Java中的 BigDecimal 类

BigDecimal 类为算术、比例处理、舍入、比较、格式转换和散列提供对双精度数的操作。它可以非常精确地处理非常大和非常小的浮点数，但会稍微补偿时间复杂度。
BigDecimal 由一个随机精度整数未缩放值和一个 32 位整数刻度组成。如果大于或等于零，则小数点为小数点右侧的位数。如果小于零，则数字的未缩放值乘以 10^(-scale)。

例子：

Input : double a=0.03;
        double b=0.04;
        double c=b-a;
        System.out.println(c);
Output :0.009999999999999998

Input : BigDecimal _a = new BigDecimal("0.03");
        BigDecimal _b = new BigDecimal("0.04");
        BigDecimal _c = _b.subtract(_a);
        System.out.println(_c);
Output :0.01

需要 BigDecimal

两种Java基本类型（double 和 float）是浮点数，存储为分数和指数的二进制表示。
其他基本类型（布尔型除外）是定点数。与定点数不同，浮点数在大多数情况下会返回一个带有小错误的答案（大约 10^-19）这就是为什么我们在上面的示例中最终得到 0.009999999999999998 作为 0.04-0.03 的结果的原因。

但是 BigDecimal 为我们提供了准确的答案。

// Java Program to illustrate BigDecimal Class
  
import java.math.BigDecimal;
public class BigDecimalExample
{
    public static void main(String[] args) 
    {
        // Create two new BigDecimals
        BigDecimal bd1 = 
               new BigDecimal("124567890.0987654321");
        BigDecimal bd2 = 
               new BigDecimal("987654321.123456789");
          
        // Addition of two BigDecimals
        bd1 = bd1.add(bd2);
        System.out.println("BigDecimal1 = " + bd1);
  
        // Multiplication of two BigDecimals
        bd1 = bd1.multiply(bd2);
        System.out.println("BigDecimal1 = " + bd1);
  
        // Subtraction of two BigDecimals
        bd1 = bd1.subtract(bd2);
        System.out.println("BigDecimal1 = " + bd1);
  
        // Division of two BigDecimals
        bd1 = bd1.divide(bd2);
        System.out.println("BigDecimal1 = " + bd1);
  
        // BigDecima1 raised to the power of 2
        bd1 = bd1.pow(2);
        System.out.println("BigDecimal1 = " + bd1);
  
        // Negate value of BigDecimal1
        bd1 = bd1.negate();
        System.out.println("BigDecimal1 = " + bd1);
    }    
}

输出：-

BigDecimal1 = 1112222211.2222222211
BigDecimal1 = 1098491072963113850.7436076939614540479
BigDecimal1 = 1098491071975459529.6201509049614540479
BigDecimal1 = 1112222210.2222222211
BigDecimal1 = 1237038244911605079.77528397755061728521
BigDecimal1 = -1237038244911605079.77528397755061728521

宣言

double a, b;                
BigDecimal A, B;

初始化：

a = 5.4;
b = 2.3;
A  = BigDecimal.valueOf(5.4);
B  = BigDecimal.valueOf(2.3);

如果你得到一个双数的字符串表示，那么你可以用以下方式初始化：

A  = new BigDecimal(“5.4”);
B  = new BigDecimal(“1238126387123.1234”);

为了便于初始化 BigDecimal 类有一些预定义的常量：

A = BigDecimal.ONE;
// Other than this, available constants
// are BigDecimal.ZERO and BigDecimal.TEN

数学运算：

int c = a + b;
BigDecimal C = A.add(B); 
Other similar function are subtract() , multiply(), divide(), pow()

但是所有这些函数，除了以整数作为参数的 pow() 之外，都以 BigDecimal 作为参数，所以如果我们想要这些带有小数或字符串的操作，在将它们传递给函数之前将它们转换为 BigDecimal，如下所示：

String str = “123456789.123456789”;
BigDecimal C = A.add(new BigBigDecimal(str));
double val  = 123456789.123456789;
BigDecimal C = A.add(BigDecimal.valueOf(val));

从 BigDecimal 中提取值：

// value should be in limit of double x
double x   =  A.doubleValue();   

// To get string representation of BigDecimal A
String z = A.toString();

比较：

if (a < b) {}         // For primitive double
if (A.compareTo(B) < 0)  {} // For BigDecimal

实际上 compareTo 根据值返回 -1（小于）、0（等于）、1（大于）。

对于平等，我们还可以使用：

if (A.equals(B)) {}  // A is equal to B

BigDecimal 类的方法：

BigDecimal abs() ：此方法返回一个 BigDecimal，其值为此 BigDecimal 的绝对值，其刻度为 this.scale()。
BigDecimal abs(MathContext mc) ：此方法返回一个 BigDecimal，其值为此 BigDecimal 的绝对值，根据上下文设置进行舍入。
BigDecimal add(BigDecimal augend) ：此方法返回一个 BigDecimal，其值为 (this + augend)，其比例为 max(this.scale(), augend.scale())。
BigDecimal add(BigDecimal augend, MathContext mc) ：此方法返回一个 BigDecimal，其值为 (this + augend)，根据上下文设置进行四舍五入。
byte byteValueExact() ：此方法将此 BigDecimal 转换为字节，检查丢失的信息。
int compareTo(BigDecimal val) ：此方法将此 BigDecimal 与指定的 BigDecimal 进行比较。
BigDecimal divide(BigDecimal divisor) ：此方法返回一个 BigDecimal，其值为 (this / divisor)，其首选比例为 (this.scale() – divisor.scale())；如果无法表示确切的商（因为它具有非终止的十进制扩展），则会引发 ArithmeticException。
BigDecimal divide(BigDecimal divisor, int scale, RoundingMode roundingMode) ：此方法返回一个 BigDecimal，其值为 (this / divisor)，其比例为指定。
BigDecimal divide(BigDecimal divisor, MathContext mc) ：该方法返回一个 BigDecimal，其值为 (this / divisor)，根据上下文设置进行四舍五入。
BigDecimal divide(BigDecimal divisor, RoundingMode roundingMode) ：该方法返回一个 BigDecimal，其值为 (this / divisor)，其刻度为 this.scale()。
BigDecimal[] divideAndRemainder(BigDecimal divisor) ：此方法返回一个二元素 BigDecimal 数组，其中包含 divideToIntegralValue 的结果，后跟两个操作数的余数结果。
BigDecimal[] divideAndRemainder(BigDecimal divisor, MathContext mc) ：此方法返回一个二元素 BigDecimal 数组，其中包含 divideToIntegralValue 的结果，后跟根据上下文设置通过舍入计算的两个操作数的余数结果。
BigDecimal divideToIntegralValue(BigDecimal divisor) ：此方法返回一个 BigDecimal，其值为四舍五入的商（this / divisor）的整数部分。
BigDecimal divideToIntegralValue(BigDecimal divisor, MathContext mc) ：此方法返回一个 BigDecimal，其值为 (this / divisor) 的整数部分。
double doubleValue() ：此方法将此 BigDecimal 转换为双精度值。
boolean equals(Object x) ：此方法将此 BigDecimal 与指定的 Object 进行比较是否相等。
float floatValue() ：此方法将此 BigDecimal 转换为浮点数。
int hashCode() ：此方法返回此 BigDecimal 的哈希码。
int intValue() ：此方法将此 BigDecimal 转换为 int。
int intValueExact() ：此方法将此 BigDecimal 转换为 int，检查丢失的信息。
long longValue() ：此方法将此 BigDecimal 转换为 long。
long longValueExact() ：此方法将此 BigDecimal 转换为 long，检查丢失的信息。
BigDecimal max(BigDecimal val) ：此方法返回此 BigDecimal 和 val 的最大值。
BigDecimal min(BigDecimal val) ：此方法返回此 BigDecimal 和 val 的最小值。
BigDecimal movePointLeft(int n) ：此方法返回一个 BigDecimal，它等效于将小数点向左移动 n 位的这个。
BigDecimal movePointRight(int n) ：此方法返回一个 BigDecimal，它相当于将小数点向右移动 n 位的 BigDecimal。
BigDecimal multiply(BigDecimal multiplicand) ：此方法返回一个 BigDecimal，其值为 (this × multiplicand)，其比例为 (this.scale() + multiplicand.scale())。
BigDecimal multiply(BigDecimal multiplicand, MathContext mc) ：此方法返回一个 BigDecimal，其值为 (this × multiplicand)，根据上下文设置进行舍入。
BigDecimal negate() ：此方法返回一个 BigDecimal，其值为 (-this)，其刻度为 this.scale()。
BigDecimal negate(MathContext mc) ：此方法返回一个 BigDecimal，其值为 (-this)，根据上下文设置进行舍入。
BigDecimal plus() ：此方法返回一个 BigDecimal，其值为 (+this)，其刻度为 this.scale()。
BigDecimal plus(MathContext mc) ：此方法返回一个值为 (+this) 的 BigDecimal，根据上下文设置进行四舍五入。
BigDecimal pow(int n) ：此方法返回一个 BigDecimal，其值为 (thisn)，幂计算精确，精度不受限制。
BigDecimal pow(int n, MathContext mc) ：此方法返回一个 BigDecimal，其值为 (thisn)。
int precision() ：此方法返回此 BigDecimal 的精度。
BigDecimal 余数(BigDecimal divisor) ：此方法返回一个 BigDecimal，其值为 (this % divisor)。
BigDecimal 余数(BigDecimal divisor, MathContext mc) ：此方法返回一个 BigDecimal，其值为 (this % divisor)，根据上下文设置进行四舍五入。
BigDecimal round(MathContext mc) ：此方法返回根据 MathContext 设置四舍五入的 BigDecimal。
int scale() ：此方法返回此 BigDecimal 的比例。
BigDecimal scaleByPowerOfTen(int n) ：此方法返回一个 BigDecimal，其数值等于 (this * 10n)。
BigDecimal setScale(int newScale) ：此方法返回一个 BigDecimal，其比例为指定值，其值在数值上等于此 BigDecimal 的值。
BigDecimal setScale(int newScale, RoundingMode roundingMode) ：此方法返回一个 BigDecimal，其刻度为指定值，其未缩放值通过将此 BigDecimal 的未缩放值乘以或除以适当的 10 次方来确定，以保持其整体值。
short shortValueExact() ：此方法将此 BigDecimal 转换为 short，检查丢失的信息。
int signum() ：此方法返回此 BigDecimal 的符号函数。
BigDecimal sqrt(MathContext mc) ：此方法返回平方根的近似值，并根据上下文设置进行舍入。
BigDecimal stripTrailingZeros() ：此方法返回一个 BigDecimal，它在数值上等于这个值，但从表示中删除了任何尾随零。
BigDecimal subtrahend(BigDecimal subtrahend) ：此方法返回一个 BigDecimal，其值为 (this – subtrahend)，其标度为 max(this.scale(), subtrahend.scale())。
BigDecimal subtrahend(BigDecimal subtrahend, MathContext mc) ：此方法返回一个 BigDecimal，其值为 (this – subtrahend)，根据上下文设置进行舍入。
BigInteger toBigInteger() ：此方法将此 BigDecimal 转换为 BigInteger。
BigInteger toBigIntegerExact() ：此方法将此 BigDecimal 转换为 BigInteger，检查丢失的信息。
String toEngineeringString() ：此方法返回此 BigDecimal 的字符串表示形式，如果需要指数，则使用工程符号。
String toPlainString() ：此方法返回此 BigDecimal 的字符串表示形式，不带指数字段。
String toString() ：此方法返回此 BigDecimal 的字符串表示形式，如果需要指数，则使用科学计数法。
BigDecimal ulp() ：此方法返回此 BigDecimal 的最后一个单位的 ulp 的大小。
BigInteger unscaledValue() ：此方法返回一个 BigInteger，其值是此 BigDecimal 的未缩放值。
static BigDecimal valueOf(double val) ：此方法使用 Double.toString(double) 方法提供的 double 的规范字符串表示形式将 double 转换为 BigDecimal。
static BigDecimal valueOf(long val) ：此方法将 long 值转换为比例为零的 BigDecimal。
static BigDecimal valueOf(long unscaledVal, int scale) ：此方法将 long unscaled 值和 int scale 转换为 BigDecimal。

有关更多示例，请访问Java BigDecimal 示例

相关文章：

在Java中使用 BigDecimal 计算最多 200 个十进制数字的 PI 数

用 BigDecimal 赚取美分

有关更多功能和详细信息，请参阅Class BigDecimal