

方    法

类型

描    述

1

public BigDecimal(double val)

构造

将double表示形式转换

为BigDecimal

2

public BigDecimal(int val)

构造

将int表示形式转换为

BigDecimal

3

public BigDecimal(String val)

构造

将字符串表示

形式转换为BigDecimal

4

public BigDecimal add(BigDecimal augend)

普通

加法

5

public BigDecimal subtract(BigDecimal
subtrahend)

普通

减法

6

public BigDecimal multiply(BigDecimal
multiplicand)

普通

乘法

7

public BigDecimal divide(BigDecimal
divisor)

普通

除法

下面是一个工具类,该工具类提供加,减,乘,除运算。

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();
}
}

3 补充

BigDecimal除法,并保留小数后两位

public static void main(String[] args) {
BigDecimal a;
BigDecimal b;
a = new BigDecimal(3);
b = new BigDecimal(81);
System.out.print(a.divide(b, , RoundingMode.HALF_UP));
}

必须保留后面的RoundingMode.HALF_UP进行四舍五入才能够保留两位有效数字。

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