介紹Java的大數(shù)類(BigDecimal)和八種舍入模式

更新時間：2016年08月15日 17:01:30 作者：亦楓

在實際應用中，需要對更大或者更小的數(shù)進行運算和處理。Java在java.math包中提供的API類BigDecimal，用來對超過16位有效位的數(shù)進行精確的運算。本文將介紹Java中的大數(shù)類BigDecimal及其八種舍入模式，有需要的可以參考借鑒。

1.BigDecimal簡介

BigDecimal 由任意精度的整數(shù)非標度值和32 位的整數(shù)標度 (scale) 組成。如果為零或正數(shù)，則標度是小數(shù)點后的位數(shù)。如果為負數(shù)，則將該數(shù)的非標度值乘以 10 的負scale 次冪。因此，BigDecimal表示的數(shù)值是(unscaledValue × 10-scale)。

2.BigDecimal的引入

在利用Java編程語言開發(fā)銀行、金融類等需要對數(shù)值進行高精度計算的軟件時，我們經常使用BigDecimal和BigInteger這兩個大數(shù)類，而不是常見的int、long、float、double類型，特別是在處理浮點型數(shù)據(jù)。

我們先看一下使用基礎數(shù)據(jù)類型double進行計算并打印結果的一個代碼演示：

public class MainClass {

  public static void main(String[] args) {
    System.out.println(0.02+0.01);
    System.out.println(0.05+0.01);
  }

}

結果如下：

0.03
0.060000000000000005

問題來了，為什么會出現(xiàn)第二種結果的數(shù)據(jù)呢？根本原因還是我們的計算機是由二進制的，而二進制是沒辦法來精確表示一個浮點數(shù)，CPU采用“尾數(shù)和指數(shù)”的方式（科學計數(shù)法）表達浮點數(shù)的時候存在一定的誤差。所以，當對數(shù)據(jù)精度要求比較高的時候，還是需要采用BigDecimal類，盡管計算速度上稍微慢了一些。

3.BigDecimal的使用

創(chuàng)建一個BigDecimal對象有構造函數(shù)和公有靜態(tài)方法（BigDecimal.valueOf）兩種方式，需要注意兩點：

1、構造函數(shù)包含使用基本數(shù)據(jù)類型和字符串作為參數(shù)的兩種形式，推薦使用后者，如：new BigDecimal(Double.valueOf(0.09))。大家可以嘗試一下，System.out.println(new BigDecimal(0.06).toString());語句的輸出結果是：0.059999999999999997779553950749686919152736663818359375

2、Decimal打印日志或向基本數(shù)據(jù)類型轉換時，盡量使用它提供的公有方法xxxValue()，比如doubleValue()，而不是簡單粗暴的一個toString()

4.BigDecimal舍入模式

盡管數(shù)據(jù)庫存儲的是一個高精度的浮點數(shù)，但是通常在應用中展示的時候往往需要限制一下小數(shù)點的位數(shù)，比如兩到三位小數(shù)即可，這時就需要使用到setScale(int newScale, int roundingMode)函數(shù)，作為BigDecimal的公有靜態(tài)變量，舍入模式（Rounding Mode）的運算規(guī)則比較多，公有八種，這里作個說明，官方文檔也有介紹。

1、ROUND_UP

向遠離零的方向舍入。舍棄非零部分，并將非零舍棄部分相鄰的一位數(shù)字加一。

2、ROUND_DOWN

向接近零的方向舍入。舍棄非零部分，同時不會非零舍棄部分相鄰的一位數(shù)字加一，采取截取行為。

3、ROUND_CEILING

向正無窮的方向舍入。如果為正數(shù)，舍入結果同ROUND_UP一致；如果為負數(shù)，舍入結果同ROUND_DOWN一致。注意：此模式不會減少數(shù)值大小。

4、ROUND_FLOOR

向負無窮的方向舍入。如果為正數(shù)，舍入結果同ROUND_DOWN一致；如果為負數(shù)，舍入結果同ROUND_UP一致。注意：此模式不會增加數(shù)值大小。

5、ROUND_HALF_UP

向“最接近”的數(shù)字舍入，如果與兩個相鄰數(shù)字的距離相等，則為向上舍入的舍入模式。如果舍棄部分>= 0.5，則舍入行為與ROUND_UP相同；否則舍入行為與ROUND_DOWN相同。這種模式也就是我們常說的我們的“四舍五入”。

6、ROUND_HALF_DOWN

向“最接近”的數(shù)字舍入，如果與兩個相鄰數(shù)字的距離相等，則為向下舍入的舍入模式。如果舍棄部分> 0.5，則舍入行為與ROUND_UP相同；否則舍入行為與ROUND_DOWN相同。這種模式也就是我們常說的我們的“五舍六入”。

7、ROUND_HALF_EVEN

向“最接近”的數(shù)字舍入，如果與兩個相鄰數(shù)字的距離相等，則相鄰的偶數(shù)舍入。如果舍棄部分左邊的數(shù)字奇數(shù)，則舍入行為與 ROUND_HALF_UP 相同；如果為偶數(shù)，則舍入行為與 ROUND_HALF_DOWN 相同。注意：在重復進行一系列計算時，此舍入模式可以將累加錯誤減到最小。此舍入模式也稱為“銀行家舍入法”，主要在美國使用。四舍六入，五分兩種情況，如果前一位為奇數(shù)，則入位，否則舍去。

8、ROUND_UNNECESSARY

斷言請求的操作具有精確的結果，因此不需要舍入。如果對獲得精確結果的操作指定此舍入模式，則拋出ArithmeticException。

下面，舉個例子說明一下不同舍入模式下的數(shù)值計算結果，保留一位小數(shù)：