BigDecimal使用详解？

BigDecimal是什么?

百度解释: 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。

通俗易懂就是: flaot和double处理小数时会出现精度缺失，于是就引进了BigDecimal对象处理小数。而BigDecimal是对象，不可以直接使用+、-、*、/等 [算术运算符] 直接对其对象进行数学运算,需要使用BigDecimal对象中的方法进行四则运算。

为什么使用BigDecimal?什么时候使用?

//测试浮点数精度缺失
@Test
void contextLoads() {
    System.out.println("0.2 + 0.1 = " + (0.2 + 0.1));
    System.out.println("0.3 - 0.1 = " + (0.3 - 0.1));
    System.out.println("0.2 * 0.1 = " + (0.2 * 0.1));
    System.out.println("0.3 / 0.2 = " + (0.3 / 0.1));
}

控制台输出如下:

1. 如上图，浮点数处理时可能会发生精度缺失。当处理金额相关的数字时，一点点精度缺失当数量级大的时候就是很大损失。

2. 浮点数为什么会发生精度缺失呢?

因为float和double都是浮点数，而计算机是二进制的，浮点数会失去一定的精确度。

注:根本原因是:十进制值通常没有完全相同的二进制表示形式;十进制数的二进制表示形式可能不精确,只能无限接近于那个值

3. 什么时候使用BigDecimal? BigDecimal需要慎重使用！虽然BigDecimal解决了浮点数精度问题，但BigDecimal基本上每步运算都需要创建新的BigDecimal对象，比float和double更加的损耗性能。当处理比较重要和对精度有要求的数据（金额）时使用BigDecimal。

BigDecimal怎么使用?

1.创建BigDecimal对象

BigDecimal有如上图所示的构造方法创建对象，而常用的有如下四种: 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(不推荐使用)

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(推荐使用)

不推荐将浮点数作为形参传入构造函数

//测试浮点数当做形参传入构造函数时精度缺失
@Test
void contextLoads() {
    BigDecimal bigDecimal = new BigDecimal(0.1);
    System.out.println("bigDecimal值为: " + bigDecimal);
    
    /** 控制台输出:bigDecimal值为: 0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625 */

如上代码结果所示: 参数类型为double的构造方法的结果有一定的不可预知性。new BigDecimal(0.1)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）。

推荐使用字符串为形参传入构造函数

（1）String类型参的构造方法是完全可预知的。比如 new BigDecimal(“0.1”) 将创建一个 BigDecimal对象，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。

（2）当是形参为浮点数时，推荐先将浮点数转换为字符串类型然后放入构造函数中。例如:new BigDecimal(Double.toString(value))或者new BigDecimal(new Double(value).toString())。代码如下图所示:

@Test
void contextLoads() {
    BigDecimal bigDecimal = new BigDecimal(Double.toString(2.1));
    BigDecimal bigDecimal1 = new BigDecimal(new Double(2.1).toString());
    System.out.println("bigDecimal值为: " + bigDecimal);
    System.out.println("bigDecimal1值为: " + bigDecimal1);
}

/** *控制台输出: *bigDecimal值为: 2.1 *bigDecimal1值为: 2.1 */

2.调用方法进行运算

四则运算:

add(BigDecimal)      BigDecimal对象中的值相加 subtract(BigDecimal) BigDecimal对象中的值相减 multiply(BigDecimal) BigDecimal对象中的值相乘 divide(BigDecimal)   BigDecimal对象中的值相除

BigDecimal类型转换为其它类型:

toString()     将BigDecimal对象的数值转换成字符串。 doubleValue() 将BigDecimal对象中的值以双精度数返回。 floatValue()   将BigDecimal对象中的值以单精度数返回。 longValue()    将BigDecimal对象中的值以长整数返回。 intValue()      将BigDecimal对象中的值以整数返回。

BigDecimal大小比较:

int returnValue = bigDecimal1.compareTo(bigDemical2)

两个BigDecimal对象进行大小比较，

1. 当returnValue = -1,表示bigdemical小于bigdemical2；
2. 当returnValue = 0,表示bigdemical等于bigdemical2；
3. 当returnValue = 1,表示bigdemical大于bigdemical2；

注: 除法(divide)运算的时候，结果不能整除而有余数时会报java.lang.ArithmeticException错误:

为了避免此错误产生，在进行除法运算的时候，针对可能出现的小数产生的计算，可以在divide方法中多传两个参数 divide(BigDecimal divisor, int scale, RoundingMode roundingMode) 也就是divide(new BigDecimal(value),保留小数点后几位小数，舍入模式)。如下图代码所示:

//测试除法有余数时使用divide(BigDecimal divisor, int scale, RoundingMode roundingMode)
@Test
void Test() {
    BigDecimal divisor = new BigDecimal(10);//除数
    BigDecimal dividend = new BigDecimal(3);//被除数
    System.out.println(divisor.divide(dividend,2,BigDecimal.ROUND_CEILING));// 输出10/3
}

/** *控制台输出:3.34 */

舍入模式

// Rounding Modes
//向远离0的方向舍入
public final static int ROUND_UP =           0;

//向零方向舍入
public final static int ROUND_DOWN =         1;

//向正无穷方向舍入
public final static int ROUND_CEILING =      2;

 //向负无穷方向舍入
public final static int ROUND_FLOOR =        3;

//向（距离）最近的一边舍入，除非两边（的距离）是相等,如果是这样，向上舍入, 1.55保留一位小数结果为1.6,也就是我们常说的“四舍五入”
public final static int ROUND_HALF_UP =      4;

//向（距离）最近的一边舍入，除非两边（的距离）是相等,如果是这样，向下舍入, 例如1.55 保留一位小数结果为1.5
public final static int ROUND_HALF_DOWN =    5;

//向（距离）最近的一边舍入，除非两边（的距离）是相等,如果是这样，如果保留位数是奇数，使用ROUND_HALF_UP，如果是偶数，使用ROUND_HALF_DOWN
public final static int ROUND_HALF_EVEN =    6;

//计算结果是精确的，不需要舍入模式
public final static int ROUND_UNNECESSARY =  7;

BigDecimal总结

(1) BigDecimal基本上每步运算都需要创建新的BigDecimal对象，比float和double更加的损耗性能。当处理比较重要和对精度有要求的数据（金额）时使用BigDecimal。

(2)不推荐将浮点数作为形参传入构造函数,推荐使用字符串为形参传入构造函数。

(3)当调用divide(除法)时，为了避免此java.lang.ArithmeticException错误产生，可以调用 divide(BigDecimal divisor, int scale, RoundingMode roundingMode) 也就是divide(new BigDecimal(value),保留小数点后几位小数，舍入模式)方法。