BigDecimal 浅析

BigDecimal是专门为弥补浮点数无法精确计算的遗憾而设计的类，并且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是最佳的解决方案。

浮点数计算的缺陷

十进制的浮点数转化为二进制小数，在计算机中进行表达存储，采用的方法为“除2取整，顺序排列”。由于计算机浮点数的存储规则限制，因此计算机中的浮点数有可能不准确，只能无限接近于准确值，而不能精确。

public class BigDecimalTest {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(10.00 - 9.60);
    }
}

浮点数计算误差解决方式

由于浮点数的存储规则限制，浮点数的计算存在着误差，而在金融会计领域，预算和核算需要精确的结果，这样一来就不能使用直接截断进行结果输出了。对于这种情况有两种解决方式：
使用整形

1. 使用整型 把参与运算的值扩大100倍，并转变为整型，然后在计算完成后再缩小100倍，这样处理的好处就是简单、准确。在非金融行业（比如零售业）应用较多。
2. 使用BigDecimal 在一些Java面试时或是进行财务类型的开发过程中，经常使用到BigDecimal类作为数据运算的载体，因为这样就可以避免因为计算机浮点数误差而带来的种种问题。特别是与数据库Decimal类型的字段映射时，BigDecimal是最佳的解决方案。

BigDecimal使用方法

构造方法

		double d = 10.0 - 9.6;
       
        BigDecimal bigDecimal = new BigDecimal(d);  // 不允许使用
        BigDecimal bigDecimal1 = BigDecimal.valueOf(d);	//valueof
        BigDecimal bigDecimal2 = new BigDecimal("9.6");	//推荐使用

        System.out.println(bigDecimal + "\n" + bigDecimal1 + "\n" + bigDecimal2);

[分析]

1. 不推荐使用BigDecimal(double val)构造器，因为使用该构造器时有一定的不可预知性，当程序使用new BigDecimal(0.1)创建一个BigDecimal对象时，它的值并不是0.1，实际上是一个近似0.1的数。
2. 如果必须使用double浮点数作为BigDecimal构造器的参数时，不要使用double作为参数，而应该通过BigDecimal.valueOf(double value)静态方法来创建对象。
3. 建议优先使用基于String的构造器，使用BigDecimal(String val)构造器时可以预知的，写入new BigDecimal(“0.1”)将创建一个恰好等于0.1的BigDecimal。

类成员方法

加减乘除

public BigDecimal add(BigDecimal augend)：加        
public BigDecimal subtract(BigDecimal subtrahend)：减        
public BigDecimal multiply(BigDecimal multiplicand)：乘        
public BigDecimal divide(BigDecimal divisor)：除        
public BigDecimal divide(BigDecimal divisor,int scale, int roundingMode)：商，几位小数，舍取模式

		BigDecimal a = new BigDecimal("10.00");
        BigDecimal b = new BigDecimal("9.60");

        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,2,BigDecimal.ROUND_DOWN));

比较方法

equals()代码

	@Override
    public boolean equals(Object x) {
        if (!(x instanceof BigDecimal))
            return false;
        BigDecimal xDec = (BigDecimal) x;
        if (x == this)
            return true;
        if (scale != xDec.scale)		//比较精度，不等返回false
            return false;
        long s = this.intCompact;
        long xs = xDec.intCompact;
        if (s != INFLATED) {
            if (xs == INFLATED)
                xs = compactValFor(xDec.intVal);
            return xs == s;
        } else if (xs != INFLATED)
            return xs == compactValFor(this.intVal);

        return this.inflated().equals(xDec.inflated());
    }

compareTo()代码

	@Override
    public int compareTo(BigDecimal val) {
        // Quick path for equal scale and non-inflated case.
        if (scale == val.scale) {
            long xs = intCompact;
            long ys = val.intCompact;
            if (xs != INFLATED && ys != INFLATED)
                return xs != ys ? ((xs > ys) ? 1 : -1) : 0;
        }
        int xsign = this.signum();
        int ysign = val.signum();
        if (xsign != ysign)
            return (xsign > ysign) ? 1 : -1;
        if (xsign == 0)
            return 0;
        int cmp = compareMagnitude(val);
        return (xsign > 0) ? cmp : -cmp;
    }

== 分析
== 判断的是类对象的引用是否相等，而不是值比较，即不同对象一定不相等。

测试代码

 		double A = 0.1;
        double B = 0.10;
        System.out.println(BigDecimal.valueOf(A).equals(BigDecimal.valueOf(B)));	// valueof构造，equals
        System.out.println(BigDecimal.valueOf(A).compareTo(BigDecimal.valueOf(B)));	// valueof构造，compareTo

        System.out.println(new BigDecimal("0.1").equals(new BigDecimal("0.10")));	//String构造，equals
        System.out.println(new BigDecimal("0.1").compareTo(new BigDecimal("0.10")));	//String构造，compareTo

		compareTo返回值为0，表示true；返回值为1，

[注意]

1. BigInteger和BigDecimal都是不可变(immutable)的，在进行每一步运算时，都会产生一个新的对象，由于创建对象会引起开销，它们不适合于大量的数学计算，应尽量用long,float,double等基本类型做科学计算或者工程计算。设计BigInteger和BigDecimal的目的是用来精确地表示大整数和小数，使用于在商业计算中使用。
2. 应该避免使用double构造BigDecimal，因为：有些数字用double根本无法精确表示，传给BigDecimal构造方法时就已经不精确了。
3. equals()方法认为0.1和0.1是相等的，返回true，而认为0.10和0.1是不等的，结果返回false。 方法compareTo()则认为0.1与0.1相等，0.10与0.1也相等。即：equals方法会比较值和精确度，而compareTo则会忽略精度。所以在从数值上比较两个BigDecimal值时，应该使用compareTo()而不是 equals()。 尤其是处理支付金额校验的时候，用BigDecimal的equals方法来比较两个金额是否相等，可能导致金额比较出现错误（比如3.0与3.00的比较等）。
4. 另外还有一些情形，任意精度的小数运算仍不能表示精确结果。例如，1除以9会产生无限循环的小数 .111111…。 出于这个原因，在进行除法运算时，BigDecimal可以让您显式地控制舍入。

TODO

• BigDecimal 除法等详细使用方法
• BigDecimal 底层源码及实现原理分析