关于java:告警线上慎用-BigDecimal

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起源：cnblogs.com/zhangyinhua/p/11545305.html

一、BigDecimal 概述

Java 在 java.math 包中提供的 API 类 BigDecimal，用来对超过 16 位无效位的数进行准确的运算。双精度浮点型变量 double 能够解决 16 位无效数，但在理论利用中，可能须要对更大或者更小的数进行运算和解决。

个别状况下，对于那些不须要精确计算精度的数字，咱们能够间接应用 Float 和 Double 解决，然而 Double.valueOf(String) 和 Float.valueOf(String) 会失落精度。所以开发中，如果咱们须要准确计算的后果，则必须应用 BigDecimal 类来操作。

BigDecimal 所创立的是对象，故咱们不能应用传统的 +、-、*、/ 等算术运算符间接对其对象进行数学运算，而必须调用其绝对应的办法。办法中的参数也必须是 BigDecimal 的对象。结构器是类的非凡办法，专门用来创建对象，特地是带有参数的对象。

二、BigDecimal 罕用构造函数

2.1、罕用构造函数

  • BigDecimal(int)

创立一个具备参数所指定整数值的对象

  • BigDecimal(double)

创立一个具备参数所指定双精度值的对象

  • BigDecimal(long)

创立一个具备参数所指定长整数值的对象

  • BigDecimal(String)

创立一个具备参数所指定以字符串示意的数值的对象

2.2、应用问题剖析

应用示例：

BigDecimal a =new BigDecimal(0.1);
System.out.println("a values is:"+a);
System.out.println("=====================");
BigDecimal b =new BigDecimal("0.1");
System.out.println("b values is:"+b);

后果示例：

a values is:0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625
=====================
b values is:0.1

起因剖析：

1）参数类型为 double 的构造方法的后果有肯定的不可预知性。有人可能认为在 Java 中写入 newBigDecimal(0.1) 所创立的 BigDecimal 正好等于 0.1（非标度值 1，其标度为 1），然而它实际上等于 0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625。这是因为 0.1 无奈精确地示意为 double（或者说对于该状况，不能示意为任何无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（尽管外表上等于该值）。

2）String 构造方法是齐全可预知的：写入 newBigDecimal(“0.1”) 将创立一个 BigDecimal，它正好等于预期的 0.1。因而，比较而言，通常倡议优先应用 String 构造方法。

3）当 double 必须用作 BigDecimal 的源时，请留神，此构造方法提供了一个精确转换；它不提供与以下操作雷同的后果：先应用 Double.toString(double) 办法，而后应用 BigDecimal(String) 构造方法，将 double 转换为 String。要获取该后果，请应用 static valueOf(double) 办法。

三、BigDecimal 罕用办法详解

3.1、罕用办法

  • add(BigDecimal)

BigDecimal 对象中的值相加，返回 BigDecimal 对象

  • subtract(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)

BigDecimal 对象中的值相除，返回 BigDecimal 对象

  • toString()

将 BigDecimal 对象中的值转换成字符串

  • doubleValue()

将 BigDecimal 对象中的值转换成双精度数

  • floatValue()

将 BigDecimal 对象中的值转换成单精度数

  • longValue()

将 BigDecimal 对象中的值转换成长整数

  • intValue()

将 BigDecimal 对象中的值转换成整数

3.2、BigDecimal 大小比拟

java 中对 BigDecimal 比拟大小个别用的是 bigdemical 的 compareTo 办法 

int a = bigdemical.compareTo(bigdemical2)

返回后果剖析：

a = -1, 示意 bigdemical 小于 bigdemical2；a = 0, 示意 bigdemical 等于 bigdemical2；a = 1, 示意 bigdemical 大于 bigdemical2；

举例：a 大于等于 b 

new bigdemica(a).compareTo(new bigdemical(b)) >= 0

四、BigDecimal 格式化

因为 NumberFormat 类的 format() 办法能够应用 BigDecimal 对象作为其参数，能够利用 BigDecimal 对超出 16 位有效数字的货币值，百分值，以及个别数值进行格式化管制。

以利用 BigDecimal 对货币和百分比格式化为例。首先，创立 BigDecimal 对象，进行 BigDecimal 的算术运算后，别离建设对货币和百分比格式化的援用，最初利用 BigDecimal 对象作为 format() 办法的参数，输入其格式化的货币值和百分比。

举荐一个开源收费的 Spring Boot 实战我的项目：

https://github.com/javastacks/spring-boot-best-practice

NumberFormat currency = NumberFormat.getCurrencyInstance(); // 建设货币格式化援用
NumberFormat percent = NumberFormat.getPercentInstance();  // 建设百分比格式化援用
percent.setMaximumFractionDigits(3); // 百分比小数点最多 3 位

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

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

后果：

 贷款金额: ￥15,000.48 利率: 0.8% 利息: ￥120.00

BigDecimal 格式化保留 2 为小数，有余则补 0：

public class NumberFormat {public static void main(String[] s){System.out.println(formatToNumber(new BigDecimal("3.435")));
        System.out.println(formatToNumber(new BigDecimal(0)));
        System.out.println(formatToNumber(new BigDecimal("0.00")));
        System.out.println(formatToNumber(new BigDecimal("0.001")));
        System.out.println(formatToNumber(new BigDecimal("0.006")));
        System.out.println(formatToNumber(new BigDecimal("0.206")));
    }
    /**
     * @desc 1.0~1 之间的 BigDecimal 小数，格式化后失去后面的 0, 则后面间接加上 0。* 2. 传入的参数等于 0，则间接返回字符串 "0.00"
     * 3. 大于 1 的小数，间接格式化返回字符串
     * @param obj 传入的小数
     * @return
     */
    public static String formatToNumber(BigDecimal obj) {DecimalFormat df = new DecimalFormat("#.00");
        if(obj.compareTo(BigDecimal.ZERO)==0) {return "0.00";}else if(obj.compareTo(BigDecimal.ZERO)>0&&obj.compareTo(new BigDecimal(1))<0){return "0"+df.format(obj).toString();}else {return df.format(obj).toString();}
    }
}

后果为：

3.44
0.00
0.00
0.00
0.01
0.21

五、BigDecimal 常见异样

5.1、除法的时候出现异常 

java.lang.ArithmeticException: Non-terminating decimal expansion; no exact representable decimal result

起因剖析：

通过 BigDecimal 的 divide 办法进行除法时当不整除，呈现有限循环小数时，就会抛异样：java.lang.ArithmeticException: Non-terminating decimal expansion; no exact representable decimal result.

解决办法：

divide 办法设置准确的小数点，如：divide(xxxxx,2)

六、BigDecimal 总结

6.1、总结

在须要准确的小数计算时再应用 BigDecimal，BigDecimal 的性能比 double 和 float 差，在解决宏大，简单的运算时尤为显著。故个别精度的计算没必要应用 BigDecimal。尽量应用参数类型为 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要保留操作后的值。

6.2、工具类举荐 

package com.vivo.ars.util;
import java.math.BigDecimal;

/**
 * 用于高准确解决罕用的数学运算
 */
public class ArithmeticUtils {
    // 默认除法运算精度
    private static final int DEF_DIV_SCALE = 10;

    /**
     * 提供准确的加法运算
     *
     * @param v1 被加数
     * @param v2 加数
     * @return 两个参数的和
     */

    public static double add(double v1, double v2) {BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));
        return b1.add(b2).doubleValue();}

    /**
     * 提供准确的加法运算
     *
     * @param v1 被加数
     * @param v2 加数
     * @return 两个参数的和
     */
    public static BigDecimal add(String v1, String v2) {BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
        return b1.add(b2);
    }

    /**
     * 提供准确的加法运算
     *
     * @param v1    被加数
     * @param v2    加数
     * @param scale 保留 scale 位小数
     * @return 两个参数的和
     */
    public static String add(String v1, String v2, int scale) {if (scale < 0) {
            throw new IllegalArgumentException("The scale must be a positive integer or zero");
        }
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
        return b1.add(b2).setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString();}

    /**
     * 提供准确的减法运算
     *
     * @param v1 被减数
     * @param v2 减数
     * @return 两个参数的差
     */
    public static double sub(double v1, double v2) {BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));
        return b1.subtract(b2).doubleValue();}

    /**
     * 提供准确的减法运算。*
     * @param v1 被减数
     * @param v2 减数
     * @return 两个参数的差
     */
    public static BigDecimal sub(String v1, String v2) {BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
        return b1.subtract(b2);
    }

    /**
     * 提供准确的减法运算
     *
     * @param v1    被减数
     * @param v2    减数
     * @param scale 保留 scale 位小数
     * @return 两个参数的差
     */
    public static String sub(String v1, String v2, int scale) {if (scale < 0) {
            throw new IllegalArgumentException("The scale must be a positive integer or zero");
        }
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
        return b1.subtract(b2).setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString();}

    /**
     * 提供准确的乘法运算
     *
     * @param v1 被乘数
     * @param v2 乘数
     * @return 两个参数的积
     */
    public static double mul(double v1, double v2) {BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));
        return b1.multiply(b2).doubleValue();}

    /**
     * 提供准确的乘法运算
     *
     * @param v1 被乘数
     * @param v2 乘数
     * @return 两个参数的积
     */
    public static BigDecimal mul(String v1, String v2) {BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
        return b1.multiply(b2);
    }

    /**
     * 提供准确的乘法运算
     *
     * @param v1    被乘数
     * @param v2    乘数
     * @param scale 保留 scale 位小数
     * @return 两个参数的积
     */
    public static double mul(double v1, double v2, int scale) {BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));
        return round(b1.multiply(b2).doubleValue(), scale);
    }

    /**
     * 提供准确的乘法运算
     *
     * @param v1    被乘数
     * @param v2    乘数
     * @param scale 保留 scale 位小数
     * @return 两个参数的积
     */
    public static String mul(String v1, String v2, int scale) {if (scale < 0) {
            throw new IllegalArgumentException("The scale must be a positive integer or zero");
        }
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
        return b1.multiply(b2).setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString();}

    /**
     * 提供（绝对）准确的除法运算，当产生除不尽的状况时，准确到
     * 小数点当前 10 位，当前的数字四舍五入
     *
     * @param v1 被除数
     * @param v2 除数
     * @return 两个参数的商
     */

    public static double div(double v1, double v2) {return div(v1, v2, DEF_DIV_SCALE);
    }

    /**
     * 提供（绝对）准确的除法运算。当产生除不尽的状况时，由 scale 参数指
     * 定精度，当前的数字四舍五入
     *
     * @param v1    被除数
     * @param v2    除数
     * @param scale 示意示意须要准确到小数点当前几位。* @return 两个参数的商
     */
    public static double div(double v1, double v2, int scale) {if (scale < 0) {throw new IllegalArgumentException("The scale must be a positive integer or zero");
        }
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));
        return b1.divide(b2, scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue();}

    /**
     * 提供（绝对）准确的除法运算。当产生除不尽的状况时，由 scale 参数指
     * 定精度，当前的数字四舍五入
     *
     * @param v1    被除数
     * @param v2    除数
     * @param scale 示意须要准确到小数点当前几位
     * @return 两个参数的商
     */
    public static String div(String v1, String v2, int scale) {if (scale < 0) {throw new IllegalArgumentException("The scale must be a positive integer or zero");
        }
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(v1);
        return b1.divide(b2, scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString();}

    /**
     * 提供准确的小数位四舍五入解决
     *
     * @param v     须要四舍五入的数字
     * @param scale 小数点后保留几位
     * @return 四舍五入后的后果
     */
    public static double round(double v, int scale) {if (scale < 0) {throw new IllegalArgumentException("The scale must be a positive integer or zero");
        }
        BigDecimal b = new BigDecimal(Double.toString(v));
        return b.setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue();}

    /**
     * 提供准确的小数位四舍五入解决
     *
     * @param v     须要四舍五入的数字
     * @param scale 小数点后保留几位
     * @return 四舍五入后的后果
     */
    public static String round(String v, int scale) {if (scale < 0) {
            throw new IllegalArgumentException("The scale must be a positive integer or zero");
        }
        BigDecimal b = new BigDecimal(v);
        return b.setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString();}

    /**
     * 取余数
     *
     * @param v1    被除数
     * @param v2    除数
     * @param scale 小数点后保留几位
     * @return 余数
     */
    public static String remainder(String v1, String v2, int scale) {if (scale < 0) {
            throw new IllegalArgumentException("The scale must be a positive integer or zero");
        }
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
        return b1.remainder(b2).setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString();}

    /**
     * 取余数  BigDecimal
     *
     * @param v1    被除数
     * @param v2    除数
     * @param scale 小数点后保留几位
     * @return 余数
     */
    public static BigDecimal remainder(BigDecimal v1, BigDecimal v2, int scale) {if (scale < 0) {
            throw new IllegalArgumentException("The scale must be a positive integer or zero");
        }
        return v1.remainder(v2).setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP);
    }

    /**
     * 比拟大小
     *
     * @param v1 被比拟数
     * @param v2 比拟数
     * @return 如果 v1 大于 v2 则 返回 true 否则 false
     */
    public static boolean compare(String v1, String v2) {BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
        int bj = b1.compareTo(b2);
        boolean res;
        if (bj > 0)
            res = true;
        else
            res = false;
        return res;
    }
}

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正文完
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发表至： java
2023-06-12
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