1、BigDecimal基本介紹

• 高精度數(shù)值計(jì)算：BigDecimal是 Java 中用于高精度數(shù)值計(jì)算的類。它主要用于處理需要精確表示的十進(jìn)制數(shù)，特別是在金融、貨幣計(jì)算等對(duì)精度要求極高的領(lǐng)域。雙精度浮點(diǎn)型變量double 雖然可以處理16位有效數(shù)，但在實(shí)際應(yīng)用中，可能需要對(duì)更大或者更小的數(shù)進(jìn)行運(yùn)算和處理，BigDecimal 就可以用來對(duì)超過16位有效位的數(shù)進(jìn)行精確的運(yùn)算。一般情況下，對(duì)于那些不需要準(zhǔn)確計(jì)算精度的數(shù)字，我們可以直接使用Float和Double處理，但是Double.valueOf(String) 和Float.valueOf(String)會(huì)丟失精度。所以開發(fā)中，如果我們需要精確計(jì)算的結(jié)果，則必須使用BigDecimal類來操作。
• 不可變對(duì)象：BigDecimal對(duì)象是不可變的，這意味著一旦創(chuàng)建，其數(shù)值就不能被修改。對(duì)BigDecimal對(duì)象進(jìn)行的任何操作（如加法、減法、乘法、除法等）都會(huì)返回一個(gè)新的BigDecimal對(duì)象，而原對(duì)象保持不變。這種不可變性有助于確保數(shù)據(jù)的一致性和線程安全性。

當(dāng)程序中涉及到金額時(shí)，必須使用 BigDecimal 而不是 double 或 float 。

1.1、浮點(diǎn)類型坑示例

public static void main(String[] args) {
    float a = 1;
    float b = 0.9f;
    System.out.println(a - b);
}

2、BigDecimal 的常用方法

2.1、常用構(gòu)造方法

• new BigDecimal(int val)：創(chuàng)建一個(gè)具有參數(shù)所指定整數(shù)值的對(duì)象。
• new BigDecimal(double val)：（不推薦使用，因?yàn)榇嬖诰葋G失問題）創(chuàng)建一個(gè)具有參數(shù)所指定雙精度值的對(duì)象。
• new BigDecimal(long val)：創(chuàng)建一個(gè)具有參數(shù)所指定長整數(shù)值的對(duì)象
• new BigDecimal(String val)：（推薦使用）創(chuàng)建一個(gè)具有參數(shù)所指定以字符串表示的數(shù)值的對(duì)象。

public static void main(String[] args) {
    BigDecimal b_int = new BigDecimal(10);
    BigDecimal b_double = new BigDecimal(0.1);
    BigDecimal b_float = new BigDecimal(0.1f);
    BigDecimal b_string = new BigDecimal("0.1");
    BigDecimal b_valueof = BigDecimal.valueOf(0.1);

    System.out.println("b_int：" + b_int);
    System.out.println("b_double：" + b_double);
    System.out.println("b_float：" + b_float);
    System.out.println("b_string：" + b_string);
    System.out.println("b_valueof：" + b_valueof);
}

輸出如下：

使用構(gòu)造函數(shù)時(shí)，推薦用 int 或 String 做參數(shù)，如果不滿足，則建議使用 BigDecimal.valueOf 方法，該方法可接受 int、long、double、float 做參數(shù)，但注意不接受 String。

2.2、常用方法

注意：BigDecimal進(jìn)行運(yùn)算時(shí)必須要保證對(duì)象本身不能是null，否則就會(huì)拋空指針異常。

1）加減乘除

• add(BigDecimal)：加，BigDecimal對(duì)象中的值相加，返回BigDecimal對(duì)象
• subtract(BigDecimal)：減，BigDecimal對(duì)象中的值相減，返回BigDecimal對(duì)象
• multiply(BigDecimal)：乘，BigDecimal對(duì)象中的值相乘，返回BigDecimal對(duì)象
• divide(BigDecimal)：除，BigDecimal對(duì)象中的值相除，返回BigDecimal對(duì)象。該方法可能會(huì)遇到無限精度問題，會(huì)拋出異常，使用時(shí)需注意。所以我們建議在使用BigDecimal進(jìn)行除運(yùn)算時(shí)，一定要指定精度和舍入模式。

public static void main(String[] args) {
    BigDecimal a = new BigDecimal("10");
    BigDecimal b = new BigDecimal("20");
    BigDecimal c = new BigDecimal("30");

    BigDecimal add = a.add(b);
    BigDecimal subtract = a.subtract(b);
    BigDecimal multiply = a.multiply(b);
    BigDecimal divide = a.divide(b);

    System.out.println("加結(jié)果為：" + add);
    System.out.println("減結(jié)果為：" + subtract);
    System.out.println("乘結(jié)果為：" + multiply);
    System.out.println("除結(jié)果為：" + divide);

    // 除不盡將會(huì)拋出異常
    BigDecimal divide2 = a.divide(c);
}

輸入結(jié)果如下：

其他常見方法：

3、設(shè)置精度和舍入模式

BigDecimal 并不代表無限精度，當(dāng)在兩個(gè)數(shù)除不盡的時(shí)候，就會(huì)報(bào)錯(cuò)。所以我們建議在使用BigDecimal進(jìn)行除運(yùn)算時(shí)，一定要指定精度和舍入模式。

public static void main(String[] args) {
    BigDecimal b1 = new BigDecimal("1.0");
    BigDecimal b2 = new BigDecimal("3.0");
    // 保留3位小數(shù)，且四舍五入
    BigDecimal divide = b1.divide(b2, 3, RoundingMode.HALF_UP);
    System.out.println(divide);//0.33
}

3.1、BigDecimal 中的舍入模式

1. ROUND_UP（向上舍入）
   • 定義與行為：
     • 這種舍入模式總是在非零舍棄部分的左邊一位加 1。無論是正數(shù)還是負(fù)數(shù)，只要有需要舍棄的非零部分，就會(huì)向上進(jìn)位。
   • 示例：
     • 對(duì)于正數(shù)，如將1.1舍入到整數(shù)，按照ROUND_UP模式，結(jié)果是2。因?yàn)樾?shù)部分0.1是非零的，所以將整數(shù)部分1加1得到2。
     • 對(duì)于負(fù)數(shù)，如將-1.1舍入到整數(shù)，結(jié)果是-2。因?yàn)樾?shù)部分0.1是非零的，所以將整數(shù)部分-1減1得到-2。
2. ROUND_DOWN（向下舍入）
   • 定義與行為：
     • 總是舍棄非零舍棄部分，無論正數(shù)還是負(fù)數(shù)，都不進(jìn)行進(jìn)位操作。
   • 示例：
     • 對(duì)于正數(shù)，如將1.9舍入到整數(shù)，按照ROUND_DOWN模式，結(jié)果是1，因?yàn)橹苯由釛壭?shù)部分0.9。
     • 對(duì)于負(fù)數(shù)，如將-1.9舍入到整數(shù)，結(jié)果是-1。同樣是直接舍棄小數(shù)部分0.9。
3. ROUND_CEILING（天花板舍入）
   • 定義與行為：
     • 如果是正數(shù)，行為類似于ROUND_UP；如果是負(fù)數(shù)，行為類似于ROUND_DOWN。其目的是將數(shù)字舍入到正無窮方向。
   • 示例：
     • 對(duì)于正數(shù)，如將1.1舍入到整數(shù)，結(jié)果是2，和ROUND_UP模式相同。
     • 對(duì)于負(fù)數(shù)，如將-1.1舍入到整數(shù)，結(jié)果是-1，和ROUND_DOWN模式相同。
4. ROUND_FLOOR（地板舍入）
   • 定義與行為：
     • 如果是正數(shù)，行為類似于ROUND_DOWN；如果是負(fù)數(shù)，行為類似于ROUND_UP。其目的是將數(shù)字舍入到負(fù)無窮方向。
   • 示例：
     • 對(duì)于正數(shù)，如將1.9舍入到整數(shù)，結(jié)果是1，和ROUND_DOWN模式相同。
     • 對(duì)于負(fù)數(shù)，如將-1.9舍入到整數(shù)，結(jié)果是-2，和ROUND_UP模式相同。
5. ROUND_HALF_UP（四舍五入）
   • 定義與行為：
     • 如果舍棄部分大于或等于0.5，則在非零舍棄部分的左邊一位加1；否則，直接舍棄。這是最常見的舍入模式，符合我們?nèi)粘５?“四舍五入” 概念。
   • 示例：
     • 將1.5舍入到整數(shù)，結(jié)果是2，因?yàn)樾?shù)部分0.5滿足大于或等于0.5的條件，所以將整數(shù)部分1加1。
     • 將1.4舍入到整數(shù)，結(jié)果是1，因?yàn)樾?shù)部分0.4小于0.5，所以直接舍棄。
6. ROUND_HALF_DOWN（五舍六入）
   • 定義與行為：
     • 如果舍棄部分大于0.5，則在非零舍棄部分的左邊一位加1；否則，直接舍棄。與ROUND_HALF_UP的區(qū)別在于，當(dāng)舍棄部分等于0.5時(shí)，不進(jìn)位。
   • 示例：
     • 將1.5舍入到整數(shù)，結(jié)果是1，因?yàn)樾?shù)部分等于0.5，不進(jìn)位。
     • 將1.6舍入到整數(shù)，結(jié)果是2，因?yàn)樾?shù)部分0.6大于0.5，所以將整數(shù)部分1加1。
7. ROUND_HALF_EVEN（銀行家舍入）
   • 定義與行為：
     • 也稱為 “銀行家舍入”。如果舍棄部分左邊的數(shù)字是偶數(shù)，且舍棄部分等于0.5，則直接舍棄；如果舍棄部分左邊的數(shù)字是奇數(shù)，且舍棄部分等于0.5，則在非零舍棄部分的左邊一位加1。對(duì)于其他情況，和ROUND_HALF_UP類似。
   • 示例：
     • 將2.5舍入到整數(shù)，結(jié)果是2，因?yàn)檎麛?shù)部分2是偶數(shù)，且小數(shù)部分是0.5，所以直接舍棄。
     • 將3.5舍入到整數(shù)，結(jié)果是4，因?yàn)檎麛?shù)部分3是奇數(shù)，且小數(shù)部分是0.5，所以將整數(shù)部分3加1。

9、最佳實(shí)踐

public static void main(String[] args) {
    // 使用字符串參數(shù)構(gòu)造函數(shù)
    BigDecimal a = new BigDecimal("10");
    // 或使用BigDecimal.valueOf方法
    BigDecimal b = BigDecimal.valueOf(30);

    BigDecimal add = a.add(b);
    BigDecimal subtract = a.subtract(b);
    BigDecimal multiply = a.multiply(b);
    //進(jìn)行除運(yùn)算時(shí)，指定精度和舍入模式，避免除不盡導(dǎo)致報(bào)錯(cuò)
    BigDecimal divide = a.divide(b, 2, RoundingMode.HALF_UP);

    System.out.println("加結(jié)果為：" + add);
    System.out.println("減結(jié)果為：" + subtract);
    System.out.println("乘結(jié)果為：" + multiply);
    System.out.println("除結(jié)果為：" + divide);
}

輸出如下：