從屌絲到架構(gòu)師的飛越(API篇)-BigDecimal類

一.介紹

float和double類型的主要設(shè)計目標是為了科學(xué)計算和工程計算芍瑞。他們執(zhí)行二進制浮點運算桐磁,這是為了在廣域數(shù)值范圍上提供較為精確的快速近似計算而精心設(shè)計的静檬。然而,它們沒有提供完全精確的結(jié)果票渠,所以不應(yīng)該被用于要求精確結(jié)果的場合。但是芬迄,商業(yè)計算往往要求結(jié)果精確问顷,這時候BigDecimal就派上大用場啦。

二.知識點介紹

1禀梳、概述

2杜窄、構(gòu)造方法

3、加減乘除運算

4出皇、總結(jié)

三.上課視頻對應(yīng)說明文檔

1羞芍、概述

為什么要用BigDecimal?

先看下面代碼

public static void main(String[] args){? ? ? ?

System.out.println(0.2 + 0.1);? ? ? ?

System.out.println(0.3 - 0.1);? ? ? ?

System.out.println(0.2 * 0.1);? ? ? ?

System.out.println(0.3 / 0.1);? ?

}

運行結(jié)果如下

你認為你看錯了郊艘,但結(jié)果卻是是這樣的荷科。問題在哪里呢唯咬?原因在于我們的計算機是二進制的。浮點數(shù)沒有辦法是用二進制進行精確表示畏浆。我們的CPU表示浮點數(shù)由兩個部分組成:指數(shù)和尾數(shù)胆胰,這樣的表示方法一般都會失去一定的精確度,有些浮點數(shù)運算也會產(chǎn)生一定的誤差刻获。如:2.4的二進制表示并非就是精確的2.4蜀涨。反而最為接近的二進制表示是 2.3999999999999999。浮點數(shù)的值實際上是由一個特定的數(shù)學(xué)公式計算得到的蝎毡。

其實java的float只能用來進行科學(xué)計算或工程計算厚柳,在大多數(shù)的商業(yè)計算中,一般采用java.math.BigDecimal類來進行精確計算沐兵。

2别垮、BigDecimal構(gòu)造方法

(1)public BigDecimal(double val):將double表示形式轉(zhuǎn)換為BigDecimal(注:不建議使用)

(2)public BigDecimal(int val):將int表示形式轉(zhuǎn)換成BigDecimal

(3)public BigDecimal(String val):將String表示形式轉(zhuǎn)換成BigDecimal

為什么不建議采用第一種構(gòu)造方法呢?來看例子

public static void main(String[] args){? ? ? ?

BigDecimal bigDecimal = new BigDecimal(2);? ? ? ?

BigDecimal bDouble = new BigDecimal(2.3);? ? ? ?

BigDecimal bString = new BigDecimal("2.3");

System.out.println("bigDecimal=" + bigDecimal);

System.out.println("bDouble=" + bDouble);

System.out.println("bString=" + bString);? ?

}

運行結(jié)果如下

為什么會出現(xiàn)這種情況呢扎谎?

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)知性碳想。有人可能認為在Java中寫入newBigDecimal(0.1)所創(chuàng)建的BigDecimal正好等于 0.1(非標度值 1,其標度為 1)毁靶,但是它實際上等0.100000000000000005551115123

1257827021181583404541015625胧奔。這是因為0.1無法準確地表示為 double(或者說對于該情況,不能表示為任何有限長度的二進制小數(shù))预吆。這樣龙填,傳入到構(gòu)造方法的值不會正好等于 0.1(雖然表面上等于該值)。

另一方面啡浊,String 構(gòu)造方法是完全可預(yù)知的:寫入 newBigDecimal("0.1") 將創(chuàng)建一個 BigDecimal觅够,它正好等于預(yù)期的 0.1。因此巷嚣,比較而言喘先,通常建議優(yōu)先使用String構(gòu)造方法。

當double必須用作BigDecimal的源時廷粒,請使用Double.toString(double)轉(zhuǎn)成String窘拯,然后使用String構(gòu)造方法,或使用BigDecimal的靜態(tài)方法valueOf坝茎, 如下

public static void main(String[] args)? ? {? ? ? ?

BigDecimal bDouble1 = BigDecimal.valueOf(2.3);? ? ? ?

BigDecimal bDouble2 = new BigDecimal(Double.toString(2.3));? ? ? ? ?

System.out.println("bDouble1=" + bDouble1);? ? ? ?

System.out.println("bDouble2=" + bDouble2);? ? ? ? ? ? ?

}

結(jié)果如下

3涤姊、BigDecimal加減乘除運算

對于常用的加,減嗤放,乘思喊,除,BigDecimal類提供了相應(yīng)的成員方法次酌。

(1) public BigDecimal add(BigDecimal value); ? //加法

(2) public BigDecimal subtract(BigDecimal value); //減法?

(3) public BigDecimal multiply(BigDecimal value); //乘法? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

(4) public BigDecimal divide(BigDecimal value);? //除法

代碼示例:

public static void main(String[] args){? ? ? ?

BigDecimal a = new BigDecimal("4.5");? ? ? ?

BigDecimal b = new BigDecimal("1.5");? ? ? ? ?

System.out.println("a + b =" + a.add(b));? ? ? ?

System.out.println("a - b =" + a.subtract(b));

System.out.println("a * b =" + a.multiply(b));

System.out.println("a / b =" + a.divide(b));

}

運行結(jié)果

這里有一點需要注意的是除法運算divide.

BigDecimal除法可能出現(xiàn)不能整除的情況恨课,比如 4.5/1.3舆乔,這時會報錯java.lang.ArithmeticException: Non-terminating decimal expansion; no exact representable decimal result.

其實divide方法有可以傳三個參數(shù)

public BigDecimal divide(BigDecimal divisor, int scale, int roundingMode)

第一參數(shù)表示除數(shù), 第二個參數(shù)表示小數(shù)點后保留位數(shù)剂公,

第三個參數(shù)表示舍入模式希俩,只有在作除法運算或四舍五入時才用到舍入模式,有下面這幾種

(1)ROUND_CEILING? ? //向正無窮方向舍入?

(2)ROUND_DOWN? ? //向零方向舍入?

(3)ROUND_FLOOR? ? //向負無窮方向舍入?

(4)ROUND_HALF_DOWN? ? //向(距離)最近的一邊舍入纲辽,除非兩邊(的距離)是相等,如果是這樣颜武,向下舍入, 例如1.55 保留一位小數(shù)結(jié)果為1.5?

(5)ROUND_HALF_EVEN? ? //向(距離)最近的一邊舍入,除非兩邊(的距離)是相等,如果是這樣拖吼,如果保留位數(shù)是奇數(shù)鳞上,使用ROUND_HALF_UP,如果是偶數(shù)绿贞,使用ROUND_HALF_DOWN?

(6)ROUND_HALF_UP? ? //向(距離)最近的一邊舍入因块,除非兩邊(的距離)是相等,如果是這樣,向上舍入, 1.55保留一位小數(shù)結(jié)果為1.6?

(7)ROUND_UNNECESSARY? ? //計算結(jié)果是精確的籍铁,不需要舍入模式?

(8)ROUND_UP? ? //向遠離0的方向舍入

按照各自的需要,可傳入合適的第三個參數(shù)趾断。四舍五入采用 ROUND_HALF_UP

需要對BigDecimal進行截斷和四舍五入可用setScale方法拒名,例:

public static void main(String[] args)? ? {? ? ? ?

BigDecimal a = new BigDecimal("4.5635");? ? ? ? ?

a = a.setScale(3, RoundingMode.HALF_UP);? ? //保留3位小數(shù),且四舍五入

System.out.println(a);? ?

}

注:減乘除其實最終都返回的是一個新的BigDecimal對象芋酌,因為BigInteger與BigDecimal都是不可變的(immutable)的增显,在進行每一步運算時,都會產(chǎn)生一個新的對象

代碼示例:

public static void main(String[] args)? ? {? ? ? ?

BigDecimal a = new BigDecimal("4.5");? ? ? ?

BigDecimal b = new BigDecimal("1.5");? ? ? ?

add(b);? ? ? ? ?

System.out.println(a);? //輸出4.5. 加減乘除方法會返回一個新的 BigDecimal對象脐帝,原來的a不變? ? ?

}

4同云、總結(jié)

(1)商業(yè)計算使用BigDecimal。

(2)盡量使用參數(shù)類型為String的構(gòu)造函數(shù)堵腹。

(3)BigDecimal都是不可變的(immutable)的炸站,在進行每一步運算時,都會產(chǎn)wf 所以在做加減乘除運算時千萬要保存操作后的值疚顷。

(4)我們往往容易忽略JDK底層的一些實現(xiàn)細節(jié)旱易,導(dǎo)致出現(xiàn)錯誤,需要多加注意腿堤。

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