BigDecimal 使用时的问题

# BigDecimal概述

Java在java.math包中提供的API类BigDecimal，用来对超过16位有效位的数进行精确的运算。双精度浮点型变量double可以处理16位有效数，但在实际应用中，可能需要对更大或者更小的数进行运算和处理。

一般情况下，对于不需要准确计算精度的数字，可以直接使用Float和Double处理，但是Double.valueOf(String) 和Float.valueOf(String)会丢失精度。所以如果需要精确计算的结果，则必须使用BigDecimal类来操作。

BigDecimal对象提供了传统的+、-、*、/等算术运算符对应的方法，通过这些方法进行相应的操作。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要保存操作后的值。

# 注意事项

# 1. 浮点类型的问题

  @Test
  public void test1(){
    BigDecimal a = new BigDecimal(0.01);
    BigDecimal b = BigDecimal.valueOf(0.01);
    System.out.println("a = " + a);
    System.out.println("b = " + b);
  }

执行结果:

a = 0.01000000000000000020816681711721685132943093776702880859375
b = 0.01

原因

由于计算机的资源是有限的，所以是没办法用二进制精确的表示 0.1，只能用「近似值」来表示，就是在有限的精度情况下，最大化接近 0.1 的二进制数，于是就会造成精度缺失的情况。
在使用BigDecimal构造函数时，尽量传递字符串而非浮点类型；如果无法满足前面，则可采用BigDecimal#valueOf方法来构造初始化值。

# 2. 浮点精度的问题

如果比较两个BigDecimal的值是否相等，你会如何比较？使用equals方法还是compareTo方法呢？

  @Test
  public void test2(){
    BigDecimal a = new BigDecimal("0.01");
    BigDecimal b = new BigDecimal("0.010");
    System.out.println(a.equals(b));
    System.out.println(a.compareTo(b));
  }

false
true

结论:

因为equals方法不仅比较了值是否相等，还比较了精度是否相同。通常情况，如果比较两个BigDecimal值的大小，采用其实现的compareTo方法；如果严格限制精度的比较，那么则可考虑使用equals方法。

# 3. 设置精度的问题

  @Test
  public void test3(){
    BigDecimal a = new BigDecimal("1.0");
    BigDecimal b = new BigDecimal("3.0");
    a.divide(b);
  }

java.lang.ArithmeticException: Non-terminating decimal expansion; no exact representable decimal result.
  at java.math.BigDecimal.divide(BigDecimal.java:1690)
  ...

原因:

如果在除法（divide）运算过程中，如果商是一个无限小数（0.333…），而操作的结果预期是一个精确的数字，那么将会抛出ArithmeticException异常。

修改:

  @Test
  public void test3(){
    BigDecimal a = new BigDecimal("1.0");
    BigDecimal b = new BigDecimal("3.0");
    BigDecimal c = a.divide(b, 2,RoundingMode.HALF_UP);
    System.out.println(c);
  }

结论:

在使用BigDecimal进行（所有）运算时，一定要明确指定精度和舍入模式。

8种舍入模式:

RoundingMode.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。

RoundingMode.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。

RoundingMode.CEILING

接近正无穷大的舍入模式。如果 BigDecimal 为正，则舍入行为与 ROUNDUP 相同;如果为负，则舍入行为与 ROUNDDOWN 相同。注意，此舍入模式始终不会减少计算值。

RoundingMode.FLOOR

接近负无穷大的舍入模式。如果 BigDecimal 为正，则舍入行为与 ROUNDDOWN 相同;如果为负，则舍入行为与 ROUNDUP 相同。注意，此舍入模式始终不会增加计算值。

RoundingMode.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，这是我们在小学时学过的舍入模式(四舍五入)。

RoundingMode.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)。

RoundingMode.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 ROUNDHALFUP 相同;如果为偶数，则舍入行为与 ROUNDHALF_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

RoundingMode.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。

# 3. 三种字符串输出的问题

@Test
public void test4(){
  BigDecimal a = BigDecimal.valueOf(35634535255456719.22345634534124578902);
  System.out.println(a.toString());
}

3.563453525545672E+16

BigDecimal转换字符串的三个方法

toPlainString()：不使用任何科学计数法；
toString()：在必要的时候使用科学计数法；
toEngineeringString() ：在必要的时候使用工程计数法。类似于科学计数法，只不过指数的幂都是3的倍数，这样方便工程上的应用，因为在很多单位转换的时候都是10^3；

结论:

根据数据结果展示格式不同，采用不同的字符串输出方法，通常使用比较多的方法为toPlainString() 。

另外，NumberFormat类的format()方法可以使用BigDecimal对象作为其参数，可以利用BigDecimal对超出16位有效数字的货币值，百分值，以及一般数值进行格式化控制。

NumberFormat currency = NumberFormat.getCurrencyInstance(); //建立货币格式化引用
NumberFormat percent = NumberFormat.getPercentInstance();  //建立百分比格式化引用
percent.setMaximumFractionDigits(3); //百分比小数点最多3位

BigDecimal loanAmount = new BigDecimal("15000.48"); //金额
BigDecimal interestRate = new BigDecimal("0.008"); //利率
BigDecimal interest = loanAmount.multiply(interestRate); //相乘

System.out.println("金额:\t" + currency.format(loanAmount));
System.out.println("利率:\t" + percent.format(interestRate));
System.out.println("利息:\t" + currency.format(interest));

金额: ￥15,000.48 
利率: 0.8% 
利息: ￥120.00

说传