总结:精确运算要用String构造的BigDecimal,不要用float和double!
BigDecimal
在金额运算处理方法中,我们一般禁止使用double和float进行运算,否则会造成精度的丢失,导致最终计算记过不够精确。
在《你可能不知道的Java基础知识(一)》中,我提到使用浮点运算要慎重,感觉说的不够透彻,其实float和double类型主要是为科学和工程计算而设计的。他们执行的是二进制浮点运算,由于二进制的局限性,有时候无法得到准确的结果。
例如:System.out.println(2.0-1.1)将输出0.8999999999999999,而不是0.9,当然这在科学计算中无关紧要,通过四舍五入就可以轻松解决问题,但是在禁止出现舍入误差的运算中(比如金融计算)就不适用了。
在二进制中无法精确地表示10的任何负数次方值,比如0.1,这和十进制中无法精确表示1/3一个道理,所以越到像金融货币计算的问题,我们不得不舍弃float和double,而改BigDecimal类。
用BigDecimal解决上述2.0-1.1问题的代码为:
import java.math.*;
class BigDecimalTest
{
public static void main(String[] args)
{
//使用字符串构造BigDecimal对象
BigDecimal a =new BigDecimal("2.0");
BigDecimal b = new BigDecimal("1.1");
System.out.println(a.subtract(b));
}
}
输出:0.9
假如不用String来构造BigDecimal问题将依旧:
import java.math.*;
class TestB
{
public static void main(String[] args)
{
//使用double来构造BigDecimal,问题依旧
BigDecimal a = new BigDecimal(2.0);
BigDecimal b = new BigDecimal(1.1);
System.out.println(a.subtract(b));
}
}
输出 0.899999999999999911182158029987476766109466552734375
在实际运算中我们要使用BigDecimal进行加减乘除运算。但是,尤其是在进行除法运算时,一点要进行小数点处理,否则会引起代码运行报错。
package com.morningstar.bigdecimal;
import java.math.BigDecimal;
public class Arithmetic4Double {
//默认除法运算精度
private static final int DEF_DIV_SCALE = 10;
//所有方法均用静态方法实现,不允许实例化
private Arithmetic4Double() {}
/**
* 实现浮点数的加法运算功能
* @param v1 加数1
* @param v2 加数2
* @return v1+v2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();
}
/**
* 实现浮点数的减法运算功能
* @param v1 被减数
* @param v2 减数
* @return v1-v2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();
}
/**
* 实现浮点数的乘法运算功能
* @param v1 被乘数
* @param v2 乘数
* @return v1×v2的积
*/
public static double multi(double v1,double v2) {
BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));
BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));
return b1.multiply(b2).doubleValue();
}
/**
* 实现浮点数的除法运算功能
* 当发生除不尽的情况时,精确到小数点以后DEF_DIV_SCALE位(默认为10位),后面的位数进行四舍五入。
* @param v1 被除数
* @param v2 除数
* @return v1/v2的商
*/
public static double div(double v1,double v2) {
BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));
BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));
return b1.divide(b2,DEF_DIV_SCALE,BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue();
}
/**
* 实现浮点数的除法运算功能
* 当发生除不尽的情况时,精确到小数点以后scale位,后面的位数进行四舍五入。
* @param v1 被除数
* @param v2 除数
* @param scale 表示需要精确到小数点以后几位
* @return v1/v2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();
}
/**
* 提供精确的小数位四舍五入功能
* @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) {
if (scale < 0) {
throw new IllegalArgumentException(
"The scale must be a positive integer or zero");
}
BigDecimal b = new BigDecimal(Double.toString(v));
BigDecimal one = new BigDecimal("1");
return b.divide(one,scale,BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue();
}
}
**
BigDecimal.ROUND_HALF_XXX的各种用法
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在银行、帐户、计费等领域,BigDecimal提供了精确的数值计算。其中8种舍入方式值得掌握。
1、ROUND_UP
舍入远离零的舍入模式。
在丢弃非零部分之前始终增加数字(始终对非零舍弃部分前面的数字加1)。
注意,此舍入模式始终不会减少计算值的大小。
2、ROUND_DOWN
接近零的舍入模式。
在丢弃某部分之前始终不增加数字(从不对舍弃部分前面的数字加1,即截短)。
注意,此舍入模式始终不会增加计算值的大小。
3、ROUND_CEILING
接近正无穷大的舍入模式。
如果 BigDecimal 为正,则舍入行为与 ROUND_UP 相同;
如果为负,则舍入行为与 ROUND_DOWN 相同。
注意,此舍入模式始终不会减少计算值。
4、ROUND_FLOOR
接近负无穷大的舍入模式。
如果 BigDecimal 为正,则舍入行为与 ROUND_DOWN 相同;
如果为负,则舍入行为与 ROUND_UP 相同。
注意,此舍入模式始终不会增加计算值。
5、ROUND_HALF_UP
向“最接近的”数字舍入,如果与两个相邻数字的距离相等,则为向上舍入的舍入模式。
如果舍弃部分 >= 0.5,则舍入行为与 ROUND_UP 相同;否则舍入行为与 ROUND_DOWN 相同。
注意,这是我们大多数人在小学时就学过的舍入模式(四舍五入)。
6、ROUND_HALF_DOWN
向“最接近的”数字舍入,如果与两个相邻数字的距离相等,则为上舍入的舍入模式。
如果舍弃部分 > 0.5,则舍入行为与 ROUND_UP 相同;否则舍入行为与 ROUND_DOWN 相同(五舍六入)。
7、ROUND_HALF_EVEN 银行家舍入法
向“最接近的”数字舍入,如果与两个相邻数字的距离相等,则向相邻的偶数舍入。
如果舍弃部分左边的数字为奇数,则舍入行为与 ROUND_HALF_UP 相同;
如果为偶数,则舍入行为与 ROUND_HALF_DOWN 相同。
注意,在重复进行一系列计算时,此舍入模式可以将累加错误减到最小。
此舍入模式也称为“银行家舍入法”,主要在美国使用。四舍六入,五分两种情况。
如果前一位为奇数,则入位,否则舍去。
以下例子为保留小数点1位,那么这种舍入方式下的结果。
1.15>1.2 1.25>1.2
8、ROUND_UNNECESSARY
断言请求的操作具有精确的结果,因此不需要舍入。
如果对获得精确结果的操作指定此舍入模式,则抛出ArithmeticException。
因为我们是属于互联网金融行业,所有在进行计算的时候尽量使用ROUND_HALF_EVEN 银行家舍入法