Java中熟练掌握BigDecimal运用-工具类

1、BigDecimal介绍

浮点数值不适用于无法接受舍入误差的计算当中，比如金融计算，所以建议用BigDecimal计算金

额问题。

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。

背景：有些人对BigDecimal接触很少、用得少，对常见的乘法、除法计算有问题，所以封装一下

方便高效运用，减少不必要的bug处理时间。

2、BigDecimal工具类

package com.utils;

import org.springframework.util.StringUtils;

import java.math.BigDecimal;

/**
 * BigDecimal工具类
 *
 * 浮点数值不适用于无法接受舍入误差的计算当中，比如金融计算，所以建议用BigDecimal计算金额问题。
 *
 * 背景：有些人对BigDecimal接触很少、用得少，对常见的乘法、除法计算有问题，所以封装一下方便高效运用，减少不必要的bug处理时间。
 *
 * 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。
 *
 */
public class BigDecimalUtil {
    /**
     * 默认运算精度
     */
    private static final int DEFAULT_DIV_SCALE = 10;

    /**
     * 提供精确的加法运算
     *
     * @param v1
     * @param v2
     * @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();
    }

    /**
     * 提供精确的加法运算
     *
     * @param v1
     * @param v2
     * @param scale 表示需要精确到小数点以后几位。
     * @return 两个参数数学加和，以字符串格式返回
     */
    public static double add(double v1, double v2, int scale) {
        return round(add(v1, v2), 2);
    }

    /**
     * 提供精确的加法运算
     *
     * @param v1
     * @param v2
     * @return 两个参数数学加和，以字符串格式返回
     */
    public static String add(String v1, String v2) {
        if (StringUtils.isEmpty(v1)) v1 = "0";
        if (StringUtils.isEmpty(v2)) v2 = "0";

        BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);

        BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);

        return b1.add(b2).toString();
    }

    /**
     * 提供精确的加法运算
     *
     * @param v1
     * @param v2
     * @param scale 表示需要精确到小数点以后几位。
     * @return 两个参数数学加和，以字符串格式返回
     */

    public static String add(String v1, String v2, int scale) {
        if (StringUtils.isEmpty(v1)) v1 = "0";
        if (StringUtils.isEmpty(v2)) v2 = "0";
        return round(add(v1, v2), scale);
    }

    /**
     * 提供精确的减法运算
     *
     * @param v1
     * @param v2
     * @return 两个参数的差
     */

    public static double subtract(double v1, double v2) {
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));

        BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));

        return b1.subtract(b2).doubleValue();
    }

    /**
     * 提供精确的减法运算
     *
     * @param v1
     * @param v2
     * @param scale 表示需要精确到小数点以后几位。
     * @return 两个参数的差
     */
    public static double subtract(double v1, double v2, int scale) {
        return round(subtract(v1, v2), scale);
    }

    /**
     * 提供精确的减法运算
     *
     * @param v1
     * @param v2
     * @return 两个参数数学差，以字符串格式返回
     */
    public static String subtract(String v1, String v2) {
        if (StringUtils.isEmpty(v1)) v1 = "0";
        if (StringUtils.isEmpty(v2)) v2 = "0";

        BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);

        BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);

        return b1.subtract(b2).toString();
    }

    /**
     * 提供精确的减法运算
     *
     * @param v1
     * @param v2
     * @param scale 表示需要精确到小数点以后几位。
     * @return 两个参数数学差，以字符串格式返回
     */

    public static String subtract(String v1, String v2, int scale) {
        return round(subtract(v1, v2), 2);
    }

    /**
     * 提供精确的乘法运算。
     *
     * @param v1
     * @param v2
     * @param scale 表示需要精确到小数点以后几位。
     * @return 两个参数的积
     */

    public static double multiply(double v1, double v2, int scale) {
        return round(multiply(v1, v2), scale);
    }

    /**
     * 提供精确的乘法运算。
     *
     * @param v1
     * @param v2
     * @return 两个参数的积
     */

    public static double multiply(double v1, double v2) {
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));

        BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));

        return b1.multiply(b2).doubleValue();
    }

    /**
     * 提供精确的乘法运算
     *
     * @param v1
     * @param v2
     * @param scale 表示需要精确到小数点以后几位。
     * @return 两个参数的数学积，以字符串格式返回
     */
    public static String multiply(String v1, String v2, int scale) {
        return round(multiply(v1, v2), scale);
    }

    /**
     * 提供精确的乘法运算
     *
     * @param v1
     * @param v2
     * @return 两个参数的数学积，以字符串格式返回
     */
    public static String multiply(String v1, String v2) {
        if (StringUtils.isEmpty(v1)) v1 = "0";
        if (StringUtils.isEmpty(v2)) v2 = "0";

        BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);

        BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);

        return b1.multiply(b2).toString();
    }

    /**
     * 提供（相对）精确的除法运算，当发生除不尽的情况时，精确到
     * <p>
     * 小数点以后10位，以后的数字四舍五入,舍入模式采用ROUND_HALF_EVEN
     *
     * @param v1
     * @param v2
     * @return 两个参数的商
     */
    public static double divide(double v1, double v2) {
        return divide(v1, v2, DEFAULT_DIV_SCALE);
    }

    /**
     * 提供（相对）精确的除法运算。当发生除不尽的情况时，由scale参数指
     * <p>
     * 定精度，以后的数字四舍五入。舍入模式采用ROUND_HALF_EVEN
     *
     * @param v1
     * @param v2
     * @param scale 表示需要精确到小数点以后几位。
     * @return 两个参数的商
     */
    public static double divide(double v1, double v2, int scale) {
        return divide(v1, v2, scale, BigDecimal.ROUND_HALF_EVEN);
    }

    /**
     * 提供（相对）精确的除法运算。当发生除不尽的情况时，由scale参数指
     * <p>
     * 定精度，以后的数字四舍五入。舍入模式采用用户指定舍入模式
     *
     * @param v1
     * @param v2
     * @param scale      表示需要精确到小数点以后几位
     * @param round_mode 表示用户指定的舍入模式
     * @return 两个参数的商
     */
    public static double divide(double v1, double v2, int scale, int round_mode) {
        if (scale < 0) {
            throw new IllegalArgumentException("小数点后保留几位必须整数或0");
        }

        BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));

        BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));

        return b1.divide(b2, scale, round_mode).doubleValue();
    }

    /**
     * 提供（相对）精确的除法运算，当发生除不尽的情况时，精确到
     * <p>
     * 小数点以后10位，以后的数字四舍五入,舍入模式采用ROUND_HALF_EVEN
     *
     * @param v1
     * @param v2
     * @return 两个参数的商，以字符串格式返回
     */
    public static String divide(String v1, String v2) {
        if (StringUtils.isEmpty(v1)) v1 = "0";
        if (StringUtils.isEmpty(v2) || Double.parseDouble(v2) == 0) v2 = "1";

        return divide(v1, v2, DEFAULT_DIV_SCALE);
    }

    /**
     * 提供（相对）精确的除法运算。当发生除不尽的情况时，由scale参数指
     * <p>
     * 定精度，以后的数字四舍五入。舍入模式采用ROUND_HALF_EVEN
     *
     * @param v1
     * @param v2
     * @param scale 表示需要精确到小数点以后几位
     * @return 两个参数的商，以字符串格式返回
     */
    public static String divide(String v1, String v2, int scale) {
        if (StringUtils.isEmpty(v2) || Double.parseDouble(v2) == 0) v2 = "1";
        return divide(v1, v2, scale, BigDecimal.ROUND_HALF_EVEN);
    }

    /**
     * 提供（相对）精确的除法运算。当发生除不尽的情况时，由scale参数指
     * <p>
     * 定精度，以后的数字四舍五入。舍入模式采用用户指定舍入模式
     *
     * @param v1
     * @param v2
     * @param scale      表示需要精确到小数点以后几位
     * @param round_mode 表示用户指定的舍入模式
     * @return 两个参数的商，以字符串格式返回
     */
    public static String divide(String v1, String v2, int scale, int round_mode) {
        if (scale < 0) {
            throw new IllegalArgumentException("小数点后保留几位必须整数或0");
        }

        BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);

        BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);

        return b1.divide(b2, scale, round_mode).toString();
    }

    /**
     * 提供精确的小数位四舍五入处理,舍入模式采用ROUND_HALF_EVEN
     *
     * @param v     需要四舍五入的数字
     * @param scale 小数点后保留几位
     * @return 四舍五入后的结果
     */
    public static double round(double v, int scale) {
        return round(v, scale, BigDecimal.ROUND_HALF_EVEN);

    }

    /**
     * 提供精确的小数位四舍五入处理
     *
     * @param v          需要四舍五入的数字
     * @param scale      小数点后保留几位
     * @param round_mode 指定的舍入模式
     * @return 四舍五入后的结果
     */
    public static double round(double v, int scale, int round_mode) {
        if (scale < 0) {
            throw new IllegalArgumentException("小数点后保留几位必须整数或0");
        }

        BigDecimal b = new BigDecimal(Double.toString(v));

        return b.setScale(scale, round_mode).doubleValue();
    }

    /**
     * 提供精确的小数位四舍五入处理,舍入模式采用ROUND_HALF_EVEN
     *
     * @param v     需要四舍五入的数字
     * @param scale 小数点后保留几位
     * @return 四舍五入后的结果，以字符串格式返回
     */
    public static String round(String v, int scale) {
        return round(v, scale, BigDecimal.ROUND_HALF_EVEN);
    }

    /**
     * 提供精确的小数位四舍五入处理
     *
     * @param v          需要四舍五入的数字
     * @param scale      小数点后保留几位
     * @param round_mode 指定的舍入模式
     * @return 四舍五入后的结果，以字符串格式返回
     */
    public static String round(String v, int scale, int round_mode) {
        if (scale < 0) {
            throw new IllegalArgumentException("小数点后保留几位必须整数或0");
        }

        BigDecimal b = new BigDecimal(v);

        return b.setScale(scale, round_mode).toString();
    }
}