BigDecimal用法

一、简介
　　Java在java.math包中提供的API类BigDecimal，用来对超过16位有效位的数进行精确的运算。在实际应用中，需要对更大或者更小的数进行运算和处理。float和double只能用来做科学计算或者是工程计算，在商业计算中要用java.math.BigDecimal。BigDecimal所创建的是对象，我们不能使用传统的+、-、*、/等算术运算符直接对其对象进行数学运算，而必须调用其相对应的方法。方法中的参数也必须是BigDecimal的对象。构造器是类的特殊方法，专门用来创建对象，特别是带有参数的对象。

二、构造器描述
　　BigDecimal(int) 创建一个具有参数所指定整数值的对象。
　　BigDecimal(double) 创建一个具有参数所指定双精度值的对象。
　　BigDecimal(long) 创建一个具有参数所指定长整数值的对象。
　　BigDecimal(String) 创建一个具有参数所指定以字符串表示的数值的对象。

三、方法描述
　　add(BigDecimal) BigDecimal对象中的值相加，然后返回这个对象。
　　subtract(BigDecimal) BigDecimal对象中的值相减，然后返回这个对象。
　　multiply(BigDecimal) BigDecimal对象中的值相乘，然后返回这个对象。
　　divide(BigDecimal) BigDecimal对象中的值相除，然后返回这个对象。
　　toString() 将BigDecimal对象的数值转换成字符串。
　　doubleValue() 将BigDecimal对象中的值以双精度数返回。
　　floatValue() 将BigDecimal对象中的值以单精度数返回。
　　longValue() 将BigDecimal对象中的值以长整数返回。
　　intValue() 将BigDecimal对象中的值以整数返回。

三、使用步骤

　　1、构建BigDecimal对象，可使用构造方法或静态方法valueOf()把基本类型的变量构建成BigDecimal对象。

　　2、通过调用BigDecimal的加，减，乘，除等方法进行算术运算。

　　3、用floatValue()，doubleValue()等方法把BigDecimal对象转换成float，double，int等类型。

BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(2.11));
BigDecimal b2 = BigDecimal.valueOf(2.11);

四、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.BigDecimal有4个够造方法，两个是用BigInteger构造，另一个是用double构造，还有一个使用String构造。

　　3.应避免使用double构造BigDecimal，因为有些数字用double根本无法精确表示，在传给BigDecimal构造方法的时后就已经不精确了比如，new BigDecimal(0.1)得到的值是0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625，而使用new BigDecimal("0.1")得到的值是0.1。因此，如果需要精确计算，用String构造BigDecimal。

　　4.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。所以在从数值上比较两个BigDecimal值时，应该使用compareTo()而不是equals()。

五、格式化

　　由于NumberFormat类的format()方法可使用BigDecimal对象作为参数，可利用BigDecimal对超出16位有效数字的货币值，百分值，以及一般数值进行格式化控制。步骤如下：

　　1.创建BigDecimal对象

　　2.进行BigDecimal的算术运算

　　3.分别建立对货币和百分比格式化的引用

　　4.利用BigDecimal对象作为format()方法的参数，输出其格式化的货币值和百分比。

public static void main(String[] args) {
        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
        //利用BigDecimal对象作为参数在format()中调用货币和百分比格式化
        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)); 
    }

　　运行结果如下：

贷款金额: ￥15,000.48
利率:    0.8%
利息:    ￥120.00

六、BigDecimal比较

　　BigDecimal是通过使用compareTo(BigDecimal)来比较的，具体比较情况如下：

public static void main(String[] args) {
    BigDecimal a = new BigDecimal("1");
    BigDecimal b = new BigDecimal("2");
    BigDecimal c = new BigDecimal("1");
    int result1 = a.compareTo(b);
    int result2 = a.compareTo(c);
    int result3 = b.compareTo(a);
    System.out.println(result1);
    System.out.println(result2);
    System.out.println(result3); 
}

　　打印结果是：-1、0、1，即左边比右边数大，返回1，相等返回0，比右边小返回-1。（注意不能使用equals方法来比较大小。）
七、工具类

import java.math.BigDecimal;
import java.math.RoundingMode;

/**
 * 提供精 确的浮点数运算，包括加减乘除、取反和四舍五入。
 */
public class Arith { 
    // 默认除法运算精度
    private static final int DEF_DIV_SCALE = 10; 
    
    // 这个类不能实例化
    private Arith() {}
    
    /**
     * 取相反数
     * @param a
     */
    public static double negate(double a){
        BigDecimal bigDecimal = new BigDecimal(Double.toString(a));
        return bigDecimal.negate().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   小数点后最多保留位数
     * @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));
        BigDecimal one = new BigDecimal("1");
        return b.divide(one, scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).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  保留十位小数，四舍五入
     */
    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).setScale(DEF_DIV_SCALE, RoundingMode.HALF_UP).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 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（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();
    }

}

参考：

https://www.cnblogs.com/chenssy/archive/2012/09/09/2677279.html

http://mengxiaozhe.iteye.com/blog/763552

https://www.cnblogs.com/linjiqin/p/3413894.html