使用BigDecimal對包含小數的值進行精確計算

我們平常使用float或者double進行計算時會出現精度丟失的情況，例如：

system.out.println(0.06-0.01)

得到的結果爲0.049999999999999996

 

爲什麼會出現這種情況呢？

 

原因在於我們的計算機是二進制的。浮點數沒有辦法是用二進制進行精確表示。我們的CPU表示浮點數由兩個部分組成：指數和尾數，這樣的表示方法一般都會失去一定的精確度，有些浮點數運算也會產生一定的誤差。如：0.5的二進制表示並非就是精確的0.5。反而最爲接近的二進制表示是 0.049999999999999996。

 

在這種情況下我們就需要用到java.math包下面的BigDecimal類，BigDecimal主要用於高精度的數據計算，例如計算金額的時候，還有工程測量計算的時候。BigDecimal的提供了add(),subtract(),multiply()和divide()四種方法，分別爲加減乘除，一般計算包含小數的用法爲

BigDecimal b1 = new BigDecimal(a1);
BigDecimal b2 = new BigDecimal(a2);
System.out.println(b1.subtract(b2).doubleValue());

其中a1和a2的類型可以爲String,Double,int,long等等，我在實際用的時候發現了一個問題，當a1和a2的類型爲Double的時候，得到的結果仍然丟失了精度，例如：

BigDecimal b1 = new BigDecimal(0.06);
BigDecimal b2 = new BigDecimal(0.01);
System.out.println(b1.subtract(b2).doubleValue());

得到的結果仍然爲0.049999999999999996
可是如果參數類型爲String,結果就是正確的，就像這樣：

BigDecimal b1 = new BigDecimal("0.06");
BigDecimal b2 = new BigDecimal("0.01");
System.out.println(b1.subtract(b2).doubleValue());

得到的結果爲0.05。

經過測試發現，原來在new BigDecimal(0.06)的時候，得到b1的結果爲0.059999999999999997779553950749686919152736663818359375，而b2的值爲0.01000000000000000020816681711721685132943093776702880859375，這時候就已經精度丟失了，最後得到的結果很顯然也會丟失精度，而使用new BigDecimal("0.06")得到的b1仍然爲0.06。

所以如果大家要對小數進行精確計算的話，new BigDecimal()的參數一定要用String類型的。

下面是已經封裝好了的工具類：

public class BigDecimalUtils {
        /**
         * 提供精確的加法運算
         *
         * @param v1 被加數
         * @param v2 加數
         * @param scale 保留scale 位小數
         * @return 兩個參數的和
         */
        public static String add(String v1, String v2, int scale) {
            if (scale < 0) {
                throw new IllegalArgumentException("保留的小數位數不能小於零");
            }
            BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
            BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
            return b1.add(b2).setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString();
        }

        /**
         * 提供精確的減法運算
         *
         * @param v1 被減數
         * @param v2 減數
         * @param scale 保留scale 位小數
         * @return 兩個參數的差
         */
        public static String sub(String v1, String v2, int scale) {
            if (scale < 0) {
                throw new IllegalArgumentException("保留的小數位數不能小於零");
            }
            BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
            BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
            return b1.subtract(b2).setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString();
        }

        /**
         * 提供精確的乘法運算
         *
         * @param v1 被乘數
         * @param v2 乘數
         * @param scale 保留scale 位小數
         * @return 兩個參數的積
         */
        public static String mul(String v1, String v2, int scale) {
            if (scale < 0) {
                throw new IllegalArgumentException("保留的小數位數不能小於零");
            }
            BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
            BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
            return b1.multiply(b2).setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString();
        }

        /**
         * 提供精確的除法運算。當發生除不盡的情況時，由scale參數指定精度，以後的數字四捨五入
         *
         * @param v1 被除數
         * @param v2 除數
         * @param scale 表示需要精確到小數點以後幾位
         * @return 兩個參數的商
         */
        public static String div(String v1, String v2, int scale) {
            if (scale < 0) {
                throw new IllegalArgumentException("保留的小數位數不能小於零");
            }
            BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
            BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
            return b1.divide(b2, scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString();
        }

        /**
         * 提供精確的小數位四捨五入處理
         *
         * @param v 需要四捨五入的數字
         * @param scale 小數點後保留幾位
         * @return 四捨五入後的結果
         */
        public static String round(String v, int scale) {
            if (scale < 0) {
                throw new IllegalArgumentException("保留的小數位數不能小於零");
            }
            BigDecimal b = new BigDecimal(v);
            return b.setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString();
        }

        /**
         * 取餘數
         *
         * @param v1 被除數
         * @param v2 除數
         * @param scale 小數點後保留幾位
         * @return 餘數
         */
        public static String remainder(String v1, String v2, int scale) {
            if (scale < 0) {
                throw new IllegalArgumentException("保留的小數位數不能小於零");
            }
            BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
            BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
            return b1.remainder(b2).setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString();
        }

        /**
         * 比較大小
         *
         * @param v1 被比較數
         * @param v2 比較數
         * @return 如果v1 大於v2 則 返回true 否則false
         */
        public static boolean compare(String v1, String v2) {
            BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
            BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
            int bj = b1.compareTo(b2);
            if (bj > 0)
                return true;
            else
                return false;
        }
}

如果有地方說的不對，歡迎指正！！！