Java使用BigDecimal公式精确计算及精度丢失问题

时间:2023-02-03 你才是臭弟弟人气:0

一、Java使用BigDecimal公式计算(精确计算)

介绍:

使用BigDecimal加减乘除方法运算，可以使用BigDecimal类提供的add、subtract、multiply、divide方法函数实现。

公式加法计算~add

  public  static void main(String[] args){
       BigDecimal a = BigDecimal.valueOf(5.6);
 
       BigDecimal b = BigDecimal.valueOf(2.1);
 
       //BigDecimal计算add
       BigDecimal addResult = a.add(b);
       System.out.println("结果集: " +addResult);
   }

结果集:

公式减法计算~subtract

public  static void main(String[] args){
       BigDecimal a = BigDecimal.valueOf(5.6);
 
       BigDecimal b = BigDecimal.valueOf(2.1);
 
       BigDecimal计算subtract
       BigDecimal subtract = a.subtract(b);
 
       System.out.println("结果集subtract: " +subtract);
   }

结果集:

公式乘法计算~multiply

public  static void main(String[] args){
       BigDecimal a = BigDecimal.valueOf(5.6);
       BigDecimal b = BigDecimal.valueOf(2.1);
       BigDecimal计算multiply
       BigDecimal multiply = a.multiply(b);
       System.out.println("结果集: " +multiply);
   }

结果集:

公式除法计算~divide

public  static void main(String[] args){
       BigDecimal a = BigDecimal.valueOf(5.6);
       BigDecimal b = BigDecimal.valueOf(2.1);
       //BigDecimal计算divide
       //ROUND_HALF_UP：向“最接近的”整数舍入。 若舍入位大于等于5，则对舍入部分的前一位数字加1；若舍入位小于5，则直接舍弃。即为四舍五入模式。
       BigDecimal divide = a.divide(b,2,BigDecimal.ROUND_HALF_UP);//四舍五入,保留两位小数.
 
       System.out.println("结果集: " +divide);
   }

结果集:

二、 BigDecimal（舍入模式）选择

简介:

BigDecimal.setScale主要用于对BigDecimal数据小数点后的位数进行进位、舍位、截断等操作

java.math.RoundingMode：这是一种枚举类型，它定义了8种数据的舍入模式。它与java.math.BigDecimal类中定义的8个同名静态常量的作用相同，可用BigDecimal.setScale(int newScale, RoundingMode roundingMode)来设置数据的精度和舍入模式。

1、ROUND_UP：向远离零的方向舍入。

若舍入位为非零，则对舍入部分的前一位数字加1；若舍入位为零，则直接舍弃。即为向外取整模式。

2、ROUND_DOWN：向接近零的方向舍入。

不论舍入位是否为零，都直接舍弃。即为向内取整模式。

3、ROUND_CEILING：向正无穷大的方向舍入。

若 BigDecimal 为正，则舍入行为与 ROUND_UP 相同；若为负，则舍入行为与 ROUND_DOWN 相同。即为向上取整模式。

4、ROUND_FLOOR：向负无穷大的方向舍入。

若 BigDecimal 为正，则舍入行为与 ROUND_DOWN 相同；若为负，则舍入行为与 ROUND_UP 相同。即为向下取整模式。

5、ROUND_HALF_UP：向“最接近的”整数舍入。

若舍入位大于等于5，则对舍入部分的前一位数字加1；若舍入位小于5，则直接舍弃。即为四舍五入模式。

6、ROUND_HALF_DOWN：向“最接近的”整数舍入。

若舍入位大于5，则对舍入部分的前一位数字加1；若舍入位小于等于5，则直接舍弃。即为五舍六入模式。

7、ROUND_HALF_EVEN：向“最接近的”整数舍入。

若（舍入位大于5）或者（舍入位等于5且前一位为奇数），则对舍入部分的前一位数字加1；

若（舍入位小于5）或者（舍入位等于5且前一位为偶数），则直接舍弃。即为银行家舍入模式。

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。

案例:

 public  static void main(String[] args){
       BigDecimal a = BigDecimal.valueOf(5.6);
       BigDecimal b = BigDecimal.valueOf(2.1);
       //BigDecimal计算divide
       //ROUND_HALF_UP：向“最接近的”整数舍入。 若舍入位大于等于5，则对舍入部分的前一位数字加1；若舍入位小于5，则直接舍弃。即为四舍五入模式。
       //ROUND_UP：向远离零的方向舍入。  若舍入位为非零，则对舍入部分的前一位数字加1；若舍入位为零，则直接舍弃。即为向外取整模式。
       BigDecimal divide = a.divide(b,BigDecimal.ROUND_HALF_UP, 2).setScale(2,ROUND_UP);
 
       System.out.println("结果集: " +divide);
   }

结果集:

计算器结果集如下图:

三、 BigDecimal.setScale用法案例

BigDecimal.setScale主要用于对BigDecimal数据小数点后的位数进行进位、舍位、截断等操作

public  static void main(String[] args){
       BigDecimal a = BigDecimal.valueOf(5.6);
       BigDecimal b = BigDecimal.valueOf(2.1);
       //BigDecimal计算divide
       BigDecimal divide = a.divide(b,2,BigDecimal.ROUND_UP).setScale(2, BigDecimal.ROUND_UP);
 
       System.out.println("结果集: " +divide);
   }

结果集:

四、Java使用BigDecimal精度丢失问题

介绍:

在实际应用中,经常会使用到计算，举例如 '银行' 特别是在我们交易的时候，计算结果要求的更加精确，这个时候我们就会使用到java.math包中提供的API类BigDecimal，用于对超过16位有效位数的数字进行精确的计算。

以如下代码为例:

public  static void main(String[] args){
       System.out.println("使用bigDecimal进行转换"+new BigDecimal(234.567));
   }

运行后结果集出现精度丢失：

结果可以看出使用new BigDecimal(234.567)，传入参数为double类型发生精度丢失，运行的结果并不等于234.567，而是为234.5670000000000072759576141834259033203125。

原因是double不能表示为任何有限长度的二进制小数；

解决方法: 使用new BigDecimal(String)构造函数，创建一个参数以字符串表示数值的对象

public  static void main(String[] args){
       double a = 234.567;
       String  b = "234.567";
       // 方式一：double的封装类Double中的toString()方法解决
       System.out.println("使用bigDecimal进行转换" + new BigDecimal(new Double(a).toString()));
 
       // 方式二：使用String接收数值
       System.out.println("使用bigDecimal进行转换" + new BigDecimal(b));
   }

结果集如下:

如需使用加减乘除方法运算，可以使用BigDecimal类提供的add、subtract、multiply、divide方法实现如上:Java使用BigDecimal公式计算。

总结

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