JAVA BigDecimal 类使用总计及闭坑指南

概念

BigDecimal是一个不可变的，任意精度的有符号十进制数

BigDecimal由任意精度的整数非标度值和32位的整数标度(scale)组成。如果为零或整数，则标度是小数点后的位数。如果为负数，则将该数的非标度值乘以10的负scale次幂。因此，BigDecimal表明的数值是(unscaledValueX10‾scale)。

BigDecimal对象内通过BigInteger IntVal存储传递对象数字部分，通过int scale记录小数点位数，通过int precision记录有效位数(默认为0)。

BigDecimal的加减乘除就成了BigInteger与BigInteger之间的加减乘除，浮点数的计算也转化为整形的计算，可以大大提供性能，并且通过BigInteger可以保存大数字，从而实现真正十大进制的计算，在整个计算过程中，还涉及scale的判断和precision判断从而确定最终输出结果。

            在Java中，由CPU原生提供的整型最大范围是64位long型整数。使用long型整数可以通过CPU指令进行计算，速度会超级快。果使用的整数范围超过了long型，BigInteger就是用来表明任意大小的整数，BigInteger内部用一个int[]数组来模拟一个超级大的数。

类中属性

scale：有多少位小数(即小数点后有多少位)

precision:一共有多少位数字，在确定了precision后就会要求结合Rounding Mode做一些舍入方面的操作

intVal和scale，分别表明BigDecimal的无标度值和标度，BigDecimal可以表明为一个任意精度的无标度值和一个32位整型的标度

intCompact:字符串去掉小数点后，转为long的值，如果intVal在compact的过程中超过了Long.MAX_VAULE则将intCompact记为Long.MIN_VALUE

intVal:当传的字符串长度大于等于18时才使用BigInteger表明数字

stringCache:在toString方法的时候用到

BigDecimal 继承了Number并实现了Comparable接口。

继承了Number，将会提供将表明的数值转换为byteValue()、shortValue()、intValue()、longValue()、floatValue()、doubleValue()的方法

实现了Comparable接口，可以使用compareTo()方法来进行比较

问题：

使用newBigDecimal(double)的方式计算准确数值，会有精度缺失的问题，使用BigDecimal.valueOf(double)的方式就不会存在此问题。

具体缘由：

float与double类型主要是为了科学计算和工程计算而设计。为了在广泛的数值范围上提供较为准确的快速近和计算而精心设计的，并没有完全准确的结果，所以不应该被用于准确结果的场合。

        new BigDecimal()源码

BigDecimal.valueOf()源码

不同的地方在于valueOf()方法在对double类型转换的时候，做了一次转换为字符串的操作，从而避免了不准确的问题；但是如果是float类型，那么此方法又会出现不准确的问题。

参数类型为int，long，字符串时，这两种方式没有任何区别。

正确的做法是自己构造BigDecimal对象时，使用String.valueOf()将参数显示转换为字符串。官方注释也有说明此问题，使用new BigDecimal(double val)方法得到的结果是不可预知的，推荐使用入参类型为String的构造函数来进行浮点数的准确计算。

当入参类型为float时，使用valueOf()方法以及new BigDecimal()构造方法会出现浮点运算精度不一致的问题。使用String.valueOf(String val)方法，运算结果正确。

valueOf()方法对参数进行一次double的转换，9.9f会被强制转换为double类型，所以会出现精度问题。

BigDecimal比较问题(equals与compareTo)

问题：当入参为string类型时，会出现此问题。如果入参类型不为string类型，并不会出现此问题，但是会有精度不准确的影响。

使用BigDecimal(“0.00”).equals(BigDecimal.ZERO)与BigDecimal(0.00).equals(BigDecimal.ZERO)区别

解决方案：可以使用compareTo(BigDecimal.ZERO)==0，来判断是否等于0

结论：对于BigDecimal的大小比较，使用equals方法的话不仅会比较值的大小，还会比较两个对象的准确度，而compareTo方法数值一样精度不同也会被视认为相等。

compareTo()方法中的注释有所体现。

使用方式案例

常用构造函数

BigDecimal(int)：创建一个具有参数所指定整数值的对象

BigDecimal(double)：创建一个具有参数所指定双精度值的对象

BigDecimal(long)：创建一个具有参数所指定长整数值的对象

Bigdecimal(String)：创建一个具有参数所指定以字符串表明的数值的对象

常用方法

add(BigDecimal)：BigDecimal对象中的值相加，返回BigDecimal对象

substract(BigDecimal)：BigDecimal对象中的值相减，返回BigDecimal对象

multiply(BigDecimal)：BigDecimal对象中的值相乘，返回BigDecimal对象

divide(BigDecimal)：相除

doubleValue()：转双精度

longValue()：转长整型

intValue()：转整型

floatValue(）：转单精度

toString()：将BigDecimal对象中的值转换成字符串

BigDecimal大小比较

BigDecimal比较大小一般用的是compareTo方法

BigDecimal big=new BigDecimal(5.2);

int i = big.compareTo(new BigDecimal(2.2));

System.out.println(i);

BigDecimal.ROUND_DOWN

ROUND_DOWN:直接省略掉指定位数后的内容

BigDecimal b=new    BigDecimal(“2.2345”).setScale(2,Bigdecimal.ROUND_DOWN); // 2.23

BigDecimal.ROUND_UP

// 直接对指定位数后的内容做进一位处理

BigDecimal b=new BigDecimal(“2.2355”).setScale(2,Bigdecimal.ROUND_DOWN);// 2.24

BigDecimal.ROUND_CEILING

// 正数使用ROUND_UP规则，负数使用ROUND_DOWN规则

BigDecimal b=new BigDecimal(“2,125446”).setScale(2,BigDecimal.ROUND_CEILING);// 2.13

BigDecimal b=new BigDecimal(“-2.1253456”).setScale(2,BigDecimal.ROUND_CEILING);// -2.12

BigDecimal.ROUND_FLOOR

// 正数省略内容，负数向下进一位

BigDecimal b=new BigDecimal(“2.125456”).setScale(2,BigDecimal.ROUND_FLOOR);// 2.12

BigDecimal b=new BigDecimal(“-2.125456”).setScale(2,BigDecimal.ROUND_FLOOR);// -2.13

BigDecimal.ROUND_HALF_UP BigDecimal.ROUND_HALF_DOWN 四舍五入

BigDecimal b=new BigDecimal(“2.125456”).setScale(2,BigDecimal.ROUND_HALF_UP);// 2.13

BigDecimal b=new BigDecimal(“-2.125456”).setScale(2,BigDecimal.ROUND_HALF_DOWN);// -2.13

BigDecimal.ROUND_HALF_EVEN

指定小数位的前一位，如果是奇数则四舍五入后进位，如果是偶数则舍弃指定小数位后面内容

BigDecimal bigDecimalA = new BigDecimal(“2.113”).setScale(2, BigDecimal.ROUND_HALF_EVEN);

// 2.11  虽然是奇数，但是3<5，不会进位

BigDecimal bigDecimalB = new BigDecimal(“2.115”).setScale(2, BigDecimal.ROUND_HALF_EVEN);

// 2.12  由于是奇数且符合”五入”，则进位

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。

ROUND_UNNECESSARY

断言请求的操作具有准确的结果，因此不需要舍入

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

其他注意问题

在使用divide方法进行除法时当不整除，出现无限循环小数时，就会抛异常。

解决方法：divide方法设置准确的小数点，divide(xxxxx,2)

小总结

不要随意使用BigDecimal,一般精度的计算没必要使用BigDecimal。由于BigDecimal的精度比double和float性能差。在处理庞大复杂的计算尤为明显。

尽量使用参数类型为String的构造函数

BigDecimal都是不可变的(immutable)的，在进行每一次四则运算时，都会产生一个新的对象，所以在做加减乘除运算时要记得保存操作后的值