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Java使用BigDecimal公式精確計算及精度丟失問題

更新時間：2023年01月30日 08:52:02 作者：你才是臭弟弟

在工作中經常會遇到數值精度問題,比如說使用float或者double的時候,可能會有精度丟失問題,下面這篇文章主要給大家介紹了關于Java使用BigDecimal公式精確計算及精度丟失問題的相關資料,需要的朋友可以參考下

一、Java使用BigDecimal公式計算(精確計算)

介紹:

使用BigDecimal加減乘除方法運算，可以使用BigDecimal類提供的add、subtract、multiply、divide方法函數實現。

公式加法計算~add

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

結果集:

公式減法計算~subtract

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

結果集:

公式乘法計算~multiply

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

結果集:

公式除法計算~divide

public  static void main(String[] args){
       BigDecimal a = BigDecimal.valueOf(5.6);
       BigDecimal b = BigDecimal.valueOf(2.1);
       //BigDecimal計算divide
       //ROUND_HALF_UP：向“最接近的”整數舍入。 若舍入位大于等于5，則對舍入部分的前一位數字加1；若舍入位小于5，則直接舍棄。即為四舍五入模式。
       BigDecimal divide = a.divide(b,2,BigDecimal.ROUND_HALF_UP);//四舍五入,保留兩位小數.
 
       System.out.println("結果集: " +divide);
   }

結果集:

二、 BigDecimal（舍入模式）選擇

簡介:

BigDecimal.setScale主要用于對BigDecimal數據小數點后的位數進行進位、舍位、截斷等操作

java.math.RoundingMode：這是一種枚舉類型，它定義了8種數據的舍入模式。它與java.math.BigDecimal類中定義的8個同名靜態(tài)常量的作用相同，可用BigDecimal.setScale(int newScale, RoundingMode roundingMode)來設置數據的精度和舍入模式。

1、ROUND_UP：向遠離零的方向舍入。

若舍入位為非零，則對舍入部分的前一位數字加1；若舍入位為零，則直接舍棄。即為向外取整模式。

2、ROUND_DOWN：向接近零的方向舍入。

不論舍入位是否為零，都直接舍棄。即為向內取整模式。

3、ROUND_CEILING：向正無窮大的方向舍入。

若 BigDecimal 為正，則舍入行為與 ROUND_UP 相同；若為負，則舍入行為與 ROUND_DOWN 相同。即為向上取整模式。

4、ROUND_FLOOR：向負無窮大的方向舍入。

若 BigDecimal 為正，則舍入行為與 ROUND_DOWN 相同；若為負，則舍入行為與 ROUND_UP 相同。即為向下取整模式。

5、ROUND_HALF_UP：向“最接近的”整數舍入。

若舍入位大于等于5，則對舍入部分的前一位數字加1；若舍入位小于5，則直接舍棄。即為四舍五入模式。

6、ROUND_HALF_DOWN：向“最接近的”整數舍入。

若舍入位大于5，則對舍入部分的前一位數字加1；若舍入位小于等于5，則直接舍棄。即為五舍六入模式。

7、ROUND_HALF_EVEN：向“最接近的”整數舍入。

若（舍入位大于5）或者（舍入位等于5且前一位為奇數），則對舍入部分的前一位數字加1；

若（舍入位小于5）或者（舍入位等于5且前一位為偶數），則直接舍棄。即為銀行家舍入模式。

8、ROUND_UNNECESSARY

斷言請求的操作具有精確的結果，因此不需要舍入。

如果對獲得精確結果的操作指定此舍入模式，則拋出ArithmeticException。

案例:

 public  static void main(String[] args){
       BigDecimal a = BigDecimal.valueOf(5.6);
       BigDecimal b = BigDecimal.valueOf(2.1);
       //BigDecimal計算divide
       //ROUND_HALF_UP：向“最接近的”整數舍入。 若舍入位大于等于5，則對舍入部分的前一位數字加1；若舍入位小于5，則直接舍棄。即為四舍五入模式。
       //ROUND_UP：向遠離零的方向舍入。  若舍入位為非零，則對舍入部分的前一位數字加1；若舍入位為零，則直接舍棄。即為向外取整模式。
       BigDecimal divide = a.divide(b,BigDecimal.ROUND_HALF_UP, 2).setScale(2,ROUND_UP);
 
       System.out.println("結果集: " +divide);
   }

結果集:

計算器結果集如下圖:

三、 BigDecimal.setScale用法案例

BigDecimal.setScale主要用于對BigDecimal數據小數點后的位數進行進位、舍位、截斷等操作

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

結果集:

四、Java使用BigDecimal精度丟失問題

介紹:

在實際應用中,經常會使用到計算，舉例如 '銀行' 特別是在我們交易的時候，計算結果要求的更加精確，這個時候我們就會使用到java.math包中提供的API類BigDecimal，用于對超過16位有效位數的數字進行精確的計算。

以如下代碼為例:

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

運行后結果集出現精度丟失：

結果可以看出使用new BigDecimal(234.567)，傳入參數為double類型發(fā)生精度丟失，運行的結果并不等于234.567，而是為234.5670000000000072759576141834259033203125。

原因是double不能表示為任何有限長度的二進制小數；

解決方法: 使用new BigDecimal(String)構造函數，創(chuàng)建一個參數以字符串表示數值的對象

public  static void main(String[] args){
       double a = 234.567;
       String  b = "234.567";
       // 方式一：double的封裝類Double中的toString()方法解決
       System.out.println("使用bigDecimal進行轉換" + new BigDecimal(new Double(a).toString()));
 
       // 方式二：使用String接收數值
       System.out.println("使用bigDecimal進行轉換" + new BigDecimal(b));
   }

結果集如下: