Java BigDecimal使用及基本运算(推荐)

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BigDecimal简介

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。在实际应用中,需要对更大或者更小的数进行运算和处理。float和double只能用来做科学计算或者是工程计算,在商业计算中要用java.math.BigDecimal。BigDecimal所创建的是对象,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。

提起BigDecimal,相信大家都使用过,之所以总结这篇呢,是因为最近发现项目中使用的不是太规范,在某些场景下甚至出现代码抛出异常的情况,

所以就总结了这篇,希望大家在使用时,可以少踩一些坑。

1. 基本运算

1.1 加法

BigDecimal number1 = new BigDecimal("88.88");
BigDecimal number2 = new BigDecimal("11.12");

BigDecimal number3 = number1.add(number2);
System.out.println("number1 add number2 = " + number3);

输出结果:

number1 add number2 = 100.00

1.2 减法

BigDecimal number1 = new BigDecimal("88.88");
BigDecimal number2 = new BigDecimal("11.12");

BigDecimal number3 = number1.subtract(number2);
System.out.println("number1 subtract number2 = " + number3);

输出结果:

number1 subtract number2 = 77.76

1.3 乘法

BigDecimal number1 = new BigDecimal("88.88");
BigDecimal number2 = new BigDecimal("11.12");

BigDecimal number3 = number1.multiply(number2);
System.out.println("number1 multiply number2 = " + number3);

输出结果:

number1 multiply number2 = 988.3456

1.4 除法

BigDecimal number1 = new BigDecimal("88");
BigDecimal number2 = new BigDecimal("11");

BigDecimal number3 = number1.divide(number2);
System.out.println("number1 divide number2 = " + number3);

输出结果:

number1 divide number2 = 8

因为上面2个数可以整除,所以这么用没有问题,不过一但不能被整除,这么用就会有潜在的风险,会抛出java.lang.ArithmeticException异常,所以强烈建议像下面这样使用

BigDecimal number1 = new BigDecimal("88.88");
BigDecimal number2 = new BigDecimal("11.12");

BigDecimal number3 = number1.divide(number2, 2, RoundingMode.HALF_UP);
System.out.println("number1 divide number2 = " + number3);

输出结果:

number1 divide number2 = 7.99

此时使用的divide()方法源码如下所示:

public BigDecimal divide(BigDecimal divisor, int scale, RoundingMode roundingMode) {
 return divide(divisor, scale, roundingMode.oldMode);
}

这里的scale指的是要保留的小数位数,我们传的是2,即保留2位小数。

这里的roundingMode指的是舍入模式,我们这里传的是RoundingMode.HALF_UP,即经常使用的四舍五入模式。

1.5 保留小数位数

如果我们想对BigDecimal类型保留小数位数,可以使用setScale()方法,使用方法如下所示:

BigDecimal number1 = new BigDecimal("88.88");
BigDecimal number2 = new BigDecimal("11.12");

BigDecimal number3 = number1.multiply(number2);
System.out.println("number1 multiply number2 = " + number3);

// 保留3位小数,四舍五入
BigDecimal number4 = number3.setScale(3, RoundingMode.HALF_UP);
System.out.println("number3 setScale = " + number4);

输出结果:

number1 multiply number2 = 988.3456

number3 setScale = 988.346

1.6 比较大小

BigDecimal比较大小,可以使用compareTo()方法,使用方法如下所示:

BigDecimal number1 = new BigDecimal("88.88");
BigDecimal number2 = new BigDecimal("11.11");
BigDecimal number3 = new BigDecimal("99.99");
BigDecimal number4 = new BigDecimal("88.88");

System.out.println("number1 compareTo number2 = " + number1.compareTo(number2));
System.out.println("number1 compareTo number3 = " + number1.compareTo(number3));
System.out.println("number1 compareTo number4 = " + number1.compareTo(number4));

输出结果:

number1 compareTo number2 = 1

number1 compareTo number3 = -1

number1 compareTo number4 = 0

由输出结果可以看出:

当number1小于number2时,返回-1,

当number1等于number2时,返回0,

当number1大于number2时,返回1。

2. 踩坑总结

2.1 NullPointerException异常

在使用BigDecimal类型进行计算时,比如上面提到的加、减、乘、除、比较大小时,一定要保证参与计算的两个值不能为空,否则会抛出java.lang.NullPointerException异常。

比如下面的2段代码,都会抛出异常:

BigDecimal number1 = null;
BigDecimal number2 = new BigDecimal("11.12");

BigDecimal number3 = number1.add(number2);
System.out.println("number1 add number2 = " + number3);
BigDecimal number1 = new BigDecimal("88.88");
BigDecimal number2 = null;

BigDecimal number3 = number1.add(number2);
System.out.println("number1 add number2 = " + number3);

抛出的异常如下图所示:

2.2 ArithmeticException异常

一次在使用BigDecimaldivide方法时,抛出java.lang.ArithmeticException异常,错误代码如下所示:

// 含税金额
BigDecimal inclusiveTaxAmount = new BigDecimal("1000");
// 税率
BigDecimal taxRate = new BigDecimal("0.13");
// 不含税金额 = 含税金额 / (1+税率)
BigDecimal exclusiveTaxAmount = inclusiveTaxAmount.divide(BigDecimal.ONE.add(taxRate));

System.out.println(exclusiveTaxAmount);

运行时抛出以下异常:

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

报错原因是因为无法整除,导致结果是无限循环小数:

解决方案是指定下舍入模式,比如我们最常用的四舍五入模式:

// 不含税金额 = 含税金额 / (1+税率)
BigDecimal exclusiveTaxAmount = inclusiveTaxAmount.divide(BigDecimal.ONE.add(taxRate),RoundingMode.HALF_UP);

此时不再报错,输出结果为:

885

但这里我的需求是保留2位小数,四舍五入,因此代码应该是下面这样的:

// 不含税金额 = 含税金额 / (1+税率)
BigDecimal exclusiveTaxAmount = inclusiveTaxAmount.divide(BigDecimal.ONE.add(taxRate), 2, RoundingMode.HALF_UP);

此时的输出结果为:

884.96

如果你的IDEA装了阿里巴巴代码规范插件,如果不指定RoundingMode,会有下面这样的提示:

3. 使用规范

尽量不要在项目中使用new BigDecimal("0"),而是使用BigDecimal提供的常量BigDecimal.ZERO

BigDecimal zero = BigDecimal.ZERO;
BigDecimal one = BigDecimal.ONE;
BigDecimal ten = BigDecimal.TEN;
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