BigDecimal详解

前言

本篇介绍下BigDecimal；

没有实质的了解过BigDecimal之前，只大概了解过它是适用于精确计算的类型；

而我们常用的float和double这两个类型主要用于科学计算和工程计算，它们执行二进制浮点运算，是为了在广域数值范围上提供较为精确的快速近似计算而设计的。所以并不适合计算精确的数值

今天来学习下适用于商业计算的BigDecimal类型。

1.我们先看下通常计算挠头的事情

public static void main(String[] args) {
        System.out.println(0.1 + 0.2);
        System.out.println(0.2 - 0.05);
        System.out.println(0.2 * 0.1);
        System.out.println(0.3 / 0.1);
 }

//计算结果
0.30000000000000004
0.15000000000000002
0.020000000000000004
2.9999999999999996
// 我*你*

这结果谁看谁不头疼？但是是什么原因呢？

原因是因为的我们的计算机是二进制的，但是二进制是么有办法准确的表示浮点数的
CPU表示浮点数是由指数和尾数两部分组成的，很显然这样的表示方法会丢失一定的精度，所以有些浮点数我们计算的时候是会存在一定的误差的

2.我们看下BigDecimal

构造方法
`BigDecimal(BigInteger val)` 将 `BigInteger`转换成 `BigDecimal` 。
`BigDecimal(BigInteger unscaledVal, int scale)` 将BigInteger的 `BigInteger`值和 `int`等级转换为 `BigDecimal` 。
`BigDecimal(BigInteger unscaledVal, int scale, MathContext mc)` 将 `BigInteger`未缩放值和 `int`扩展转换为 `BigDecimal` ，根据上下文设置进行舍入。
`BigDecimal(BigInteger val, MathContext mc)` 根据上下文设置将 `BigInteger`转换为 `BigDecimal`舍入。
`BigDecimal(char[] in)` 一个转换的字符数组表示 `BigDecimal`成 `BigDecimal` ，接受字符作为的相同序列 `BigDecimal(String)`构造。
`BigDecimal(char[] in, int offset, int len)` 一个转换的字符数组表示 `BigDecimal`成 `BigDecimal` ，接受字符作为的相同序列 `BigDecimal(String)`构造，同时允许一个子阵列被指定。
`BigDecimal(char[] in, int offset, int len, MathContext mc)` 一个转换的字符数组表示 `BigDecimal`成 `BigDecimal` ，接受字符作为的相同序列 `BigDecimal(String)`构造，同时允许指定一个子阵列和用根据上下文设置进行舍入。
`BigDecimal(char[] in, MathContext mc)` 一个转换的字符数组表示 `BigDecimal`成 `BigDecimal` ，接受相同的字符序列作为 `BigDecimal(String)`构造与根据上下文设置进行舍入。
`BigDecimal(double val)` 将 `double`转换为 `BigDecimal` ，这是 `double`的二进制浮点值的精确十进制表示。
`BigDecimal(double val, MathContext mc)` 将 `double`转换为 `BigDecimal` ，根据上下文设置进行舍入。
`BigDecimal(int val)` 将 `int`成 `BigDecimal` 。
`BigDecimal(int val, MathContext mc)` 将 `int`转换为 `BigDecimal` ，根据上下文设置进行舍入。
`BigDecimal(long val)` 将 `long`成 `BigDecimal` 。
`BigDecimal(long val, MathContext mc)` 将 `long`转换为 `BigDecimal` ，根据上下文设置进行舍入。
`BigDecimal(String val)` 将BigDecimal的字符串表示 `BigDecimal`转换为 `BigDecimal` 。
`BigDecimal(String val, MathContext mc)` 一个转换的字符串表示 `BigDecimal`成 `BigDecimal` ，接受相同的字符串作为 `BigDecimal(String)`构造，利用根据上下文设置进行舍入。

找出4个最常用的方法

1.BigDecimal(int) 创建一个具有参数所指定整数值的对象。

2.BigDecimal(double) 创建一个具有参数所指定双精度值的对象。（不建议采用）

3.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。

4.BigDecimal(long) 创建一个具有参数所指定长整数值的对象。

public static void main(String[] args) {
    int a = 2;
    double b = 2.3d;
    long c = 2L;
    String d = "2.3";
    BigDecimal bigDecimal = new BigDecimal(a);
    BigDecimal bDouble = new BigDecimal(b);
    BigDecimal bLong = new BigDecimal(c);
    BigDecimal bString = new BigDecimal(d);
    System.out.println("bigDecimal=" + bigDecimal);
    System.out.println("bDouble=" + bDouble);
    System.out.println("bLong=" + bLong);
    System.out.println("bString=" + bString);
}

//结果
bigDecimal=2
bDouble=2.29999999999999982236431605997495353221893310546875
bLong=2
bString=2.3

这是因为double的构造方法有一定的不可预知性。

建议是使用[BigDecimal(String val) 将BigDecimal的字符串表示 BigDecimal转换为 BigDecimal]

String的构造方法是完全可以预知的

如果非得使用double的时候，我们可以将double转为String后在使用String的构造函数Double.toString(double)

3.BigDecimal的方法

类型	说明
`BigDecimal`	`abs()` 返回一个 `BigDecimal` ，其值为此 `BigDecimal`的绝对值，其缩放比例为 `this.scale()` 。
`BigDecimal`	`abs(MathContext mc)` 返回一个 `BigDecimal` ，其值为此 `BigDecimal`的绝对值，根据上下文设置进行舍入。
`BigDecimal`	`add(BigDecimal augend)` 返回 `BigDecimal` ，其值是 `(this + augend)` ，其标为 `max(this.scale(), augend.scale())` 。
`BigDecimal`	`add(BigDecimal augend, MathContext mc)` 返回 `BigDecimal` ，其值是 `(this + augend)` ，根据上下文设置进行舍入。
`byte`	`byteValueExact()` 将此 `BigDecimal`转换为 `byte` ，检查丢失的信息。
`int`	`compareTo(BigDecimal val)` 将此 `BigDecimal`与指定的BigDecimal进行 `BigDecimal` 。
`BigDecimal`	`divide(BigDecimal divisor)` 返回`BigDecimal` ，其值为`(this / divisor)` ，优先级为`(this.scale() - divisor.scale())` ; 如果不能表示确切的商（因为它具有非终止的十进制扩展），则抛出一个`ArithmeticException` 。
`BigDecimal`	`divide(BigDecimal divisor, int roundingMode)` 返回 `BigDecimal` ，其值是 `(this / divisor)` ，其标为 `this.scale()` 。
`BigDecimal`	`divide(BigDecimal divisor, int scale, int roundingMode)` 返回一个 `BigDecimal` ，其值为 `(this / divisor)` ，其比例为指定。
`BigDecimal`	`divide(BigDecimal divisor, int scale, RoundingMode roundingMode)` 返回一个 `BigDecimal` ，其值为 `(this / divisor)` ，其比例为指定。
`BigDecimal`	`divide(BigDecimal divisor, MathContext mc)` 返回 `BigDecimal` ，其值是 `(this / divisor)` ，根据上下文设置进行舍入。
`BigDecimal`	`divide(BigDecimal divisor, RoundingMode roundingMode)` 返回 `BigDecimal` ，其值是 `(this / divisor)` ，其标为 `this.scale()` 。
`BigDecimal[]`	`divideAndRemainder(BigDecimal divisor)` 返回一个两元件 `BigDecimal`阵列含有的结果 `divideToIntegralValue`接着的结果 `remainder`上的两个操作数。
`BigDecimal[]`	`divideAndRemainder(BigDecimal divisor, MathContext mc)` 返回一个两元件 `BigDecimal`阵列含有的结果 `divideToIntegralValue`接着的结果 `remainder`上与根据上下文设置进行舍入计算出的两个操作数。
`BigDecimal`	`divideToIntegralValue(BigDecimal divisor)` 返回一个 `BigDecimal` ，它的值是 `BigDecimal`的整数部分 `(this / divisor)`取整。
`BigDecimal`	`divideToIntegralValue(BigDecimal divisor, MathContext mc)` 返回值为 `BigDecimal`的整数部分的 `(this / divisor)` 。
`double`	`doubleValue()` 将此 `BigDecimal`转换为 `double` 。
`boolean`	`equals(Object x)` 将此 `BigDecimal`与指定的 `Object`进行比较以获得相等性。
`float`	`floatValue()` 将此 `BigDecimal`转换为 `float` 。
`int`	`hashCode()` 返回此 `BigDecimal`的哈希码。
`int`	`intValue()` 将此 `BigDecimal`转换为 `int` 。
`int`	`intValueExact()` 将此 `BigDecimal`转换为 `int` ，检查丢失的信息。
`long`	`longValue()` 将此 `BigDecimal`转换为 `long` 。
`long`	`longValueExact()` 将此 `BigDecimal`转换为 `long` ，检查丢失的信息。
`BigDecimal`	`max(BigDecimal val)` 返回此 `BigDecimal`和 `val` 。
`BigDecimal`	`min(BigDecimal val)` 返回此 `BigDecimal`和 `val` 。
`BigDecimal`	`movePointLeft(int n)` 返回一个 `BigDecimal` ，相当于这个小数点，向左移动了 `n`个地方。
`BigDecimal`	`movePointRight(int n)` 返回一个 `BigDecimal` ，相当于这个小数点移动了 `n`个地方。
`BigDecimal`	`multiply(BigDecimal multiplicand)` 返回 `BigDecimal` ，其值是 `(this × multiplicand)，`其标为 `(this.scale() + multiplicand.scale())` 。
`BigDecimal`	`multiply(BigDecimal multiplicand, MathContext mc)` 返回 `BigDecimal` ，其值是 `(this × multiplicand)，`根据上下文设置进行舍入。
`BigDecimal`	`negate()` 返回 `BigDecimal` ，其值是 `(-this)` ，其标为 `this.scale()` 。
`BigDecimal`	`negate(MathContext mc)` 返回 `BigDecimal` ，其值是 `(-this)` ，根据上下文设置进行舍入。
`BigDecimal`	`plus()` 返回 `BigDecimal` ，其值是 `(+this)` ，其标为 `this.scale()` 。
`BigDecimal`	`plus(MathContext mc)` 返回 `BigDecimal` ，其值是 `(+this)` ，根据上下文设置进行舍入。
`BigDecimal`	`pow(int n)` 返回 `BigDecimal` ，其值是 `(thisn)，`该电源，准确计算，使其具有无限精度。
`BigDecimal`	`pow(int n, MathContext mc)` 返回 `BigDecimal` ，其值是 `(thisn)。`
`int`	`precision()` 返回此 BigDecimal的 `BigDecimal` 。
`BigDecimal`	`remainder(BigDecimal divisor)` 返回 `BigDecimal` ，其值是 `(this % divisor)` 。
`BigDecimal`	`remainder(BigDecimal divisor, MathContext mc)` 返回 `BigDecimal` ，其值是 `(this % divisor)` ，根据上下文设置进行舍入。
`BigDecimal`	`round(MathContext mc)` 返回 `BigDecimal`根据四舍五入 `MathContext`设置。
`int`	`scale()` 返回此规模 `BigDecimal` 。
`BigDecimal`	`scaleByPowerOfTen(int n)` 返回一个BigDecimal，其数值等于（ `this` * 10 n ）。
`BigDecimal`	`setScale(int newScale)` 返回一个 `BigDecimal` ，其大小是指定值，其值在数字上等于此 `BigDecimal` 。
`BigDecimal`	`setScale(int newScale, int roundingMode)` 返回一个 `BigDecimal` ，其规模是指定值，其缩放值通过将此 `BigDecimal`的非标度值乘以10的适当功率来确定，以维持其总体值。
`BigDecimal`	`setScale(int newScale, RoundingMode roundingMode)` 返回一个 `BigDecimal` ，其规模是指定值，其缩放值通过将该 `BigDecimal`的非标度值乘以10的适当功率来确定，以维持其整体值。
`short`	`shortValueExact()` 将此 `BigDecimal`转换为 `short` ，检查丢失的信息。
`int`	`signum()` 返回这个 `BigDecimal`的signum函数。
`BigDecimal`	`stripTrailingZeros()` 返回一个 `BigDecimal` ，它在数字上等于此值， `BigDecimal`表示中删除任何尾随的零。
`BigDecimal`	`subtract(BigDecimal subtrahend)` 返回 `BigDecimal` ，其值是 `(this - subtrahend)` ，其标为 `max(this.scale(), subtrahend.scale())` 。
`BigDecimal`	`subtract(BigDecimal subtrahend, MathContext mc)` 返回 `BigDecimal` ，其值是 `(this - subtrahend)` ，根据上下文设置进行舍入。
`BigInteger`	`toBigInteger()` 将此 `BigDecimal`转换为 `BigInteger` 。
`BigInteger`	`toBigIntegerExact()` 将此 `BigDecimal`转换为 `BigInteger` ，检查丢失的信息。
`String`	`toEngineeringString()` 如果需要指数，则使用工程符号返回此 `BigDecimal`的字符串表示形式。
`String`	`toPlainString()` 返回没有指数字段的此 `BigDecimal`的字符串表示形式。
`String`	`toString()` 返回此 `BigDecimal`的字符串表示，如果需要指数，则使用科学计数法。
`BigDecimal`	`ulp()` 返回此 `BigDecimal`的最后一个位置的ulp（一个单位）的大小。
`BigInteger`	`unscaledValue()` 返回一个 `BigInteger` ，其值是此 `BigDecimal`的未缩放值。
`static BigDecimal`	`valueOf(double val)` 转换一个 `double`成 `BigDecimal` ，使用 `double`通过所提供的规范的字符串表示 `Double.toString(double)`方法。
`static BigDecimal`	`valueOf(long val)` 将 `long`值转换为 `BigDecimal` ，比例为零。
`static BigDecimal`	`valueOf(long unscaledVal, int scale)` 将 `long`值和 `int`比例转换为 `BigDecimal` 。

有点太多了 60个方法

简单列出我们常用的几个：

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。

简单的加减乘除方法；

需要单拿出来说一下的是divide(BigDecimal); 当不能整除的时候就会报错！

public static void main(String[] args) {
    BigDecimal a=new BigDecimal(6.5);
    BigDecimal b=new BigDecimal(1.2);
    System.out.println("a / b =" + a.divide(b));
}


Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: Non-terminating decimal expansion; no exact representable decimal result.
	at java.math.BigDecimal.divide(BigDecimal.java:1690)
	at com.sqzy.softplat.malls.service.impl.OrderReturnServiceImpl.main(OrderReturnServiceImpl.java:226)

解决方法：

BigDecimal divide(BigDecimal divisor, int scale, int roundingMode) 返回一个 BigDecimal ，其值为 (this / divisor) ，其比例为指定。

我们看下这个入参；

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

也只有在除法或四舍五入的时候才用到舍入模式

ROUND_UP

public static final int ROUND_UP

舍入模式从零开始。始终在非零丢弃分数之前增加数字。请注意，该舍入模式不会降低计算值的大小。

另请参见：

Constant Field Values
ROUND_DOWN
```
public static final int ROUND_DOWN
```
舍入模式向零舍入。不要在丢弃的分数之前递增数字（即截断）。请注意，该舍入模式不会增加计算值的大小。
- 另请参见：
  
  Constant Field Values
ROUND_CEILING
```
public static final int ROUND_CEILING
```
圆形模式向正无穷大转弯。如果BigDecimal为正，则表现为ROUND_UP ; 如果为负，则表现为ROUND_DOWN 。请注意，舍入模式不会降低计算值。
- 另请参见：
  
  Constant Field Values
ROUND_FLOOR
```
public static final int ROUND_FLOOR
```
舍入模式向负无穷大转弯。如果BigDecimal为正，则表现为ROUND_DOWN ; 如果为负，表现为ROUND_UP 。请注意，舍入模式不会增加计算值。
- 另请参见：
  
  Constant Field Values
ROUND_HALF_UP
```
public static final int ROUND_HALF_UP
```
四舍五入模式向“最近邻居”转弯，除非两个邻居都是等距的，在这种情况下是圆括弧的。对于ROUND_UP如果丢弃的分数为0.5，则表现为; 否则，表现为ROUND_DOWN 。请注意，这是我们大多数人在小学教学的舍入模式。
- 另请参见：
  
  Constant Field Values
ROUND_HALF_DOWN
```
public static final int ROUND_HALF_DOWN
```
四舍五入模式向“最近邻居”转弯，除非这两个邻居都是等距离的，在这种情况下，这是倒圆的。对于ROUND_UP如果丢弃的分数> 0.5，则表示行为; 否则，表现为ROUND_DOWN 。
- 另请参见：
  
  Constant Field Values
ROUND_HALF_EVEN
```
public static final int ROUND_HALF_EVEN
```
四舍五入模式向“最近邻居”转弯，除非两个邻居都是等距离的，在这种情况下，向着邻居方向转移。对于ROUND_HALF_UP行为，如果丢弃的分数的左边的数字是奇数的; 像ROUND_HALF_DOWN一样，如果它是均匀的。请注意，这是在一系列计算中重复应用时最小化累积误差的舍入模式。
- 另请参见：
  
  Constant Field Values
ROUND_UNNECESSARY
```
public static final int ROUND_UNNECESSARY
```
舍入模式来确定所请求的操作具有精确的结果，因此不需要舍入。如果在产生不精确结果的操作上指定了舍入模式，则抛出ArithmeticException 。
- 另请参见：
  
  Constant Field Values

根据自己的需求来传入参数：

public static void main(String[] args) {
    BigDecimal a=new BigDecimal(6.5);
    BigDecimal b=new BigDecimal(1.2);
    System.out.println("a / b =" + a.divide(b,2, RoundingMode.HALF_UP));
}

//结果 5.41666667
a / b =5.42

另外还有个小方法：比较BigDecimal的大小

compareTo
```
public int compareTo(BigDecimal val)
```
将此BigDecimal与指定的BigDecimal进行BigDecimal 。两个BigDecimal对象的价值相等但具有不同的比例（如2.0和2.00）被认为是相等的这种方法。该方法优先于六个布尔比较运算符（<，==，>，> =，！=，<=）中的每一个的各个方法。用于执行这些比较的建议成语是： (x.compareTo(y) < op > 0) ，其中< op >是六个比较运算符之一。
- Specified by:
  
  compareTo中的 Comparable<BigDecimal>
- 参数
  
  val - BigDecimal ，对此 BigDecimal进行比较。
- 结果
  
  -1,0或1，因为这个 BigDecimal在数字上小于，等于或大于 val 。
- equals
```
public boolean equals(Object x)
```
  将此BigDecimal与指定的Object进行比较以获得相等性。与compareTo不同，该方法认为两个BigDecimal对象只有在值和比例相等时才相等（因此，当通过此方法比较时，2.0不等于2.00）。
  - 重写：
    
    equals在 Object
  - 参数
    
    x - Object要对这 BigDecimal进行比较。
  - 结果
    
    true当且仅当指定的 Object为 BigDecimal ，其值和比例等于该 BigDecimal的时候。
  - 另请参见：
    
    compareTo(java.math.BigDecimal) ， hashCode()

4.格式化

既然是专业做商业计算的BigDecimal怎么能没有专业的商业计算的风格

接下来我们小小的计算下某付宝的七日年化

public static void main(String[] args) {
    //货币格式化
    NumberFormat currency = NumberFormat.getCurrencyInstance();
    //百分比格式化
    NumberFormat percent = NumberFormat.getPercentInstance();
    //百分比小数点
    percent.setMaximumFractionDigits(3);

    //本金
    BigDecimal loanAmount = new BigDecimal("8000.00");
    //七日年化率 %
    BigDecimal interestRate = new BigDecimal("0.0164");

    //公式 10000*2.3%÷365≈0.63元
    BigDecimal interest = loanAmount.multiply(interestRate).divide(new BigDecimal(365),2,RoundingMode.UP);

    System.out.println("七日年化:\t" + percent.format(interestRate));
    System.out.println("贷款金额:\t" + currency.format(loanAmount));
    System.out.println("每日:\t" + currency.format(interest));
}


//计算结果 8000块在七日年化率为1.64%的情况下，每天的收益大概是0.36左右
七日年化:	1.64%
本金:	￥8,000.00
每日:	￥0.36

菜单

前言

1.我们先看下通常计算挠头的事情

2.我们看下BigDecimal

3.BigDecimal的方法

ROUND_UP

ROUND_DOWN

ROUND_CEILING

ROUND_FLOOR

ROUND_HALF_UP

ROUND_HALF_DOWN

ROUND_HALF_EVEN

ROUND_UNNECESSARY

compareTo

equals

4.格式化

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