java中BigDecimal類的構(gòu)造詳解及使用
BigDecimal簡(jiǎn)介
BigDecimal
是由任意精度的整數(shù)非標(biāo)度值
和32
位的整數(shù)標(biāo)度 (scale
) 組成。如果為零或正數(shù),則標(biāo)度是小數(shù)點(diǎn)后的位數(shù)。如果為負(fù)數(shù),則將該數(shù)的非標(biāo)度值乘以 10
的負(fù)scale
次冪。因此,BigDecimal
表示的數(shù)值是(unscaledValue × 10-scale
) 雙精度浮點(diǎn)型變量double
可以處理16
位有效數(shù)。在實(shí)際應(yīng)用中,需要對(duì)更大或者更小的數(shù)進(jìn)行運(yùn)算和處理。Java
在java.math
包中提供的API
類BigDecimal
,用來(lái)對(duì)超過(guò)16
位有效位的數(shù)進(jìn)行精確的運(yùn)算
1.1 構(gòu)造函數(shù)
1.1.1 構(gòu)造API
BigDecimal
類的主要構(gòu)造器和方法
構(gòu)造器 | 描述 |
BigDecimal(int) | 創(chuàng)建一個(gè)具有參數(shù)所指定整數(shù)值的對(duì)象 |
BigDecimal(double) | 創(chuàng)建一個(gè)具有參數(shù)所指定雙精度值的對(duì)象 |
BigDecimal(long) | 創(chuàng)建一個(gè)具有參數(shù)所指定長(zhǎng)整數(shù)值的對(duì)象 |
BigDecimal(String) | 創(chuàng)建一個(gè)具有參數(shù)所指定以字符串表示的數(shù)值的對(duì)象 |
1.1.2 使用
主要測(cè)試參數(shù)類型為double
和String
的兩個(gè)常用構(gòu)造函數(shù)
BigDecimal adouble =new BigDecimal(1.22); System.out.println("construct with a double value: " + adouble); BigDecimal astring = new BigDecimal("1.22"); System.out.println("construct with a String value: " + astring);
輸出結(jié)果會(huì)是什么呢?如果你沒(méi)有認(rèn)為第一個(gè)會(huì)輸出1.22
,那么恭喜你答對(duì)了,輸出結(jié)果如下:
construct with a doublevalue:1.2199999999999999733546474089962430298328399658203125 construct with a String value: 1.22
JDK
的描述:
- 參數(shù)類型為
double
的構(gòu)造方法的結(jié)果有一定的不可預(yù)知性。有人可能認(rèn)為在Java
中寫(xiě)入new BigDecimal(0.1)
所創(chuàng)建的BigDecimal
正好等于0.1
(非標(biāo)度值1
,其標(biāo)度為1
),但是它實(shí)際上等于0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625
這是因?yàn)?code>0.1無(wú)法準(zhǔn)確地表示為double
(或者說(shuō)對(duì)于該情況,不能表示為任何有限長(zhǎng)度的二進(jìn)制小數(shù))。這樣,傳入到構(gòu)造方法的值不會(huì)正好等于0.1
(雖然表面上等于該值)。 - 另一方面,
String
構(gòu)造方法是完全可預(yù)知的:寫(xiě)入new BigDecimal("0.1")
將創(chuàng)建一個(gè)BigDecimal
,它正好等于預(yù)期的0.1
。因此,比較而言,通常建議優(yōu)先使用String
構(gòu)造方法。 - 當(dāng)
double
必須用作BigDecimal
的源時(shí),請(qǐng)注意,此構(gòu)造方法提供了一個(gè)準(zhǔn)確轉(zhuǎn)換;它不提供與以下操作相同的結(jié)果:先使用Double.toString(double)
方法,然后使用BigDecimal(String)
構(gòu)造方法,將double
轉(zhuǎn)換為String
。要獲取該結(jié)果,請(qǐng)使用static valueOf(double)
方法 valueOf(doubleval)
方法查看源碼部分如下:
public static BigDecimal valueOf(double val) { // Reminder: a zero double returns '0.0', so we cannotfastpath // to use the constant ZERO. This might be important enough to // justify a factory approach, a cache, or a few private // constants, later. return new BigDecimal(Double.toString(val)); }
1.2 方法
1.2.1 方法API
方法 | 描述 |
add(BigDecimal) | BigDecimal對(duì)象中的值相加,然后返回這個(gè)對(duì)象 |
subtract(BigDecimal) | BigDecimal對(duì)象中的值相減,然后返回這個(gè)對(duì)象 |
multiply(BigDecimal) | BigDecimal對(duì)象中的值相乘,然后返回這個(gè)對(duì)象 |
divide(BigDecimal) | BigDecimal對(duì)象中的值相除,然后返回這個(gè)對(duì)象 |
toString() | 將BigDecimal對(duì)象的數(shù)值轉(zhuǎn)換成字符串 |
doublue() | 將BigDecimal對(duì)象中的值以雙精度數(shù)返回 |
floatValue() | 將BigDecimal對(duì)象中的值以單精度數(shù)返回 |
longValue() | 將BigDecimal對(duì)象中的值以長(zhǎng)整數(shù)返回 |
intValue() | 將BigDecimal對(duì)象中的值以整數(shù)返回 |
1.2.2 加法操作
BigDecimal a =new BigDecimal("1.22"); System.out.println("construct with a String value: " + a); BigDecimal b =new BigDecimal("2.22"); a.add(b); System.out.println("aplus b is : " + a);
我們很容易會(huì)錯(cuò)誤
地認(rèn)為輸出:
construct with a Stringvalue: 1.22 a plus b is :3.44
但實(shí)際上a plus b is : 1.22
源碼分析: add(BigDecimal augend)
方法
public BigDecimal add(BigDecimal augend) { long xs =this.intCompact; //整型數(shù)字表示的BigDecimal,例a的intCompact值為122 long ys = augend.intCompact;//同上 BigInteger fst = (this.intCompact !=INFLATED) ?null :this.intVal;//初始化BigInteger的值,intVal為BigDecimal的一個(gè)BigInteger類型的屬性 BigInteger snd =(augend.intCompact !=INFLATED) ?null : augend.intVal; int rscale =this.scale;//小數(shù)位數(shù) long sdiff = (long)rscale - augend.scale;//小數(shù)位數(shù)之差 if (sdiff != 0) {//取小數(shù)位數(shù)多的為結(jié)果的小數(shù)位數(shù) if (sdiff < 0) { int raise =checkScale(-sdiff); rscale =augend.scale; if (xs ==INFLATED || (xs = longMultiplyPowerTen(xs,raise)) ==INFLATED) fst =bigMultiplyPowerTen(raise); }else { int raise =augend.checkScale(sdiff); if (ys ==INFLATED ||(ys =longMultiplyPowerTen(ys,raise)) ==INFLATED) snd = augend.bigMultiplyPowerTen(raise); } } if (xs !=INFLATED && ys !=INFLATED) { long sum = xs + ys; if ( (((sum ^ xs) &(sum ^ ys))) >= 0L)//判斷有無(wú)溢出 return BigDecimal.valueOf(sum,rscale);//返回使用BigDecimal的靜態(tài)工廠方法得到的BigDecimal實(shí)例 } if (fst ==null) fst =BigInteger.valueOf(xs);//BigInteger的靜態(tài)工廠方法 if (snd ==null) snd =BigInteger.valueOf(ys); BigInteger sum =fst.add(snd); return (fst.signum == snd.signum) ?new BigDecimal(sum,INFLATED, rscale, 0) : new BigDecimal(sum,compactValFor(sum),rscale, 0);//返回通過(guò)其他構(gòu)造方法得到的BigDecimal對(duì)象 }
以上只是對(duì)加法源碼的分析,減乘除其實(shí)最終都返回的是一個(gè)新的BigDecimal
對(duì)象,因?yàn)?code>BigInteger與BigDecimal
都是不可變的(immutable)
的,在進(jìn)行每一步運(yùn)算時(shí),都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)新的對(duì)象,所以a.add(b)
;雖然做了加法操作,但是a
并沒(méi)有保存加操作后的值,正確的用法應(yīng)該是a=a.add(b);
1.2.3 除法方法
引出問(wèn)題
先看例子:
BigDecimal b1 = BigDecimal.ONE; BigDecimal b2 = new BigDecimal("3"); System.out.println(b1.divide(b2));
以上代碼運(yùn)行時(shí),可能會(huì)報(bào)錯(cuò):java.lang.ArithmeticException: Non-terminating decimal expansion; no exact representable decimal result.
主要原因就是做除法運(yùn)算時(shí),沒(méi)有除盡且沒(méi)有對(duì)結(jié)果處理,就算術(shù)異常了
解決方法
方法一
divide
方法第一個(gè)參數(shù)是除數(shù),第二個(gè)參數(shù)是指定小數(shù)為數(shù),第三個(gè)指定四舍五入規(guī)則 因此可以作如下修改:
System.out.println(b1.divide(b2,3,BigDecimal.ROUND_HALF_UP));
方法二
使用MathContext
,其構(gòu)造方法第一個(gè)是指定小數(shù)位數(shù),第二個(gè)是指定四舍五入規(guī)則
MathContext mc = new MathContext(5, RoundingMode.HALF_UP);System.out.println(b1.divide(b2,mc));
1.2.4 BigDecimal和格式化
public static void main(String[] args) { double i = 3.856; 舍掉小數(shù)取整 System.out.println("舍掉小數(shù)取整:Math.floor(3.856)=" + (int) Math.floor(i)); 四舍五入取整 System.out.println("四舍五入取整:(3.856)="+ new BigDecimal(i).setScale(0, BigDecimal.ROUND_HALF_UP)); 四舍五入保留兩位小數(shù) System.out.println("四舍五入取整:(3.856)="+ new BigDecimal(i).setScale(2, BigDecimal.ROUND_HALF_UP)); 湊整,取上限 System.out.println("湊整:Math.ceil(3.856)=" + (int) Math.ceil(i)); 舍掉小數(shù)取整 System.out.println("舍掉小數(shù)取整:Math.floor(-3.856)=" + (int) Math.floor(-i)); 四舍五入取整 System.out.println("四舍五入取整:(-3.856)=" + new BigDecimal(-i).setScale(0, BigDecimal.ROUND_HALF_UP)); 四舍五入保留兩位小數(shù) System.out.println("四舍五入取整:(-3.856)="+ new BigDecimal(-i).setScale(2, BigDecimal.ROUND_HALF_UP)); 湊整,取上限 System.out.println("湊整(-3.856)=" + (int) Math.ceil(-i));
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