目录
- 简介
- 类介绍
- 案例分析
- 总结
- BigDecimal类型的使用场景
- MySQL中存储BigDecimal类型数据
- 补充：BigDecimal类型使用时的注意事项
- BigDecimal类型的其他使用
简介
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BigDecimal是Java中的一个类，用于处理大数运算。它提供了精确的数值计算，可以处理任意位数的整数和小数，避免了使用浮点数时可能出现的精度问题。
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在普通的数值计算中，使用Java的基本数据类型（如int、double）进行运算时，有时会出现精度丢失的情况。例如，计算0.1 + 0.2时，使用double类型会得到0.30000000000000004，而不是预期的0.3。
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BigDecimal类提供了一系列的构造方法，可以将基本数据类型、字符串等转换为BigDecimal对象。通过BigDecimal对象，可以进行加减乘除、取模、取整、取精度等运算操作。在进行运算时，BigDecimal会尽量保持精度，避免精度丢失。
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除了基本的数值运算，BigDecimal还提供了比较、取绝对值、取反、取幂等方法，以及将BigDecimal转换为其他数据类型的方法。
类介绍
看一下BigDecimal的类声明以及几个属性
public class BigDecimal extends Number implements Comparable<BigDecimal> {
// 该BigDecimal的未缩放值
private final BigInteger intVal;
// 精度，可以理解成小数点后的位数
private final int scale;
// BigDecimal中的十进制位数，如果位数未知，则为0(备用信息)
private transient int precision;
// Used to store the canonical string representation, if computed.
// 这个我理解就是存实际的BigDecimal值
private transient String stringCache;
// 扩大成long型数值后的值
private final transient long intCompact;
}
案例分析
@Test
public void testBigDecimal() {
BigDecimal bigDecimal1 = BigDecimal.valueOf(2.36);
BigDecimal bigDecimal2 = BigDecimal.valueOf(3.5);
BigDecimal resDecimal = bigDecimal1.add(bigDecimal2);
System.out.println(resDecimal);
}
在执行了BigDecimal.valueOf(2.36)后，查看debug信息可以发现上述提到的几个属性被赋了值
进到add方法里面，看看它是怎么计算的
// Arithmetic Operations
/**
* Returns a {@code BigDecimal} whose value is {@code (this +
* augend)}, and whose scale is {@code max(this.scale(),
* augend.scale())}.
*
* @param augend value to be added to this {@code BigDecimal}.
* @return {@code this + augend}
*/
public BigDecimal add(BigDecimal augend) {
if (this.intCompact != INFLATED) {
if ((augend.intCompact != INFLATED)) {
return add(this.intCompact, this.scale, augend.intCompact, augend.scale);
} else {
return add(this.intCompact, this.scale, augend.intVal, augend.scale);
}
} else {
if ((augend.intCompact != INFLATED)) {
return add(augend.intCompact, augend.scale, this.intVal, this.scale);
} else {
return add(this.intVal, this.scale, augend.intVal, augend.scale);
}
}
}
结合传入的值来看
进入这个add方法来看
private static BigDecimal add(final long xs, int scale1, final long ys, int scale2) {
long sdiff = (long) scale1 - scale2;
if (sdiff == 0) {
return add(xs, ys, scale1);
} else if (sdiff < 0) {
int raise = checkScale(xs,-sdiff);
long scaledX = longMultiplyPowerTen(xs, raise);
if (scaledX != INFLATED) {
return add(scaledX, ys, scale2);
} else {
BigInteger bigsum = bigMultiplyPowerTen(xs,raise).add(ys);
return ((xs^ys)>=0) ? // same sign test
new BigDecimal(bigsum, INFLATED, scale2, 0)
: valueOf(bigsum, scale2, 0);
}
} else {
int raise = checkScale(ys,sdiff);
long scaledY = longMultiplyPowerTen(ys, raise);
if (scaledY != INFLATED) {
return add(xs, scaledY, scale1);
} else {
BigInteger bigsum = bigMultiplyPowerTen(ys,raise).add(xs);
return ((xs^ys)>=0) ?
new BigDecimal(bigsum, INFLATED, scale1, 0)
: valueOf(bigsum, scale1, 0);
}
}
}
这个例子中，该方法传入的参数分别是：xs=236，scale1=2，ys=35，scale2=1
该方法首先计算scale1 - scale2，根据差值走不同的计算逻辑，这里求出来是1，所以进入到最下面的else代码块（这块是关键）：
首先17行校验了一下数值范围：int raise = checkScale(ys,sdiff);
18行将ys扩大了10的n次倍，这里n=raise=1，所以返回的scaledY=350
接着就进入到20行的add方法：
private static BigDecimal add(long xs, long ys, int scale){
long sum = add(xs, ys);
if (sum!=INFLATED)
return BigDecimal.valueOf(sum, scale);
return new BigDecimal(BigInteger.valueOf(xs).add(ys), scale);
}
这个方法很简单，就是计算和，然后返回BigDecimal对象：
总结
所以可以得出结论：BigDecimal在计算时，实际会把数值扩大10的n次倍，变成一个long型整数进行计算，整数计算时自然可以实现精度不丢失。同时结合精度scale，实现最终结果的计算。
BigDecimal类型的使用场景
BigDecimal类型主要用于精确计算，特别是在需要处理大数或需要保留小数位数精确的场景中。以下是一些使用BigDecimal类型的常见场景：
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财务计算：在金融或财务领域，需要对金额、利率、汇率等进行精确计算和舍入，避免由于浮点数运算带来的精度问题。
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税务计算：对于需要计算税额、税率等的场景，BigDecimal类型可以确保计算结果的准确性，并避免误差。
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计量单位转换：在需要进行单位转换的场景中，BigDecimal可以提供精确的计算结果，确保转换的准确性。
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程序性能测试：在进行性能测试时，可能需要进行大量的计算操作，使用BigDecimal类型可以避免浮点数运算带来的精度误差，确保测试结果的准确性。
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商业应用开发：在开发商业应用时，可能需要处理复杂的数值计算，如利润率、销售额等，使用BigDecimal类型可以确保计算结果的准确性，避免精度丢失。
总之，如果需要进行精确计算、保留小数位数或处理大数时，在上述场景中使用BigDecimal类型是一个很好的选择。
MySQL中存储BigDecimal类型数据
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在MySQL中，可以使用DECIMAL数据类型来存储BigDecimal类型的数据。DECIMAL类型用于存储精确的数值，支持指定精度和小数位数。
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DECIMAL的语法：
DECIMAL(M, D)- M表示总的位数，
- D表示小数点后的位数。
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例如，要存储一个精确到小数点后两位的数字，可以使用DECIMAL(6,2)类型。可以在创建表时指定DECIMAL类型的字段，例如：
CREATE TABLE example ( id INT PRIMARY KEY, amount DECIMAL(10,2) ); -
在上述例子中，amount字段的类型为DECIMAL，总共有10位，其中小数部分占2位。
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可以通过INSERT语句插入BigDecimal值到DECIMAL字段中，例如：
INSERT INTO example (id, amount) VALUES (1, 1234.56); -
可以通过SELECT语句查询DECIMAL字段的值，例如：
SELECT amount FROM example WHERE id = 1;
注意，需要根据实际情况来确定DECIMAL字段的合适的精度和小数位数，以确保存储和计算的准确性。
补充：BigDecimal类型使用时的注意事项
在使用BigDecimal类型时，有一些注意事项需要注意：
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避免使用浮点数构造BigDecimal：浮点数在计算机中以二进制表示，可能会导致精度丢失。建议使用字符串或整数构造BigDecimal对象，以确保精确性。
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使用BigDecimal的字符串构造函数：使用BigDecimal的字符串构造函数可以确保精确性，例如：new BigDecimal(“0.1”)。而使用new BigDecimal(0.1)可能会导致精度丢失。
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设置精度和舍入模式：可以使用setScale()方法设置BigDecimal的精度和舍入模式。精度指的是小数部分的位数，舍入模式指的是如何处理小数位数超过精度的情况。
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避免使用equals()方法比较BigDecimal：由于BigDecimal是一个引用类型，使用equals()方法比较BigDecimal对象时，需要确保比较的精确度。推荐使用compareTo()方法来进行比较。
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避免使用BigDecimal进行大量的运算：由于BigDecimal对象是不可变的，每次进行运算都会创建一个新的BigDecimal对象。如果需要进行大量的计算，可以考虑使用BigDecimal的可变版本MutableBigDecimal。
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注意处理除法运算的精度：在进行除法运算时，需要注意处理小数位数的精度和舍入模式。可以使用divide()方法指定精度和舍入模式。
总之，使用BigDecimal时需要注意精度、舍入模式和数值的构造方式，以确保计算的准确性和一致性。同时，了解和使用BigDecimal的各种方法，可以更好地处理数值计算和比较。
BigDecimal类型的其他使用
除了上述注意事项，以下是一些BigDecimal类型的其他使用方法：
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加法和减法：可以使用add()方法进行两个BigDecimal对象的相加，使用subtract()方法进行相减。例如：
BigDecimal num1 = new BigDecimal("10.5"); BigDecimal num2 = new BigDecimal("5.3"); BigDecimal sum = num1.add(num2); // 结果为15.8 BigDecimal difference = num1.subtract(num2); // 结果为5.2 -
乘法和除法：可以使用multiply()方法进行乘法运算，使用divide()方法进行除法运算。例如：
BigDecimal num1 = new BigDecimal("10.5"); BigDecimal num2 = new BigDecimal("2.5"); BigDecimal product = num1.multiply(num2); // 结果为26.25 BigDecimal quotient = num1.divide(num2); // 结果为4.2 -
取反操作：可以使用negate()方法对BigDecimal对象进行取反操作。例如：
BigDecimal num = new BigDecimal("10.5"); BigDecimal neg = num.negate(); // 结果为-10.5 -
取绝对值：可以使用abs()方法获取BigDecimal对象的绝对值。例如：
BigDecimal num = new BigDecimal("-10.5"); BigDecimal abs = num.abs(); // 结果为10.5 -
比较大小：可以使用compareTo()方法对两个BigDecimal对象进行大小比较。例如：
BigDecimal num1 = new BigDecimal("10.5"); BigDecimal num2 = new BigDecimal("5.3"); int result = num1.compareTo(num2); // 结果为1（num1大于num2）
