Java中BigDecimal的8种舍入模式
java.math.BigDecimal不可变的、任意精度的有符号十进制数。BigDecimal 由任意精度的整数非标度值和32位的整数标度(scale)组成。
如果为零或正数,则标度是小数点后的位数。如果为负数,则将该数的非标度值乘以10的负scale次幂。
因此,BigDecimal表示的数值是(unscaledValue × 10-scale)。
与之相关的还有两个类:
java.math.MathContext:
该对象是封装上下文设置的不可变对象,它描述数字运算符的某些规则,如数据的精度,舍入方式等。
java.math.RoundingMode:
这是一种枚举类型,定义了很多常用的数据舍入方式。
这个类用起来还是很比较复杂的,原因在于舍入模式,数据运算规则太多太多,
不是数学专业出身的人看着中文API都难以理解,这些规则在实际中使用的时候在翻阅都来得及。
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
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。
不同舍入模式下的舍入操作汇总
根据给定的舍入模式将输入数字舍入为一位数的结果 输入数字 UP DOWN CEILING FLOOR HALF_UP HALF_DOWN HALF_EVEN UNNECESSARY 5.5 6 5 6 5 6 5 6 抛出 ArithmeticException 2.5 3 2 3 2 3 2 2 抛出 ArithmeticException 1.6 2 1 2 1 2 2 2 抛出 ArithmeticException 1.1 2 1 2 1 1 1 1 抛出 ArithmeticException 1.0 1 1 1 1 1 1 1 1 -1.0 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1.1 -2 -1 -1 -2 -1 -1 -1 抛出 ArithmeticException -1.6 -2 -1 -1 -2 -2 -2 -2 抛出 ArithmeticException -2.5 -3 -2 -2 -3 -3 -2 -2 抛出 ArithmeticException -5.5 -6 -5 -5 -6 -6 -5 -6 抛出 ArithmeticException工具类:
package com.zpc.test; import java.math.BigDecimal; /** * 工具类,提供基于BigDecimal的加减乘除计算 */ public class Arith { /** * 提供精确加法计算的add方法 * * @param value1 被加数 * @param value2 加数 * @return 两个参数的和 */ public static double add(double value1, double value2) { BigDecimal b1 = new BigDecimal(String.valueOf(value1)); BigDecimal b2 = new BigDecimal(String.valueOf(value2)); return b1.add(b2).doubleValue(); } /** * 提供精确减法运算的sub方法 * * @param value1 被减数 * @param value2 减数 * @return 两个参数的差 */ public static double sub(double value1, double value2) { BigDecimal b1 = new BigDecimal(String.valueOf(value1)); BigDecimal b2 = new BigDecimal(String.valueOf(value2)); return b1.subtract(b2).doubleValue(); } /** * 提供精确乘法运算的mul方法 * * @param value1 被乘数 * @param value2 乘数 * @return 两个参数的积 */ public static double mul(double value1, double value2) { BigDecimal b1 = new BigDecimal(String.valueOf(value1)); BigDecimal b2 = new BigDecimal(String.valueOf(value2)); return b1.multiply(b2).doubleValue(); } /** * @param value1 被除数 * @param value2 除数 * @param roundingMode 除不尽时采取的策略(小数的保留模式) * @param scale 精确范围(小数点后的位数) * @return 两个参数的商 * @throws IllegalAccessException roundingMode的取值: * ROUND_UP 直接进位处理,如2.35变成2.4 * ROUND_DOWN 直接删除多余的小数位,如2.35会变成2.3 * 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 * 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 * ROUND_HALF_UP 四舍五入,如2.35变成2.4,5向上进 * ROUND_HALF_DOWN 四舍五入,2.35变成2.3,5向下舍 * ROUND_HALF_EVEN 如果舍弃部分左边的数字为奇数,则作 ROUND_HALF_UP;如果它为偶数,则作ROUND_HALF_DOWN * ROUND_UNNECESSARY "伪舍入模式"实际是指明所要求的操作必须是精确的,因此不需要舍入操作 */ public static double div(double value1, double value2, int roundingMode, int scale) throws IllegalAccessException { //如果精确范围小于0,抛出异常信息 if (scale < 0) { throw new IllegalAccessException("精确度不能小于0"); } if (roundingMode < BigDecimal.ROUND_UP || roundingMode > BigDecimal.ROUND_UNNECESSARY) throw new IllegalArgumentException("Invalid rounding mode"); BigDecimal b1 = new BigDecimal(String.valueOf(value1)); BigDecimal b2 = new BigDecimal(String.valueOf(value2)); return b1.divide(b2, scale, roundingMode).doubleValue(); } /** * 提供精确的除法运算方法div * 默认保留两位小数 * * @param value1 被除数 * @param value2 除数 * @param roundingMode 除不尽时采取的策略(小数的保留模式) * @return 两个参数的商 * @throws IllegalAccessException */ public static double div(double value1, double value2, int roundingMode) throws IllegalAccessException { return div(value1, value2, roundingMode, 2); } /** * 默认使用四舍五入,保留两位小数 * * @param value1 * @param value2 * @return * @throws IllegalAccessException */ public static double div(double value1, double value2) throws IllegalAccessException { return div(value1, value2, BigDecimal.ROUND_HALF_UP); } }测试类:
package com.zpc.test; import java.math.BigDecimal; public class TestBigDecimal{ public static void main(String[] args) throws IllegalAccessException { System.out.println(0.06 + 0.01); System.out.println(Arith.add(0.06, 0.01)); System.out.println(1.0 - 0.55); System.out.println(Arith.sub(1.0, 0.55)); System.out.println(4.213 * 1000); System.out.println(Arith.mul(4.213, 1000)); System.out.println("==================================================="); System.out.println(123.49 / 100); System.out.println(Arith.div(123.591, 100, 4));//四舍五入,默认保留两位小数 System.out.println(Arith.div(123.491, 100, 4)); System.out.println(Arith.div(124.491, 100, 4,1));//四舍五入,保留1位小数 System.out.println(Arith.div(125.451, 100, 4,3));//四舍五入,保留3位小数 System.out.println(Arith.div(125.441, 100, 4,3)); System.out.println("==================================================="); BigDecimal bigDecimal1 = new BigDecimal(1.33); BigDecimal bigDecimal2 = new BigDecimal("1.33"); System.out.println(bigDecimal1.add(new BigDecimal(2.44))); System.out.println(bigDecimal2.add(new BigDecimal(2.44))); System.out.println(bigDecimal2.add(new BigDecimal("2.44")));//要得到精确值推荐使用String参数类型的构造器 System.out.println("==================================================="); BigDecimal mData1 = new BigDecimal("9.6554").setScale(3, BigDecimal.ROUND_HALF_UP); BigDecimal mData2 = new BigDecimal("9.6555").setScale(3, BigDecimal.ROUND_HALF_UP); System.out.println(mData1); System.out.println(mData2); System.out.println("==================================================="); BigDecimal mData3 = new BigDecimal("9.6554").setScale(3, BigDecimal.ROUND_DOWN); BigDecimal mData4 = new BigDecimal("9.65589").setScale(3, BigDecimal.ROUND_DOWN); System.out.println(mData3); System.out.println(mData4); System.out.println("==================================================="); BigDecimal mData5 = new BigDecimal("9.6554").setScale(3, BigDecimal.ROUND_HALF_DOWN); BigDecimal mData6 = new BigDecimal("9.6555").setScale(3, BigDecimal.ROUND_HALF_DOWN); BigDecimal mData7 = new BigDecimal("9.6556").setScale(3, BigDecimal.ROUND_HALF_DOWN); System.out.println(mData5); System.out.println(mData6); System.out.println(mData7); } }