[十七]基础类型BigDecimal简介
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2022-05-14 15:34:45
BigDecimal简介，主要介绍了内部数据结构形式，构造方法，常量，Bigdecimal方法列表，使用注意事项。 ......
bigdecimal是不可变的、任意精度的、有符号的、十进制数.
组成部分
| bigdecimal 由任意精度的整数非标度值 和 32 位的整数标度 (scale) 组成 |
|
bigdecimal 表示的数值是 :
unscaledvalue × 10的-scale 次幂
|
私有成员intval就是非标度值
scale就是标度
标度
bigdecimal由非标度值 和 32 位的整数标度 (scale) 组成
bigdecimal表示的数为: unscaledvalue × 10的-scale 次幂
显然
如果scale为零或正数，最终的结果中，小数点后面的位数就等于scale标度
比如: scale为1 10的-1次方, 0.1 小数点后有1位
如果 scale 是负数，那最终的结果将会是乘以 10的|scale| 次方
比如: scale为-3 最终的值就是非标度值乘以 1000 ( 10的(- -3)次方 )
精度
非标度值的数字个数
构造方法
几个关键概念 非标度值 标度 运算规则
构造方法就是围绕这几个点展开的
| bigdecimal(biginteger val) | 将 biginteger 转换为 bigdecimal |
|
bigdecimal(biginteger unscaledval,int scale)
|
将 biginteger 非标度值和 int 标度转换为 bigdecimal |
|
bigdecimal(biginteger unscaledval,
int scale,
mathcontext mc)
|
将 biginteger 非标度值和 int 标度转换为 bigdecimal
（根据上下文设置进行舍入）
|
|
bigdecimal(biginteger val,mathcontext mc)
|
将 biginteger 转换为 bigdecimal（根据上下文设置进行舍入） |
| bigdecimal(char[] in, int offset, int len, mathcontext mc) | 将 bigdecimal 的字符数组表示形式转换为 bigdecimal 允许指定子数组 根据上下文设置进行舍入 |
| bigdecimal(char[] in, int offset, int len) | 上一个方法的简化默认形式 |
| bigdecimal(char[] in) | 简化形式 |
| bigdecimal(char[] in, mathcontext mc) | 简化形式 |
| bigdecimal(string val) |
调用的bigdecimal(char[] in, int offset, int len) |
| bigdecimal(string val, mathcontext mc) | 调用的是bigdecimal(char[] in, int offset, int len, mathcontext mc) |
| bigdecimal(int val) | int 转换为 bigdecimal |
| bigdecimal(int val, mathcontext mc) | int 转换为 bigdecimal 根据上下文设置进行舍入 |
| bigdecimal(long val) | long 转换为 bigdecimal |
| bigdecimal(long val, mathcontext mc) | long 转换为 bigdecimal 根据上下文设置进行舍入 |
| bigdecimal(double val) | double 转换为 bigdecimal |
| bigdecimal(double val, mathcontext mc) | double 转换为 bigdecimal 根据上下文设置进行舍入 |
构造方法注意事项
bigdecimal(double val)
bigdecimal(double val, mathcontext mc)
这两个构造方法具有一定的不确定性
如下图所示,这是因为在二进制中无法准确地表示0.1 如同十进制无法准确表示 1/3 一样
当 double 必须用作 bigdecimal 的源时
请注意，此构造方法public bigdecimal(double val)提供了一个准确转换；
它不等同于下面的操作：
先使用 double.tostring(double) 方法，
然后使用 bigdecimal(string) 构造方法
要获取该结果，请使用 static valueof(double) 方法
string构造方法的格式
| sign(可选) significand exponent opt(可选) |
|
sign 符号:
+
-
significand 有效数字至少要有整数或者小数的一位数字:
integerpart .fractionpart 整数和小数
. fractionpart 小数
integerpart 整数
integerpart:
digits
fractionpart:
digits
exponent: 指数部分
exponentindicator signedinteger
exponentindicator: 指数符号
e
e
signedinteger: 有符号数
sign(可选的) digits
digits:
digit
digits digit
digit:
character.isdigit(char) 对其返回 true 的任何字符，如 0、1、2……
|
| -1.23e-12 这是一个完整的格式 含有符号 / 含有整数部分 / 含有小数部分 /含有指数部分/指数部分含有符号 |
除非有必要
否则在你需要 将 float 或 double 转换为 bigdecimal时
首选bigdecimal(string val)
构造方法与 float.tostring(float) 和 double.tostring(double) 返回的值兼容
它不会遇到 bigdecimal(double) 构造方法的不可预知问题
常量
内部定义了几个public final static int的常量，用于标注舍入模式
与roundingmode中是一一对应的,这几个不要再使用了
请使用roundingmode中的枚举值
|
round_up
round_down
round_ceiling
round_floor
round_half_up
round_half_down
round_half_even
round_unnecessary
|
另外还有三个常用对象
public static final bigdecimal zero
public static final bigdecimal one
public static final bigdecimal ten
常用方法
属性获取
| int signum() | 返回此 bigdecimal 的正负号函数 负、零或正时，返回 -1、0 或 1 |
| int scale() | 返回此 bigdecimal 的标度 |
| int precision() |
返回此 bigdecimal 的精度。（精度是非标度值的数字个数。）
零值的精度是 1
|
| biginteger unscaledvalue() | 返回其值为此 bigdecimal 的非标度值 的 biginteger |
四则运算
除非结果准确，每种运算都有一个表示结果的首选标度
这些标度是返回准确算术结果的方法使用的标度
| add(bigdecimal augend) |
计算 this + augend
标度为:
max(this.scale(), augend.scale())
|
| add(bigdecimal augend, mathcontext mc) |
计算 this + augend
根据上下文设置进行舍入
|
| subtract(bigdecimal subtrahend) |
计算 this - subtrahend
标度为 :
max(this.scale(), subtrahend.scale())
|
| subtract(bigdecimal subtrahend, mathcontext mc) |
计算 this - subtrahend
根据上下文设置进行舍入
|
| multiply(bigdecimal multiplicand) |
计算 this × multiplicand
标度为 :
(this.scale() + multiplicand.scale())
|
| multiply(bigdecimal multiplicand, mathcontext mc) |
计算 this × multiplicand)
根据上下文设置进行舍入
|
| divide(bigdecimal divisor, int scale, int roundingmode) |
计算 this / divisor
指定标度
如果需要舍入则会使用指定的模式进行舍入
应该使用
divide(bigdecimal, int, roundingmode)
进行替代
|
|
divide(bigdecimal divisor,
int scale,
roundingmode roundingmode)
|
作为上面divide方法的替代
目前仍旧映射到原来的遗留方法上
将roundingmode转换为了int
相对于上一个方法，应该优先使用这个方法
|
| divide(bigdecimal divisor, int roundingmode) | 简化转换形式 |
| divide(bigdecimal divisor, roundingmode roundingmode) | 简化转换形式 |
| divide(bigdecimal divisor) |
计算 this / divisor 首选标度为 (this.scale() - divisor.scale())； 如果无法表示准确的商值（因为它有无穷的十进制扩展） 则抛出 arithmeticexception |
| divide(bigdecimal divisor, mathcontext mc) | 计算 this / divisor 根据上下文设置进行舍入 |
| dividetointegralvalue(bigdecimal divisor) | 返回 bigdecimal 值为向下舍入所得商值 (this / divisor) 的整数部分 首选标度为 (this.scale() - divisor.scale()) |
| dividetointegralvalue(bigdecimal divisor, mathcontext mc) | 返回 bigdecimal 其值为 (this / divisor) 的整数部分 准确商值的整数部分与舍入模式无关 所以舍入模式不影响此方法返回的值 首选标度是 (this.scale() - divisor.scale()) 如果准确商值的整数部分需要的位数多于 mc.precision 则抛出 arithmeticexception |
dividetointegralvalue 需要注意因为是取整数部分，所以舍入模式是不影响的
针对于参数mathcontext 有影响的是精度
| bigdecimal[] divideandremainder(bigdecimal divisor) | 计算商和余数 返回由两个元素组成的 bigdecimal 数组 该数组包含 dividetointegralvalue 的结果 后跟对两个操作数计算所得到的 remainder |
| bigdecimal[] divideandremainder(bigdecimal divisor, mathcontext mc) |
计算商和余数
返回由两个元素组成的 bigdecimal 数组
该数组包含 dividetointegralvalue 的结果
后跟
根据上下文设置对两个操作数进行舍入计算所得到的 remainder
|
| remainder(bigdecimal divisor) | |
| remainder(bigdecimal divisor, mathcontext mc) |
注意
如果同时需要整数商和余数
则divideandremainder比分别使用 dividetointegralvalue 和 remainder 方法更快速，因为相除仅需执行一次
remainder则是依赖于divideandremainder ,然后返回的第二个元素
数学方法
|
bigdecimal pow(int n)
求n次幂
准确计算该幂，使其具有无限精度
参数 n 必须在 0 到 999999999（包括）之间
zero.pow(0) 返回 one
-如果 n 超出范围 抛出异常arithmeticexception
|
| pow(int, mathcontext) 求n次幂 使用的是 ansi 标准 x3.274-1996 中定义的核心算法（根据上下文设置进行舍入) |
| bigdecimal abs() 求绝对值 其标度为 this.scale() |
| bigdecimal abs(mathcontext mc) 求绝对值 根据上下文设置进行舍入 |
| 最大值max 最小值min 借助于compareto |
| int compareto(bigdecimal val) 值相等但具有不同标度的两个 bigdecimal 对象（如，2.0 和 2.00）被认为是相等的 注意:与equals中的相等含义不同 小于、等于或大于 val 时，返回 -1、0 或 1 |
equals
|
判断是否相等
与 compareto 不同
仅当两个 bigdecimal 对象的值和标度都相等时，此方法才认为它们相等
（因此通过此方法进行比较时，2.0 不等于 2.00）
|
一定要注意到compareto方法与equals方法 对于相等的定义是不一致的
valueof
|
public static bigdecimal valueof(long val) 将 long 值转换为具有零标度的 bigdecimal 这个方法优先于以long为参数的构造方法 如下图所示,这个valueof方法会进行缓存 |
| public static bigdecimal valueof(long unscaledval, int scale) 将 long 非标度值和 int 标度转换为 bigdecimal 看得出来这个valueof版本也是会借助于缓存的 所以优先于构造方法 |
|
valueof(double val) 使用 double.tostring(double) 方法转换 double 为字符串 并且 调用构造方法 此方法并没有涉及到缓存 回头看下上面说的string参数类型的构造方法 string参数类型的构造方法---与 float.tostring(float) 和 double.tostring(double) 返回的值兼容 这个valueof借助的就是tostring方法 这个版本valueof是float和double转换为bigdecimal的首选 |
setscale
setscale 系列并不是设置bigdecimal的scale bigdecimal是不可变得
setscale 是一个转换器，将参数的bigdecimal转换为指定标度的值
值本身不会变化，变化的是形式
返回的是一个新的bigdecimal，不过这个新的bigdecimal并不一定是新创建的
可能是使用缓存，新是相对于调用者来说
方法列表:
| public bigdecimal setscale(int newscale, int roundingmode) 返回一个 bigdecimal 其标度为指定值 其非标度值通过此 bigdecimal 的非标度值乘以或除以十的适当次幂来确定，以维护其总值 相对于此遗留方法，应优先使用新的 setscale(int, roundingmode) 方法 |
| public bigdecimal setscale(int newscale, roundingmode roundingmode) setscale(int newscale, int roundingmode) 的替代形式 使用roundingmode枚举 |
|
bigdecimal setscale(int newscale) 返回一个 bigdecimal 其标度为指定值，其值在数值上等于此 bigdecimal 的值 如果这不可能，则抛出 arithmeticexception 省略了模式，其实就是默认了模式，默认为 unnecessary unnecessary 用于断言，所以如果结果需要舍入的话，,则会抛出异常 |
negate/plus/round
| bigdecimal negate() 取负数 返回 bigdecimal，值为 (-this)，标度为 this.scale() |
| bigdecimal negate(mathcontext mc) 根据指定上下文设置取负数 返回其值为 (-this) 的 bigdecimal（根据上下文设置进行舍入）。 |
| bigdecimal plus() 返回本身 任何一个数前面加正号 都是它本身 值为 (+this)，标度为 this.scale() |
| bigdecimal plus(mathcontext mc) 返回其值为 (+this) 的 bigdecimal （根据上下文设置进行舍入） 方法的效果与 round(mathcontext) 方法的效果相同 |
| bigdecimal round(mathcontext mc) 等同于bigdecimal plus(mathcontext mc) |
xxxvalue
| intvalue() 转换为 int 丢弃此 bigdecimal 的小数部分 如果生成的 "biginteger" 太大而不适合用 int 表示，则仅返回 32 位低位字节 此转换会丢失关于此 bigdecimal 值的总大小和精度的信息 |
|
longvalue()
转换为 long
丢弃此 bigdecimal 的小数部分
如果生成的 "biginteger" 太大
仅返回 64 位低位字节
此转换会丢失关于此 bigdecimal 值的总大小和精度的信息
|
| floatvalue() 转换为 float 如果bigdecimal 的值太大而不能表示为 float 将其适当地转换为 float.negative_infinity 或 float.positive_infinity 此转换也可能丢失关于 bigdecimal 值精度的信息 |
| doublevalue() 转换为 double 如果此 bigdecimal 的数量太大而不能表示为 double 将其适当地转换为 double.negative_infinity 或 double.positive_infinity 转换也可能丢失关于 bigdecimal 值精度的信息 |
| biginteger tobiginteger() 转换为 biginteger 丢弃此 bigdecimal 的小数部分 此转换会丢失关于 bigdecimal 值的精度信息 |
xxxvalueexact
| byte bytevalueexact() 转换为 byte 如果此 bigdecimal 具有非零小数部分，或者超出 byte 结果的可能范围 则抛出 arithmeticexception |
| short shortvalueexact() 转换为 short 如果此 bigdecimal 具有非零小数部分，或者超出 short 结果的可能范围 则抛出 arithmeticexception |
| int intvalueexact() 转换为 int 如果此 bigdecimal 具有非零小数部分，或者超出 int 结果的可能范围 则抛出 arithmeticexception |
| long longvalueexact() 转换为 long 如果此 bigdecimal 具有非零小数部分，或者超出 long 结果的可能范围 则抛出 arithmeticexception |
| biginteger tobigintegerexact() 转换为 biginteger 如果此 bigdecimal 具有非零小数部分，则抛出一个异常 |
exact版本的区别就在于是否能够准确转换，否则抛出异常
也就是他要么返回一个准确地值要么就抛出异常
hashcode
| int hashcode() |
| 返回此 bigdecimal 的哈希码 数值上相等但标度不同的两个 bigdecimal 对象（如，2.0 和 2.00）通常没有 相同的哈希码 |
tostring
|
tostring() 返回字符串表示形式，如果需要指数，则使用科学记数法
toengineeringstring() 返回字符串表示形式，需要指数时，则使用工程计数法
toplainstring() 返回不带指数字段的此 bigdecimal 的字符串表示形式
|
| tostring的三个方法根本逻辑是一样的,都是转换为字符串 只不过具体的形式不同 |
ulp
unit in the last place
两个数之间的距离，在数学中是无限的，比如1和2之间有无数个数
但是在计算机中是有限的，因为计算机需要用有限个字节来表示double或者float，计算机表示不了无限的数
因为没有无限内存
假设两个数之间有10个数，那么ulp 就是1/10
1和2之间有一个数 距离为1
1.1和2.1之间有十个数 距离为0.1
这就是ulp
非零 bigdecimal 值的 ulp 是此值与下一个具有相同位数的较大 bigdecimal 值之间的正距离
零值的 ulp 在数值上等于1 和 this.scale()之间的距离
所以可以说所有的数的ulp为[1, this.scale()]
移动小数点
|
movepointleft 该值的小数点向左移动 n 位 如果 n 为负数，则该调用等效于 movepointright(-n) 如果 n 为非负数，则调用仅将 n 添加到该标度 返回的值和标度分别为: |
|
movepointright 小数点向右移动 n 位 如果 n 为负，则该调用等效于 movepointleft(-n) 如果 n 为非负数，则该调用仅从该标度减去 n 返回的值和标度分别为: |
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