Java BigDecimal使用详细说明（最细！最全！）

一、为什么使用BigDecimal

先来看一段代码：

 public static void main(String[] args) {
        System.out.println(10-9.8);
    }

• 运行结果：
  
  期望返回的结果是0.2，但实际返回却是0.1999999999999993。

在计算机中浮点数有可能是不准确的，它只能无限接近准确值，不能完全精确。为什么会这样？因为浮点数的存储规则，使用“乘2取正，顺序排列¹”法将0.2十进制小数转换成二进制小数，会发现0.2在二进制中无法精确的表示，也就是说在二进制的世界中，0.2是一个无限循环的小数，所以连展示都无法精确展示，更别说在内存中存储了。

在项目中（特别是金融类项目），计算单位一般都是小数点后的4位小数，但是在汇总、展示、报表中只记录小数点后的2位小数，在大批量的加减乘除后得到的结果会有很大的差距（精度损失），所以这里就可以使用BigDecimal

BigDecimal是专门为弥补浮点数无法精确计算的缺憾而设计的类，并且它本身也提供了加减乘除的常用数学算法。特别是与数据库Decimal类型的字段映射时，BigDecimal是最优的解决方案。

• 乘2取正，顺序排列法：

0.2*2 -> 0.4 0
0.4*2 -> 0.8 0
0.8*2 -> 1.6 1
0.6*2 -> 1.2 1
0.2*2 -> 0.4 0
0.4*2 -> 0.8 0
0.8*2 -> 1.6 1
0.6*2 -> 1.2 1 
.
....无限循环
.
0.2*2 -> 0.4 0
0.4*2 -> 0.8 0
0.8*2 -> 1.6 1
0.6*2 -> 1.2 1   //  -> 0.2 二进制 0.00110011...0011

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二、BigDecimal的构造方法

BigDecimal类常用的几个构造方法

 public BigDecimal(int val)　　           将int表示形式转换成BigDecimal
 public BigDecimal(double val)           将double表示形式转换为BigDecimal  //不建议使用
 public BigDecimal(String val)　　        将String表示形式转换成BigDecimal  //推荐使用
 public BigDecimal(long)                 将long表示形式转换成BigDecimal 

为什么不推荐使用Double构造BigDecial类？

BigDecimal bigDecimal = new BigDecimal(2);
BigDecimal bDouble = new BigDecimal(0.2);
BigDecimal bString = new BigDecimal("0.2");
System.out.println("bigDecimal=" + bigDecimal);
System.out.println("bDouble=" + bDouble);
System.out.println("bString=" + bString);

• 运行结果：
  
  从结果可以看到由Double构造得到的BigDecimal对象结果有一定的不可预知性，传入到构造方法的值不会正好等于 0.2（虽然表面上等于该值），所以不建议使用Double构造BigDecimal

再来看String 构造方法是完全可预知的，传入“0.2”其结果正好是预期的0.2，所以推荐使用String构造BigDecimal

如果在不得已必须将double作为入参进行BigDecimal进行构造时，可以先将double转成String，再使用BigDecimal(String val)进行构造：

BigDecimal bigDecimal1 = BigDecimal.valueOf(0.2);
BigDecimal bigDecimal2 = new BigDecimal(Double.toString(2.3));
BigDecimal bigDecimal3 = new BigDecimal(Convert.toStr(2.3));
System.out.println("bigDecimal1:"+bigDecimal1);
System.out.println("bigDecimal2:"+bigDecimal2);
System.out.println("bigDecimal3:"+bigDecimal3);

• 运行结果：
  

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三、BigDecimal中加减乘除运算

BigDecimal中提供了常用的加减乘除运算：

public BigDecimal add(BigDecimal augend);                        //加法
public BigDecimal subtract(BigDecimal subtrahend);               //减法 
public BigDecimal multiply(BigDecimal multiplicand);             //乘法
public BigDecimal divide(BigDecimal divisor);                    //除法

代码演示：

 BigDecimal a = new BigDecimal("1");
 BigDecimal b = new BigDecimal("2");
 System.out.println("a + b =" + a.add(b));
 System.out.println("a - b =" + a.subtract(b));
 System.out.println("a * b =" + a.multiply(b));
 System.out.println("a / b =" + a.divide(b));

• 运行结果：
  

• 当divide做除法运算时，如果除数结果是无限循环小数，就会抛出异常java.lang.ArithmeticException：
  
  解决办法，可以设置返回保留小数位数以及取舍模式：

BigDecimal a = new BigDecimal("2");
BigDecimal b = new BigDecimal("3");
BigDecimal c = new BigDecimal("0.857345");
BigDecimal d = new BigDecimal("0.2343253");
BigDecimal multiply = c.multiply(d);
BigDecimal bigDecimal1 = a.divide(b,2, BigDecimal.ROUND_HALF_UP);
System.out.println("设置精度后 -> a / b = " + bigDecimal1);
System.out.println("设置精度前 -> c * d = " + multiply);
System.out.println("设置精度后 -> c * d = " + multiply.setScale(2, BigDecimal.ROUND_HALF_UP));

• 运行结果：
  
• 取舍模式介绍：

名称	作用	备注
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。
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。
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。
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。
ROUND_HALF_UP (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)。
ROUND_HALF_DOWN (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)。	-
ROUND_HALF_EVEN (银行家舍入法)2	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。
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。	-

代码演示：

BigDecimal a = new BigDecimal("0.31414926");
System.out.println("ROUND_UP           -> "+a.setScale(5,BigDecimal.ROUND_UP));
System.out.println("ROUND_DOWN         -> "+a.setScale(5,BigDecimal.ROUND_DOWN));
System.out.println("ROUND_CEILING      -> "+a.setScale(5,BigDecimal.ROUND_CEILING));
System.out.println("ROUND_FLOOR        -> "+a.setScale(5,BigDecimal.ROUND_FLOOR));
System.out.println("ROUND_HALF_UP      -> "+a.setScale(5,BigDecimal.ROUND_HALF_UP));
System.out.println("ROUND_HALF_DOWN    -> "+a.setScale(5,BigDecimal.ROUND_HALF_DOWN));
System.out.println("ROUND_HALF_EVEN    -> "+a.setScale(5,BigDecimal.ROUND_HALF_EVEN));
System.out.println("ROUND_UNNECESSARY  -> "+a.setScale(5,BigDecimal.ROUND_UNNECESSARY));

• 运行结果：
  

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四、BigDecimal比较大小

代码演示：

 BigDecimal a = new BigDecimal("2");
 BigDecimal b = new BigDecimal("3");
 System.out.println(a.compareTo(b));
//判断BigDecimal对象是否等于0
BigDecimal c = new BigDecimal("0");
System.out.println(c.compareTo(BigDecimal.ZERO));

• 运行结果：
  
  返回值说明：

返回值	说明
0	表示 a = b
1	表示 a > b
-1	表示 a < b

• 使用时注意BigDecimal对象不能为null，否则会报空指针异常；

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五、BigDecimal始终返回新的对象

代码演示：

 BigDecimal a = new BigDecimal("2");
 BigDecimal b = new BigDecimal("3");
 a.compareTo(b);
 System.out.println(a);

• 运行结果：
  
  a加b后，a值的仍然是2，相加后的结果是一个新的BigDecimal对象，BigDecimal在进行运算时都会产生一个新的对象，所以BigDecimal在运算操作后，一定要保存操作后的值。

参考博客：
https://www.cnblogs.com/Jason-Xiang/p/10220231.html

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1. 小数位乘2，取整数部分，剩下的小数部分继续乘以2，一直取到小数部分全都为零为止。 ↩︎

2. 四舍六入五考虑，五后非零就进一，五后为零看奇偶，五前为偶应舍去，五前为奇要进一。举例说明，取2位精度：round(10.5551) = 10.56 round(10.555) = 10.56 round(10.545) = 10.54 ↩︎