BigDecimal类型加减乘除运算（Java必备知识）

布满荆棘的人生 2022-11-14 14:43 795阅读 0赞

在现实开发当中经常会遇到这种计算，这里特此整理一下为方便以后学习，希望能帮助到其他的萌新。

### 目录 ###

*   *  为什么要用BigDecimal计算？
     *  浮点计算误差产生的原因
     *  bigdecimal的初始化
     *  bigdecimal的加减乘除
     *  除法divide()参数使用
     *  八种舍入模式解释如下
     *   *  1、ROUND\_UP
         *  2、ROUND\_DOWN
         *  3、ROUND\_CEILING
         *  4、ROUND\_FLOOR
         *  5、ROUND\_HALF\_UP
         *  6、ROUND\_HALF\_DOWN
         *  7、ROUND\_HALF\_EVEN
         *  8、ROUND\_UNNECESSARY
     *  保留小数位
     *  公共方法

## 为什么要用BigDecimal计算？ ##

因为 float, double等浮点的存储和操作（比如：相加，相减…）存在误差(7.22f - 7.0f = 0.21999979 而不是 0.22)。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NjEwMTgzOQ_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

## 浮点计算误差产生的原因 ##

将十进制数转为二进制，在计算机运行中本就存在误差  
来看一个例子：将十进制的0.2转化为二进制，按照乘二取整法

> 0.2 \* 2 = 0.4 0  
> 0.4 \* 2 = 0.8 0  
> 0.8 \* 2 = 1.6 1  
> 0.6 \* 2 = 1.2 1  
> … … …  
> 0.2\*2 = 0.4 0

很明显，已经进入了无限循环，受有效位数23位的影响，也就是说，存入计算机中的十进制数不是精准的。  
float的有效位数只有7位有效数字，如果一个大数和一个小数相加时，会产生很大的误差，因为尾数得截掉好多位。

## bigdecimal的初始化 ##

Bigdecimal的初始化时用尽量用String，假如传的是浮点类型，会丢失精度。

这一点在BigDecimal类的构造方法注释中有说明。

BigDecimal num1 = new BigDecimal(0.005);
    	BigDecimal num2 = new BigDecimal(1000000);
    	
        BigDecimal string1 = new BigDecimal("0.005");
        BigDecimal string2 = new BigDecimal("1000000");
        
        System.out.println(num1);
        System.out.println(num2);
        System.out.println(string1);
        System.out.println(string2);

**输出结果**:

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NjEwMTgzOQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

## bigdecimal的加减乘除 ##

BigDecimal num1 = new BigDecimal("11.111");
        BigDecimal num2 = new BigDecimal("1");
        BigDecimal num3 = new BigDecimal("-11.111");
        
        //加法
        BigDecimal result1 = num1.add(num2);
        System.out.println("num1 + num2 = " + result1);
        
        //减法
        BigDecimal result2 = num1.subtract(num2);
        System.out.println("num1 - num2 = " + result2);
    
        //乘法
        BigDecimal result3 = num1.multiply(num2);
        System.out.println("num1 * num2 = " + result3);
    
        //除法（保留小数20位）
        BigDecimal result5 = num1.divide(num2,20,BigDecimal.ROUND_HALF_UP);
        System.out.println("num1 / num2 = " + result5);
        
        //绝对值
        BigDecimal result4 = num3.abs();
        System.out.println("num3的绝对值 = " + result4);

**输出结果**：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NjEwMTgzOQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][]

## 除法divide()参数使用 ##

使用除法函数在divide的时候要设置各种参数，要精确的小数位数和舍入模式，不然会出现报错

我们可以看到divide函数配置的参数如下  
![在这里插入图片描述][20210330234520828.png]  
BigDecimal divisor 除数， int scale 精确小数位， int roundingMode 舍入模式

## 八种舍入模式解释如下 ##

### 1、ROUND\_UP ###

舍入远离零的舍入模式。

在丢弃非零部分之前始终增加数字(始终对非零舍弃部分前面的数字加1)。

注意，此舍入模式始终不会减少计算值的大小。

### 2、ROUND\_DOWN ###

接近零的舍入模式。

在丢弃某部分之前始终不增加数字(从不对舍弃部分前面的数字加1，即截短)。

注意，此舍入模式始终不会增加计算值的大小。

### 3、ROUND\_CEILING ###

接近正无穷大的舍入模式。

如果 BigDecimal 为正，则舍入行为与 ROUND\_UP 相同;

如果为负，则舍入行为与 ROUND\_DOWN 相同。

注意，此舍入模式始终不会减少计算值。

### 4、ROUND\_FLOOR ###

接近负无穷大的舍入模式。

如果 BigDecimal 为正，则舍入行为与 ROUND\_DOWN 相同;

如果为负，则舍入行为与 ROUND\_UP 相同。

注意，此舍入模式始终不会增加计算值。

### 5、ROUND\_HALF\_UP ###

向“最接近的”数字舍入，如果与两个相邻数字的距离相等，则为向上舍入的舍入模式。

如果舍弃部分 >= 0.5，则舍入行为与 ROUND\_UP 相同;否则舍入行为与 ROUND\_DOWN 相同。

注意，这是我们大多数人在小学时就学过的舍入模式(四舍五入)。

### 6、ROUND\_HALF\_DOWN ###

向“最接近的”数字舍入，如果与两个相邻数字的距离相等，则为上舍入的舍入模式。

如果舍弃部分 > 0.5，则舍入行为与 ROUND\_UP 相同;否则舍入行为与 ROUND\_DOWN 相同(五舍六入)。

### 7、ROUND\_HALF\_EVEN ###

向“最接近的”数字舍入，如果与两个相邻数字的距离相等，则向相邻的偶数舍入。

如果舍弃部分左边的数字为奇数，则舍入行为与 ROUND\_HALF\_UP 相同;

如果为偶数，则舍入行为与 ROUND\_HALF\_DOWN 相同。

注意，在重复进行一系列计算时，此舍入模式可以将累加错误减到最小。

此舍入模式也称为“银行家舍入法”，主要在美国使用。四舍六入，五分两种情况。

如果前一位为奇数，则入位，否则舍去。

以下例子为保留小数点1位，那么这种舍入方式下的结果。

1.15>1.2 1.25>1.2

### 8、ROUND\_UNNECESSARY ###

断言请求的操作具有精确的结果，因此不需要舍入。

如果对获得精确结果的操作指定此舍入模式，则抛出ArithmeticException。

**注意：一般无特殊情况下，我们都是用的ROUND\_HALF\_UP（四舍五入）**

## 保留小数位 ##

开发当中经常会遇到浮点保留两位小数，这里我们也可以利用BigDecimal 来进行保留。

BigDecimal bg = new BigDecimal("0.005");
    double f1 = bg.setScale(2, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue();

## 公共方法 ##

以下是我在开发过程当中**两数相除求百分比**，写的一些简单的方法，感觉有用呢你可以直接拿去用。

/** * @Title: flotTwoDecimals * @author gzl * @date 2021年3月31日上午12:59:11 * @Description: 传入浮点类型保留两位返回BigDecimal类型 */
    	public static BigDecimal flotTwoDecimals(Double num) { 
    		if(!isBlankOrEmpty(num)) { 
    			BigDecimal bg = new BigDecimal(num.toString());
    			Double f1 = bg.setScale(2, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue();
    		    return new BigDecimal(f1.toString());
    		}
    		return new BigDecimal(0);
    	}
    	
    	/** * @Title: IntegerDivideTwoDecimals * @author gzl * @date 2021年3月30日下午10:56:00 * @Description: 整数相除求百分比:结果等于整数的时候不留小数位,其余情况都是保留两位 */
    	public static BigDecimal integerDivideTwoDecimals(Integer divisor,Integer dividend) { 
    		if(!isBlankOrEmpty(divisor) && !isBlankOrEmpty(dividend)) { 
    			BigDecimal result = divisor==0||dividend==0?new BigDecimal(0):new BigDecimal(divisor*100)
    						.divide(new BigDecimal(dividend), 2, BigDecimal.ROUND_HALF_UP);
    			String resultString = result.toString();
    			String substring = resultString.substring(resultString.indexOf(".")+1);
    			if (substring.equals("00")) { 
    				String substring2 = resultString.substring(0, resultString.indexOf("."));
    				return new BigDecimal(substring2);
    			}
    			return result;
    		}
    		return new BigDecimal(0);
    	}
    	
    	/** * @Title: flotDivideTwoDecimals * @author gzl * @date 2021年3月31日上午12:12:52 * @Description: 浮点数相除求百分比:小数点始终保持两位 */
    	public static BigDecimal flotDivideTwoDecimals(Double divisor,Double dividend) { 
    		if(!isBlankOrEmpty(divisor) && !isBlankOrEmpty(dividend)) { 
    			if (divisor==0 || dividend==0) { 
    				return new BigDecimal(0);
    			}
    			BigDecimal divisor1 = new BigDecimal(divisor.toString()).multiply(new BigDecimal(100));
    			BigDecimal result = divisor1.divide(new BigDecimal(dividend.toString()), 2, BigDecimal.ROUND_HALF_UP);
    			return result;
    		}
    		return new BigDecimal(0);
    	}
    	
    	/** * @Title: isBlankOrEmpty * @author gzl * @date 2021年3月30日下午11:00:21 * @Description: 判断对象是否为空 */
        public static boolean isBlankOrEmpty(Object object) { 
            if (null == object) { 
                return true;
            }
            if (object.toString().equals("")) { 
                return true;
            }
            return false;
        }

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[20210330234520828.png]: /images/20221022/aadc2727f5dd486987bc880a1650e9db.png