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Juning
发布于 2020-11-03 / 1115 阅读
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Java-BigDecimal笔记

#Java

今天有一个导出统计用户余额报表的任务，需要将用户的余额格式化成 "56,843.56"

需求有两点：

  • 给金额加上千分符
  • 格式化金额，保留两位小数

由于之前没有总结一下BigDecimal，所以今天一起弄一下

一、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，对于那些不需要准确计算精度的数字，我们可以直接使用Float和Double处理，但是Double.valueOf(String) 和Float.valueOf(String)会丢失精度。所以开发中，如果我们需要精确计算的结果，则必须使用BigDecimal类来操作。

BigDecimal所创建的是对象，故我们不能使用传统的+、-、*、/等算术运算符直接对其对象进行数学运算，而必须调用其相对应的方法。方法中的参数也必须是BigDecimal的对象。构造器是类的特殊方法，专门用来创建对象，特别是带有参数的对象。

二、常用构造方法

常用的构造方法有：

  1. BigDecimal(int)

    创建一个具有参数所指定整数值的对象

  2. BigDecimal(double)

    创建一个具有参数所指定双精度值的对象

  3. BigDecimal(long)

    创建一个具有参数所指定长整数值的对象

  4. BigDecimal(String)

    创建一个具有参数所指定以字符串表示的数值的对象

使用示例：

BigDecimal a = new BigDecimal(0.1);
System.out.println("a = " + a);
System.out.println("--------------");
BigDecimal b = new BigDecimal("0.1");
System.out.println("b = " + b);

结果：

a = 0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625
--------------
b = 0.1

这里有一个问题，a对象的值并不是我预期输入的0.1，而是一串小数点很长的数字，虽然可以将它视为0.1，但这明显不是我们想要的，这是为啥呢？

使用分析：

  • 参数类型为double的构造方法的结果有一定的不可预知性。有人可能认为在Java中写入newBigDecimal(0.1)所创建的BigDecimal正好等于 0.1（非标度值 1，其标度为 1），但是它实际上等于0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625。这是因为0.1无法准确地表示为 double（或者说对于该情况，不能表示为任何有限长度的二进制小数）。这样，传入到构造方法的值不会正好等于 0.1（虽然表面上等于该值）。

  • String 构造方法是完全可预知的：写入 newBigDecimal(“0.1”) 将创建一个 BigDecimal，它正好等于预期的 0.1。因此，比较而言， 通常建议优先使用String构造方法。

  • 当double必须用作BigDecimal的源时，请注意，此构造方法提供了一个准确转换；它不提供与以下操作相同的结果：先使用Double.toString(double)方法，然后使用BigDecimal(String)构造方法，将double转换为String。要获取该结果，请使用static valueOf(double)方法。

三、常用方法

  1. add(BigDecimal)

    BigDecimal对象中的值相加，返回BigDecimal对象

  2. subtract(BigDecimal)

    BigDecimal对象中的值相减，返回BigDecimal对象

  3. multiply(BigDecimal)

    BigDecimal对象中的值相乘，返回BigDecimal对象

  4. divide(BigDecimal)

    BigDecimal对象中的值相除，返回BigDecimal对象

  5. toString()

    将BigDecimal对象中的值转换成字符串

  6. doubleValue()

    将BigDecimal对象中的值转换成双精度数

  7. floatValue()

    将BigDecimal对象中的值转换成单精度数

  8. longValue()

    将BigDecimal对象中的值转换成长整数

  9. intValue()

    将BigDecimal对象中的值转换成整数

  10. compareTo()

    将两个BigDecimal对象中的值进行对比，返回int对象(-1、0、1)

    // a = -1,表示bigdemical小于bigdemical2；
// a = 0,表示bigdemical等于bigdemical2；
// a = 1,表示bigdemical大于bigdemical2；
int a = bigdemical.compareTo(bigdemical2)

四、格式化

这里采用java.text.DecimalFormat进行格式化，当然还可以使用java.text.NumberFormat，这里就不细说了。

网上的例子还是比较多的，我也感觉很有代表性，直接借鉴一下：

double pi = 3.1415927;//圆周率
//取一位整数
System.out.println(new DecimalFormat("0").format(pi));//3
//取一位整数和两位小数
System.out.println(new DecimalFormat("0.00").format(pi));//3.14
//取两位整数和三位小数，整数不足部分以0填补。
System.out.println(new DecimalFormat("00.000").format(pi));// 03.142
//取所有整数部分
System.out.println(new DecimalFormat("#").format(pi));//3
//以百分比方式计数，并取两位小数
System.out.println(new DecimalFormat("#.##%").format(pi));//314.16%

 /**
  * 上面的代码就是网上很经典的案例，下面我们来分析另外的一个值
  */      
pi=12.34567;
//取一位整数
System.out.println(new DecimalFormat("0").format(pi));//12
//取一位整数和两位小数
System.out.println(new DecimalFormat("0.00").format(pi));//12.35
//取两位整数和三位小数，整数不足部分以0填补。
System.out.println(new DecimalFormat("00.000").format(pi));// 12.346
//取所有整数部分
System.out.println(new DecimalFormat("#").format(pi));//12
//以百分比方式计数，并取两位小数
System.out.println(new DecimalFormat("#.##%").format(pi));//1234.57%

/**
 * 扩展，如果是其他的数字会是下面的效果
 */
pi=12.34;
//整数
System.out.println(new DecimalFormat("6").format(pi));//612
System.out.println(new DecimalFormat("60").format(pi));//612
System.out.println(new DecimalFormat("06").format(pi));//126
System.out.println(new DecimalFormat("00600").format(pi));//00126
System.out.println(new DecimalFormat("#####60000").format(pi));//00126
//小数
System.out.println(new DecimalFormat(".6").format(pi));//12.6
System.out.println(new DecimalFormat(".06").format(pi));//12.36
System.out.println(new DecimalFormat(".60").format(pi));//12.36
System.out.println(new DecimalFormat(".0600").format(pi));//12.3406
System.out.println(new DecimalFormat(".6000").format(pi));//12.3406
System.out.println(new DecimalFormat(".600000##").format(pi));//12.340006

以上响应符号的意义：

  • #任意数字
  • , 千分位
  • .小数点
  • 0不够补0

想要达到开篇要求的那种效果可以这么写：

BigDecimal balance = new BigDecimal("56843.56");
// 当余额为0时，输出0.00、保留两位小数、添加千分符
System.err.println(new DecimalFormat(",##0.00").format(balance));

五、总结

  1. 在需要精确的小数计算时再使用BigDecimal，BigDecimal的性能比double和float差，在处理庞大，复杂的运算时尤为明显。故一般精度的计算没必要使用BigDecimal。
  2. 尽量使用参数类型为String的构造函数。
  3. 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。
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