使用BigDecimal对包含小数的值进行精确计算

74 阅读 0 评论 49 点赞

我是靠谱客的博主自然冰淇淋，最近开发中收集的这篇文章主要介绍使用BigDecimal对包含小数的值进行精确计算，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

我们平常使用float或者double进行计算时会出现精度丢失的情况，例如：

system.out.println(0.06-0.01)

得到的结果为0.049999999999999996

为什么会出现这种情况呢？

原因在于我们的计算机是二进制的。浮点数没有办法是用二进制进行精确表示。我们的CPU表示浮点数由两个部分组成：指数和尾数，这样的表示方法一般都会失去一定的精确度，有些浮点数运算也会产生一定的误差。如：0.5的二进制表示并非就是精确的0.5。反而最为接近的二进制表示是 0.049999999999999996。

在这种情况下我们就需要用到java.math包下面的BigDecimal类，BigDecimal主要用于高精度的数据计算，例如计算金额的时候，还有工程测量计算的时候。BigDecimal的提供了add(),subtract(),multiply()和divide()四种方法，分别为加减乘除，一般计算包含小数的用法为

BigDecimal b1 = new BigDecimal(a1);
BigDecimal b2 = new BigDecimal(a2);
System.out.println(b1.subtract(b2).doubleValue());

其中a1和a2的类型可以为String,Double,int,long等等，我在实际用的时候发现了一个问题，当a1和a2的类型为Double的时候，得到的结果仍然丢失了精度，例如：

BigDecimal b1 = new BigDecimal(0.06);
BigDecimal b2 = new BigDecimal(0.01);
System.out.println(b1.subtract(b2).doubleValue());

得到的结果仍然为0.049999999999999996
可是如果参数类型为String,结果就是正确的，就像这样：

BigDecimal b1 = new BigDecimal("0.06");
BigDecimal b2 = new BigDecimal("0.01");
System.out.println(b1.subtract(b2).doubleValue());

得到的结果为0.05。

经过测试发现，原来在new BigDecimal(0.06)的时候，得到b1的结果为0.059999999999999997779553950749686919152736663818359375，而b2的值为0.01000000000000000020816681711721685132943093776702880859375，这时候就已经精度丢失了，最后得到的结果很显然也会丢失精度，而使用new BigDecimal("0.06")得到的b1仍然为0.06。

所以如果大家要对小数进行精确计算的话，new BigDecimal()的参数一定要用String类型的。

下面是已经封装好了的工具类：

public class BigDecimalUtils {
        /**
         * 提供精确的加法运算
         *
         * @param v1 被加数
         * @param v2 加数
         * @param scale 保留scale 位小数
         * @return 两个参数的和
         */
        public static String add(String v1, String v2, int scale) {
            if (scale < 0) {
                throw new IllegalArgumentException("保留的小数位数不能小于零");
            }
            BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
            BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
            return b1.add(b2).setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString();
        }

        /**
         * 提供精确的减法运算
         *
         * @param v1 被减数
         * @param v2 减数
         * @param scale 保留scale 位小数
         * @return 两个参数的差
         */
        public static String sub(String v1, String v2, int scale) {
            if (scale < 0) {
                throw new IllegalArgumentException("保留的小数位数不能小于零");
            }
            BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
            BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
            return b1.subtract(b2).setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString();
        }

        /**
         * 提供精确的乘法运算
         *
         * @param v1 被乘数
         * @param v2 乘数
         * @param scale 保留scale 位小数
         * @return 两个参数的积
         */
        public static String mul(String v1, String v2, int scale) {
            if (scale < 0) {
                throw new IllegalArgumentException("保留的小数位数不能小于零");
            }
            BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
            BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
            return b1.multiply(b2).setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString();
        }

        /**
         * 提供精确的除法运算。当发生除不尽的情况时，由scale参数指定精度，以后的数字四舍五入
         *
         * @param v1 被除数
         * @param v2 除数
         * @param scale 表示需要精确到小数点以后几位
         * @return 两个参数的商
         */
        public static String div(String v1, String v2, int scale) {
            if (scale < 0) {
                throw new IllegalArgumentException("保留的小数位数不能小于零");
            }
            BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
            BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
            return b1.divide(b2, scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString();
        }

        /**
         * 提供精确的小数位四舍五入处理
         *
         * @param v 需要四舍五入的数字
         * @param scale 小数点后保留几位
         * @return 四舍五入后的结果
         */
        public static String round(String v, int scale) {
            if (scale < 0) {
                throw new IllegalArgumentException("保留的小数位数不能小于零");
            }
            BigDecimal b = new BigDecimal(v);
            return b.setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString();
        }

        /**
         * 取余数
         *
         * @param v1 被除数
         * @param v2 除数
         * @param scale 小数点后保留几位
         * @return 余数
         */
        public static String remainder(String v1, String v2, int scale) {
            if (scale < 0) {
                throw new IllegalArgumentException("保留的小数位数不能小于零");
            }
            BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
            BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
            return b1.remainder(b2).setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString();
        }

        /**
         * 比较大小
         *
         * @param v1 被比较数
         * @param v2 比较数
         * @return 如果v1 大于v2 则 返回true 否则false
         */
        public static boolean compare(String v1, String v2) {
            BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
            BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
            int bj = b1.compareTo(b2);
            if (bj > 0)
                return true;
            else
                return false;
        }
}

如果有地方说的不对，欢迎指正！！！