一、BigDecimal概述
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。双精度浮点型变量double可以处理16位有效数，但在实际应用中，可能需要对更大或者更小的数进行运算和处理。
一般情况下，对于那些不需要准确计算精度的数字，我们可以直接使用Float和Double处理，但是Double.valueOf(String)和Float.valueOf(String)会丢失精度。所以开发中，如果我们需要精确计算的结果，则必须使用BigDecimal类来操作。
BigDecimal所创建的是对象，故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、BigDecimal常用构造函数
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
使用示例：
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);结果示例：
a values is:0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625
=====================
b values is:0.1原因分析：
1、参数类型为double的构造方法的结果有一定的不可预知性。有人可能认为在Java中写入newBigDecimal(0.1)所创建的BigDecimal正好等于 0.1（非标度值 1，其标度为 1），但是它实际上等于0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625。这是因为0.1无法准确地表示为 double（或者说对于该情况，不能表示为任何有限长度的二进制小数）。这样，传入到构造方法的值不会正好等于 0.1（虽然表面上等于该值）。
2、String 构造方法是完全可预知的：写入newBigDecimal(“0.1”)将创建一个BigDecimal，它正好等于预期的 0.1。因此，比较而言， 通常建议优先使用String构造方法。
3、当double必须用作BigDecimal的源时，请注意，此构造方法提供了一个准确转换；它不提供与以下操作相同的结果：先使用Double.toString(double)方法，然后使用BigDecimal(String)构造方法，将double转换为String。要获取该结果，请使用static valueOf(double)方法。
三、BigDecimal常用方法详解
3.1、常用方法
加
add(BigDecimal)
BigDecimal对象中的值相加，返回BigDecimal对象
减
subtract(BigDecimal)
BigDecimal对象中的值相减，返回BigDecimal对象
乘
multiply(BigDecimal)
BigDecimal对象中的值相乘，返回BigDecimal对象
除
divide(BigDecimal)
BigDecimal对象中的值相除，返回BigDecimal对象，方法进行除法时当不整除，出现无限循环小数时，就会抛异常。divide方法设置精确的小数点
转字符串
toString()
将BigDecimal对象中的值转换成字符串
转double
doubleValue()
将BigDecimal对象中的值转换成双精度数
转float
floatValue()
将BigDecimal对象中的值转换成单精度数
转long
longValue()
将BigDecimal对象中的值转换成长整数
转int
intValue()
将BigDecimal对象中的值转换成整数
3.2、BigDecimal大小比较
java中对BigDecimal比较大小一般用的是bigdemical的compareTo方法
Bigdemical bigdemical = new Bigdemical("0.5");
Bigdemical bigdemical2= new Bigdemical("0.8");
int a = bigdemical.compareTo(bigdemical2)返回结果分析：
a = -1,表示bigdemical小于bigdemical2；
a = 0,表示bigdemical等于bigdemical2；
a = 1,表示bigdemical大于bigdemical2举例：a大于等于b。
new bigdemica(a).compareTo(new bigdemical(b)) >= 0四、BigDecimal格式化
4.1、保留两位小数
/**
* 保留两位小数
*/
@org.junit.Test
public void formatTest() {
double num=13.154215;
//方式一
DecimalFormat df1 = new DecimalFormat("0.00");
String str = df1.format(num);
System.out.println(str); //13.15
//方式二
// #.00 表示两位小数 #.0000四位小数
DecimalFormat df2 =new DecimalFormat("#.00");
String str2 =df2.format(num);
System.out.println(str2); //13.15
//方式三
//%.2f %. 表示 小数点前任意位数 2 表示两位小数 格式后的结果为f 表示浮点型
String result = String.format("%.2f", num);
System.out.println(result); //13.15
}String.formate用法详解：
@Test
public void test1() { //4.1541483776749997E9
double a = 4887233385.5;
double b = 0.85;
System.out.println("result1-->"+a*b); // result1-->4.1541483776749997E9
BigDecimal a1 = new BigDecimal(a);
BigDecimal b1 = new BigDecimal(b);
System.out.println("result2-->"+a1.multiply(b1));//result2-->4154148377.674999891481619无限不循环
BigDecimal aBigDecimal = new BigDecimal(String.valueOf(a));
BigDecimal bBigDecimal = new BigDecimal(String.valueOf(b));
// 或者下面这种写法
// BigDecimal aBigDecimal = new BigDecimal(Double.toString(a));
// BigDecimal bBigDecimal = new BigDecimal(Double.toString(b));
System.out.println("result3-->"+aBigDecimal.multiply(bBigDecimal)); //result3-->4154148377.675
}4.2、百分数，货币格式化
基础类：NumberFormat使用
由于NumberFormat类的format()方法可以使用BigDecimal对象作为其参数，可以利用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。
以利用BigDecimal对货币和百分比格式化为例。首先，创建BigDecimal对象，进行BigDecimal的算术运算后，分别建立对货币和百分比格式化的引用，最后利用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。
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));结果：
贷款金额: ￥15,000.48 利率: 0.8% 利息: ￥120.00BigDecimal格式化保留2为小数，不足则补0：
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();
}
}
}结果为：
3.44
0.00
0.00
0.00
0.01
0.21DecimalFormat的使用
DecimalFormat 是 NumberFormat 的一个具体子类，用于格式化十进制数字。
DecimalFormat 包含一个模式 和一组符号
DecimalFormat 类主要靠 # 和 0 两种占位符号来指定数字长度。0 表示如果位数不足则以 0 填充，# 表示只要有可能就把数字拉上这个位置。上面的例子包含了差不多所有的基本用法，如果你想了解更多，请参考 DecimalFormat 类的文档。
符号含义：
0 | 数字 | 是 | 阿拉伯数字 |
# | 数字 | 是 | 阿拉伯数字如果不存在就显示为空 |
. | 数字 | 是 | 小数分隔符或货币小数分隔符 |
, | 数字 | 是 | 分组分隔符 |
- | 数字 | 是 | 减号 |
E | 数字 | 是 | 分割科学技术法中的尾数和指数。在前缀和后缀中无需添加引号 |
; | 子模式边界 | 是 | 分隔正数和负数子模式 |
% | 前缀或后缀 | 是 | 乘以100并显示为百分数 |
/u2030 | 前缀或后缀 | 是 | 乘以1000并显示为千分数 |
¤ (\u00A4) | 前缀或后缀 | 否 | 货币记号，由货币符号替换。如果两个同时出现，则用国际货币符号替换。如果出现在某个模式中，则使用货币小数分隔符，而不使用小数分隔符 |
’ | 前缀或后缀 | 是 | 用于在前缀或或后缀中为特殊字符加引号，例如 “‘#’#” 将 123 格式化为 “#123”。要创建单引号本身，请连续使用两个单引号：“# o’'clock” |
分析问题和实战
参考：https://www.jianshu.com/p/b3699d73142e
@Test
public void test3() {
DecimalFormat df = new DecimalFormat();
double data = 1234.56789; //格式化之前的数字
//1、定义要显示的数字的格式（这种方式会四舍五入）
String style = "0.0";
df.applyPattern(style);
System.out.println("1-->" + df.format(data)); //1234.6
//2、在格式后添加诸如单位等字符
style = "00000.000 kg";
df.applyPattern(style);
System.out.println("2-->" + df.format(data)); //01234.568 kg
//3、 模式中的"#"表示如果该位存在字符，则显示字符，如果不存在，则不显示。
style = "##000.000 kg";
df.applyPattern(style);
System.out.println("3-->" + df.format(data)); //1234.568 kg
//4、 模式中的"-"表示输出为负数，要放在最前面
style = "-000.000";
df.applyPattern(style);
System.out.println("4-->" + df.format(data)); //-1234.568
//5、 模式中的","在数字中添加逗号，方便读数字
style = "-0,000.0#";
df.applyPattern(style);
System.out.println("5-->" + df.format(data)); //5-->-1,234.57
//6、模式中的"E"表示输出为指数，"E"之前的字符串是底数的格式，
// "E"之后的是字符串是指数的格式
style = "0.00E000";
df.applyPattern(style);
System.out.println("6-->" + df.format(data)); //6-->1.23E003
//7、 模式中的"%"表示乘以100并显示为百分数，要放在最后。
style = "0.00%";
df.applyPattern(style);
System.out.println("7-->" + df.format(data)); //7-->123456.79%
//8、 模式中的"\u2030"表示乘以1000并显示为千分数，要放在最后。
style = "0.00\u2030";
//在构造函数中设置数字格式
DecimalFormat df1 = new DecimalFormat(style);
//df.applyPattern(style);
System.out.println("8-->" + df1.format(data)); //8-->1234567.89‰
}4.3、四舍五入
/**
* 四舍五入
*/
@Test
public void test2() {
double num = 111231.5585;
BigDecimal b = new BigDecimal(num);
//保留2位小数
double result = b.setScale(2, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue();
System.out.println(result); //111231.56
}BigDecimal.setScale()方法用于格式化小数点
setScale(1)表示保留一位小数，默认用四舍五入方式
setScale(1,BigDecimal.ROUND_DOWN)直接删除多余的小数位，如2.35会变成2.3
setScale(1,BigDecimal.ROUND_UP)进位处理，2.35变成2.4
setScale(1,BigDecimal.ROUND_HALF_UP)四舍五入，2.35变成2.4
setScaler(1,BigDecimal.ROUND_HALF_DOWN)四舍五入，2.35变成2.3，如果是5则向下舍
setScaler(1,BigDecimal.ROUND_CEILING)接近正无穷大的舍入
setScaler(1,BigDecimal.ROUND_FLOOR)接近负无穷大的舍入，数字>0和ROUND_UP作用一样，数字<0和ROUND_DOWN作用一样
setScaler(1,BigDecimal.ROUND_HALF_EVEN)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。
注释：
1：scale指的是你小数点后的位数。比如123.456则score就是3。score()就是BigDecimal类中的方法啊。
比如:BigDecimal b = new BigDecimal(“123.456”);
b.scale(),返回的就是3.
2：roundingMode是小数的保留模式。它们都是BigDecimal中的常量字段,有很多种。
比如：BigDecimal.ROUND_HALF_UP表示的就是4舍5入。
3：pubilc BigDecimal divide(BigDecimal divisor, int scale, int roundingMode)
的意思是说：我用一个BigDecimal对象除以divisor后的结果，并且要求这个结果保留有scale个小数位，roundingMode表示的就是保留模式是什么，是四舍五入啊还是其它的，你可以自己选！
4：对于一般add、subtract、multiply方法的小数位格式化如下：
BigDecimal mData = new BigDecimal(“9.655”).setScale(2, BigDecimal.ROUND_HALF_UP);
System.out.println(“mData=” + mData);
4.4、科学计数法
有些项目可能会涉及到从Excel导入数据，但如果Excel里单元格类型为数值，但内容数据太长时（如银行账号），导入时，会默认读取为科学计数法，用以下代码便轻松解决。
@Test
public void test5() {
BigDecimal bd = new BigDecimal("3.40256010353E11");
String result = bd.toPlainString();
System.out.println(result); //340256010353
}4.5、java中价格的数字中间有逗号的处理
@Test
public void test1() {
java.util.StringTokenizer st = new StringTokenizer( "123,456,789", ",");
StringBuffer sb = new StringBuffer();
while(st.hasMoreTokens()) {
sb.append(st.nextToken());
}
System.out.println(sb); //123456789
}
@Test
public void test2() {
String str = "123,456,789";
str = str.replace(",", "");
System.out.println(str); //123456789
}五、BigDecimal常见异常
java.lang.ArithmeticException: Non-terminating decimal expansion; no exact representable decimal result「原因分析：」
通过BigDecimal的divide方法进行除法时当不整除，出现无限循环小数时，就会抛异常：java.lang.ArithmeticException: Non-terminating decimal expansion; no exact representable decimal result.
divide方法设置精确的小数点，如：divide(xxxxx,2)
六、BigDecimal总结
在需要精确的小数计算时再使用BigDecimal，BigDecimal的性能比double和float差，在处理庞大，复杂的运算时尤为明显。故一般精度的计算没必要使用BigDecimal。尽量使用参数类型为String的构造函数。BigDecimal都是不可变的（immutable）的， 在进行每一次四则运算时，都会产生一个新的对象 ，所以在做加减乘除运算时要记得要保存操作后的值。
工具类推荐
package com.xttblog.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;
}
}
