BigDecimal 详解

article/2025/10/1 5:51:20

一，BigDecimal的简介

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。

二，为什么要使用BigDecimal

我们观察下面代码的执行结果

运行结果与我们预期值不同

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。 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。

三，下面介绍BigDecimal的使用

①.构造方法

BigDecimal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。 //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

从上述代码中看出，BigDecimal(double)构造方法结果不符合预期，为什么出现这种现象？

JDK的描述：
1、参数类型为double的构造方法的结果有一定的不可预知性。有人可能认为在Java中写入 newBigDecimal(0.1)所创建的BigDecimal正好等于 0.1（非标度值 1，其标度为 1），
但是它实际上等于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）。
2、另一方面，String 构造方法是完全可预知的：写入 newBigDecimal("0.1") 将创建一个  BigDecimal，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。
当double必须用作BigDecimal的源时，请使用Double.toString(double)转成String，然后使用String构造方法，或使用BigDecimal的静态方法valueOf，上述代码已经实现了

②.方法的调用

方法描述
add(BigDecimal)         BigDecimal对象中的值相加，然后返回这个对象。
subtract(BigDecimal)    BigDecimal对象中的值相减，然后返回这个对象。
multiply(BigDecimal)    BigDecimal对象中的值相乘，然后返回这个对象。
divide(BigDecimal)      BigDecimal对象中的值相除，然后返回这个对象。
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。

这里有一点需要注意的是除法运算divide.
BigDecimal除法可能出现不能整除的情况，比如 4.5/1.3，这时会报错java.lang.ArithmeticException: Non-terminating decimal expansion; no exact representable decimal result.

我们查看源码中的divide方法

其中

第一参数表示除数，
第二个参数表示小数点后保留位数，
第三个参数表示舍入模式，只有在作除法运算或四舍五入时才用到舍入模式，有下面这几种
下面引入舍入模式：

舍入模式ROUND_CEILING       向正无穷方向舍入ROUND_DOWN          向零方向舍入ROUND_FLOOR         向负无穷方向舍入ROUND_HALF_DOWN     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1.5ROUND_HALF_EVEN     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_DOWNROUND_HALF_UP       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”ROUND_UNNECESSARY   计算结果是精确的，不需要舍入模式ROUND_UP            向远离0的方向舍入

其中注意，如果可以得到准确的结果的话，就不能使用BigDecimal.ROUND_UNNECESSARY，否则会报错

③.scale属性

BigDecimal用scale()表示小数位数

当然我们也可以设置scale，使用setScale方法，对BigDecimal进行截断和四舍五入

其中RoundingMode.UNNECESSARY如果使用的话，设置的小数位数必须和原来的一样，否则会报错(因为是精确)

 

四，BigDecimal的比较

比较两个BigDecimal的方法1.equals()  并不是不能使用equals方法比较两个BigDecimal只是我们通常使用compareTo在比较两个BigDecimal的值是否相等时，要特别注意，使用equals()方法不但要求两个BigDecimal的值相等，还要求它们的scale()相等如果查看BigDecimal的源码，可以发现，实际上一个BigDecimal是通过一个BigInteger和一个scale来表示的，即BigInteger表示一个完整的整数，而scale表示小数位数：public class BigDecimal extends Number implements Comparable<BigDecimal> {private final BigInteger intVal;private final int scale;.......}2.compareTo()  通常使用因此我们通常使用compareTo()方法来比较，它根据两个值的大小分别返回负数、正数和0，分别表示小于、大于和等于。使用compareTo()比较两个BigDecimal的值，不建议使用equals()！！！！

代码示例：

五，BigDecimal的格式化

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。

这里只演示一下：

其他格式化：

运行结果

六，总结

(1)商业计算使用BigDecimal。

(2)尽量使用参数类型为String的构造函数。

(3) BigDecimal都是不可变的（immutable）的，在进行每一步运算时，都会产生一个新的对象，所以在做加减乘除运算时千万要保存操作后的值。减乘除其实最终都返回的是一个新的BigDecimal对象，因为BigInteger与BigDecimal都是不可变的（immutable）的，在进行每一步运算时，都会产生一个新的对象

(4)我们往往容易忽略JDK底层的一些实现细节，导致出现错误，需要多加注意。

参考博客：

廖雪峰BigDecimal讲解

参考大佬的csdn博客

 

 

 

 

 

 


http://chatgpt.dhexx.cn/article/YiE2VCUY.shtml

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