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浅谈Java基础知识之BigDecimal

程序员文章站 2022-06-22 23:09:02
一、基本使用使用示例:// 初始化bigdecimal bd1=new bigdecimal("456");bigdecimal bd2=new bigdecimal("123");// 加bigde...

一、基本使用

使用示例:

// 初始化
bigdecimal bd1=new bigdecimal("456");
bigdecimal bd2=new bigdecimal("123");

// 加
bigdecimal add=bd1.add(bd2);
// 减
bigdecimal subtract=bd1.subtract(bd2);  
// 乘
bigdecimal multiply=bd1.multiply(bd2); 
// 除
bigdecimal divide=bd1.divide(bd2);     

// 指数运算, 2 is exponent
bigdecimal powervalue=bd2.pow(2);     

// 四舍五入
multiply.setscale(1, roundingmode.half_even);

二、舍入模式

枚举类 java.math.roundingmode 定义了8种数据的舍入模式,在 bigdecimal 中,可以用 bigdecimal.setscale(int newscale, roundingmode roundingmode) 来设置数据的精度和舍入模式。

  • round_up:向远离零的方向舍入。
  • 若舍入位为非零,则对舍入部分的前一位数字加1;若舍入位为零,则直接舍弃。即为向外取整模式。
  • round_down:向接近零的方向舍入。
  • 不论舍入位是否为零,都直接舍弃。即为向内取整模式。
  • round_ceiling:向正无穷大的方向舍入。
  • bigdecimal 为正,则舍入行为与 round_up 相同;若为负,则舍入行为与 round_down 相同。即为向上取整模式。
  • round_floor:向负无穷大的方向舍入。
  • bigdecimal 为正,则舍入行为与 round_down 相同;若为负,则舍入行为与 round_up 相同。即为向下取整模式。
  • round_half_up:向“最接近的”整数舍入。
  • 若舍入位大于等于5,则对舍入部分的前一位数字加1;若舍入位小于5,则直接舍弃。即为四舍五入模式。
  • round_half_down:向“最接近的”整数舍入。
  • 若舍入位大于5,则对舍入部分的前一位数字加1;若舍入位小于等于5,则直接舍弃。即为五舍六入模式。
  • round_half_even:向“最接近的”整数舍入。
  • 若(舍入位大于5)或者(舍入位等于5且前一位为奇数),则对舍入部分的前一位数字加1;
  • 若(舍入位小于5)或者(舍入位等于5且前一位为偶数),则直接舍弃。即为银行家舍入模式。
  • round_unnecessary
  • 断言请求的操作具有精确的结果,因此不需要舍入。
  • 如果对获得精确结果的操作指定此舍入模式,则抛出arithmeticexception。

浅谈Java基础知识之BigDecimal

三、注意事项

1.大量的数学计算时,使用 基本数据类型 而不是bigintegerbigdecimal

原因:由于是不可变(immutable)的,在进行每一步运算时,都会产生一个新的对象,引起开销。
建议:应尽量用 long , float , double 等基本类型做科学计算或者工程计算。
设计的目的是用来精确地表示大整数和小数,例如进行金额等比较敏感的数据运算。

2.构造 bigdecimal 时,使用 string 而不是 double

原因:有些数字用 double 根本无法精确表示,传给 bigdecimal 构造方法时就已经不精确了。例如:new bigdecimal(0.1)得到的值是0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625。
建议:使用 new bigdecimal(“0.1”) 得到的值是 0.1。
bigdecimal 有4个构造方法,其中的两个用 biginteger 构造,一个用 double 构造,一个用 string 构造。

3.比较两个 bigdecimal 值时,使用 compareto() 而不是 equals()

原因: equals() 方法认为 0.1 和 0.1 是相等的,返回true;认为 0.10 和 0.1 是不等的,返回false。
compareto() 方法则认为 0.1 与 0.1 相等,0.10 与 0.1 也相等。

4.另外还有一些情形,任意精度的小数运算仍不能表示精确结果。例如,1 除以 9 会产生无限循环的小数 .111111…。
出于这个原因,在进行除法运算时,bigdecimal可以让您显式地控制舍入。

四、异常处理 arithmeticexception异常

在使用bigdecimal数据类型进行计算时,会有三种情况抛出 arithmeticexception,分别是:

1.当除数为 0 时,这种情况比较常见,所以我们在进行除法运算之前先判断下除数是否为 0;

2.如果运算的结果是无线循环的小数,并且在除的时候没有对结果设置精确的位数;
bigdecimal divide 方法结果为无限小数问题 10/3=3.3333333333333333…

public static void main(string[] args) {
	bigdecimal a = new bigdecimal("10");
	bigdecimal o = new bigdecimal("3");
	system.out.print(a.divide(o,2, bigdecimal.round_down).doublevalue());
}

note:不设置精度范围会出现异常

3.当我们设置了结果的舍入模式是 round_unnecessary 模式时:
如果确保了计算的结果是精确的,则不会抛出异常;否则,就会抛出arithmeticexception 异常。

4.只设置精度(小数点后面的位数,scale),但没有设置舍入模式(roundingmodel)时,会不知道如何对小数舍入而报错。
所以在设置精度时要连舍入模式一起设置。

// wrong code
 bd = new bigdecimal(1.5); // is actually 1.4999....
 bd.setscale(1); // throws arithmeticexception
 
 // wright code
 a = new bigdecimal("2.5"); // digit left of 5 is even, so round down
 b = new bigdecimal("1.5"); // digit left of 5 is odd, so round up
 a.setscale(0, bigdecimal.round_half_even).tostring() // => 2
 b.setscale(0, bigdecimal.round_half_even).tostring() // => 2

5.指数运算,指数 exponent 为负数时
if you are raising things to negative exponents, you must specify a mathcontext in bigdecimal.pow(int, mathcontext) so it knows how much precision to use – otherwise, bigdecimal will try to compute it to infinite precision, which is not possible for some values.

//wrong code
bigdecimal powervalue=bd2.pow(-27);// -27 is exponent

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