警告: BigDecimal をオンラインで使用する場合は注意してください。

出典: cnblogs.com/zhangyinhua/p/11545305.html

1. BigDecimalの概要

Java によって java.math パッケージで提供される API クラス BigDecimal は、有効桁数が 16 を超える数値に対して正確な演算を実行するために使用されます。倍精度浮動小数点変数 double は有効数字 16 桁を処理できますが、実際のアプリケーションでは、より大きな数値またはより小さな数値に対して演算や処理を実行する必要がある場合があります。

一般に、正確な計算精度を必要としない数値には Float と Double を直接使用できますが、Double.valueOf(String) と Float.valueOf(String) は精度が失われます。したがって、開発において正確な計算結果が必要な場合は、BigDecimal クラスを使用して操作する必要があります。

BigDecimal が作成するのはオブジェクトであるため、+、-、*、/ などの従来の算術演算子を使用してそのオブジェクトに対して直接数学演算を実行することはできず、対応するメソッドを呼び出す必要があります。メソッド内のパラメーターも BigDecimal オブジェクトである必要があります。コンストラクターは、オブジェクト、特にパラメーターを持つオブジェクトを作成するために設計されたクラスの特別なメソッドです。

2 つ目は、一般的に使用される BigDecimal コンストラクター

2.1. 一般的に使用されるコンストラクター

• BigDecimal(int)

パラメータで指定された整数値を持つオブジェクトを作成します

• BigDecimal(倍精度)

引数で指定された double 値を持つオブジェクトを作成します

• BigDecimal(long)

パラメータで指定された長整数値を使用してオブジェクトを作成します

• BigDecimal(文字列)

パラメータで指定された数値を文字列としてオブジェクトを作成します

2.2、問題分析を使用する

使用例:

BigDecimal a =new BigDecimal(0.1);
System.out.println("a values is:"+a);
System.out.println("=====================");
BigDecimal b =new BigDecimal("0.1");
System.out.println("b values is:"+b);

結果の例:

a values is:0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625
=====================
b values is:0.1

原因分析:

1) パラメータの型が double である構築メソッドの結果は多少予測できません。Java で newBigDecimal(0.1) を記述すると、正確に 0.1 (スケールが 1 であるスケールなしの値 1) に等しい BigDecimal が作成されると考える人もいるかもしれませんが、実際には 0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625 に等しくなります。これは、0.1 を double として (または、有限長の 2 進小数として) 正確に表すことができないためです。したがって、コンストラクターに渡される値は、0.1 に正確に等しくはありません (ただし、その値に等しいように見えます)。

2) String コンストラクターは完全に予測可能です。newBigDecimal("0.1") を記述すると、予想される 0.1 と正確に等しい BigDecimal が作成されます。したがって、比較すると、一般的には String 構築メソッドを最初に使用することをお勧めします。

3) BigDecimal のソースとして double を使用する必要がある場合、このコンストラクターは正確な変換を提供することに注意してください。最初に Double.toString(double) メソッドを使用し、次に BigDecimal(String) コンストラクターを使用した場合と同じ結果は提供されません。 double を文字列に変換します。その結果を取得するには、静的な valueOf(double) メソッドを使用します。

3. BigDecimalの一般的なメソッドの詳細説明

3.1. 一般的な方法

• add(BigDecimal)

BigDecimal オブジェクトの値を追加し、BigDecimal オブジェクトを返します

• 減算(BigDecimal)

BigDecimal オブジェクトの値を減算し、BigDecimal オブジェクトを返します。

• 乗算(BigDecimal)

BigDecimal オブジェクトの値を乗算し、BigDecimal オブジェクトを返します。

• 除算(BigDecimal)

BigDecimal オブジェクトの値を除算し、BigDecimal オブジェクトを返します。

• toString()

BigDecimal オブジェクトの値を文字列に変換します

• doubleValue()

BigDecimal オブジェクトの値を倍精度数値に変換します。

• floatValue()

BigDecimal オブジェクトの値を単精度数値に変換します。

• longValue()

BigDecimal オブジェクトの値を長整数に変換します

• intValue()

BigDecimal オブジェクトの値を整数に変換します

3.2、BigDecimalのサイズ比較

bigdemical の CompareTo メソッドは、通常、Java で BigDecimal のサイズを比較するために使用されます。

int a = bigdemical.compareTo(bigdemical2)

戻り結果の分析:

a = -1,表示bigdemical小于bigdemical2；
a = 0,表示bigdemical等于bigdemical2；
a = 1,表示bigdemical大于bigdemical2；

例: a は b 以上です

new bigdemica(a).compareTo(new bigdemical(b)) >= 0

4、BigDecimal フォーマット

NumberFormat クラスの format() メソッドは BigDecimal オブジェクトをパラメータとして使用できるため、BigDecimal を使用して、金額、パーセント値、有効数字 16 桁を超える一般的な数値の書式設定を制御できます。

BigDecimal を使用した通貨とパーセンテージの書式設定を例に挙げます。まず、BigDecimal オブジェクトを作成し、BigDecimal 算術演算を実行し、通貨とパーセントの書式設定への参照をそれぞれ確立し、最後に BigDecimal オブジェクトを format() メソッドのパラメータとして使用して、書式設定された通貨の値とパーセントを出力します。

オープンソースで無料の Spring Boot 実践プロジェクトを推奨します。

https://github.com/javastacks/spring-boot-best-practice

NumberFormat currency = NumberFormat.getCurrencyInstance(); //建立货币格式化引用
NumberFormat percent = NumberFormat.getPercentInstance();  //建立百分比格式化引用
percent.setMaximumFractionDigits(3); //百分比小数点最多3位

BigDecimal loanAmount = new BigDecimal("15000.48"); //贷款金额
BigDecimal interestRate = new BigDecimal("0.008"); //利率
BigDecimal interest = loanAmount.multiply(interestRate); //相乘

System.out.println("贷款金额:\t" + currency.format(loanAmount));
System.out.println("利率:\t" + percent.format(interestRate));
System.out.println("利息:\t" + currency.format(interest));

結果：

贷款金额: ￥15,000.48 利率: 0.8% 利息: ￥120.00

BigDecimal 形式では、10 進数として 2 が保持され、不十分な場合は 0 が埋められます。

public class NumberFormat {

    public static void main(String[] s){
        System.out.println(formatToNumber(new BigDecimal("3.435")));
        System.out.println(formatToNumber(new BigDecimal(0)));
        System.out.println(formatToNumber(new BigDecimal("0.00")));
        System.out.println(formatToNumber(new BigDecimal("0.001")));
        System.out.println(formatToNumber(new BigDecimal("0.006")));
        System.out.println(formatToNumber(new BigDecimal("0.206")));
    }
    /**
     * @desc 1.0~1之间的BigDecimal小数，格式化后失去前面的0,则前面直接加上0。
     * 2.传入的参数等于0，则直接返回字符串"0.00"
     * 3.大于1的小数，直接格式化返回字符串
     * @param obj传入的小数
     * @return
     */
    public static String formatToNumber(BigDecimal obj) {
        DecimalFormat df = new DecimalFormat("#.00");
        if(obj.compareTo(BigDecimal.ZERO)==0) {
            return "0.00";
        }else if(obj.compareTo(BigDecimal.ZERO)>0&&obj.compareTo(new BigDecimal(1))<0){
            return "0"+df.format(obj).toString();
        }else {
            return df.format(obj).toString();
        }
    }
}

結果は次のとおりです。

3.44
0.00
0.00
0.00
0.01
0.21

5. BigDecimal の一般的な例外

5.1. 除算中に例外が発生する

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

原因分析:

BigDecimal の除算メソッドで除算するときに、整数の除算がなく、小数の無限サイクルが発生すると、例外がスローされます: java.lang.ArithmeticException: 非終了小数展開; 正確に表現可能な 10 進数の結果がありません。

解決：

除算メソッドは、次のように正確な小数点を設定します。

6. BigDecimal の概要

6.1. 概要

正確な 10 進数の計算が必要な場合は BigDecimal を使用してください。BigDecimal のパフォーマンスは、特に大規模で複雑な演算を扱う場合、double や float よりも劣ります。したがって、一般的な精度の計算に BigDecimal を使用する必要はありません。パラメーターの型が String であるコンストラクターを使用してみてください。

BigDecimal は不変であり、四則演算が実行されるたびに新しいオブジェクトが生成されるため、加算、減算、乗算、除算を実行する場合は、演算後の値を忘れずに保存してください。

6.2. ツールの推奨事項

package com.vivo.ars.util;
import java.math.BigDecimal;

/**
 * 用于高精确处理常用的数学运算
 */
public class ArithmeticUtils {
    //默认除法运算精度
    private static final int DEF_DIV_SCALE = 10;

    /**
     * 提供精确的加法运算
     *
     * @param v1 被加数
     * @param v2 加数
     * @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 被加数
     * @param v2 加数
     * @return 两个参数的和
     */
    public static BigDecimal add(String v1, String v2) {
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
        return b1.add(b2);
    }

    /**
     * 提供精确的加法运算
     *
     * @param v1    被加数
     * @param v2    加数
     * @param scale 保留scale 位小数
     * @return 两个参数的和
     */
    public static String add(String v1, String v2, int scale) {
        if (scale < 0) {
            throw new IllegalArgumentException(
                    "The scale must be a positive integer or zero");
        }
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
        return b1.add(b2).setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString();
    }

    /**
     * 提供精确的减法运算
     *
     * @param v1 被减数
     * @param v2 减数
     * @return 两个参数的差
     */
    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();
    }

    /**
     * 提供精确的减法运算。
     *
     * @param v1 被减数
     * @param v2 减数
     * @return 两个参数的差
     */
    public static BigDecimal sub(String v1, String v2) {
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
        return b1.subtract(b2);
    }

    /**
     * 提供精确的减法运算
     *
     * @param v1    被减数
     * @param v2    减数
     * @param scale 保留scale 位小数
     * @return 两个参数的差
     */
    public static String sub(String v1, String v2, int scale) {
        if (scale < 0) {
            throw new IllegalArgumentException(
                    "The scale must be a positive integer or zero");
        }
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
        return b1.subtract(b2).setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString();
    }

    /**
     * 提供精确的乘法运算
     *
     * @param v1 被乘数
     * @param v2 乘数
     * @return 两个参数的积
     */
    public static double mul(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 被乘数
     * @param v2 乘数
     * @return 两个参数的积
     */
    public static BigDecimal mul(String v1, String v2) {
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
        return b1.multiply(b2);
    }

    /**
     * 提供精确的乘法运算
     *
     * @param v1    被乘数
     * @param v2    乘数
     * @param scale 保留scale 位小数
     * @return 两个参数的积
     */
    public static double mul(double v1, double v2, int scale) {
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));
        return round(b1.multiply(b2).doubleValue(), scale);
    }

    /**
     * 提供精确的乘法运算
     *
     * @param v1    被乘数
     * @param v2    乘数
     * @param scale 保留scale 位小数
     * @return 两个参数的积
     */
    public static String mul(String v1, String v2, int scale) {
        if (scale < 0) {
            throw new IllegalArgumentException(
                    "The scale must be a positive integer or zero");
        }
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
        return b1.multiply(b2).setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).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
     * 小数点以后10位，以后的数字四舍五入
     *
     * @param v1 被除数
     * @param v2 除数
     * @return 两个参数的商
     */

    public static double div(double v1, double v2) {
        return div(v1, v2, DEF_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
     * 定精度，以后的数字四舍五入
     *
     * @param v1    被除数
     * @param v2    除数
     * @param scale 表示表示需要精确到小数点以后几位。
     * @return 两个参数的商
     */
    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（相对）精确的除法运算。当发生除不尽的情况时，由scale参数指
     * 定精度，以后的数字四舍五入
     *
     * @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 两个参数的商
     */
    public static String div(String v1, String v2, int scale) {
        if (scale < 0) {
            throw new IllegalArgumentException("The scale must be a positive integer or zero");
        }
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(v1);
        return b1.divide(b2, scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString();
    }

    /**
     * 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
     * @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));
        return b.setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue();
    }

    /**
     * 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
     * @return 四舍五入后的结果
     */
    public static String round(String v, int scale) {
        if (scale < 0) {
            throw new IllegalArgumentException(
                    "The scale must be a positive integer or zero");
        }
        BigDecimal b = new BigDecimal(v);
        return b.setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString();
    }

    /**
     * 取余数
     *
     * @param v1    被除数
     * @param v2    除数
     * @param scale 小数点后保留几位
     * @return 余数
     */
    public static String remainder(String v1, String v2, int scale) {
        if (scale < 0) {
            throw new IllegalArgumentException(
                    "The scale must be a positive integer or zero");
        }
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
        return b1.remainder(b2).setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString();
    }

    /**
     * 取余数  BigDecimal
     *
     * @param v1    被除数
     * @param v2    除数
     * @param scale 小数点后保留几位
     * @return 余数
     */
    public static BigDecimal remainder(BigDecimal v1, BigDecimal v2, int scale) {
        if (scale < 0) {
            throw new IllegalArgumentException(
                    "The scale must be a positive integer or zero");
        }
        return v1.remainder(v2).setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP);
    }

    /**
     * 比较大小
     *
     * @param v1 被比较数
     * @param v2 比较数
     * @return 如果v1 大于v2 则 返回true 否则false
     */
    public static boolean compare(String v1, String v2) {
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
        int bj = b1.compareTo(b2);
        boolean res;
        if (bj > 0)
            res = true;
        else
            res = false;
        return res;
    }
}

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