java中商业数据计算时用到的类BigDecimal和DecimalFormat

1.引言

        借用《Effactive Java》这本书中的话，float和double类型的主要设计目标是为了科学计算和工程计算。他们执行二进制浮点运算，这是为了在广域数值范围上提供较为精确的快速近似计算而精心设计的。然而，它们没有提供完全精确的结果，所以不应该被用于要求精确结果的场合。但是，商业计算往往要求结果精确，这时候BigDecimal就派上大用场啦。

2.BigDecimal简介

        BigDecimal 由任意精度的整数非标度值 和32 位的整数标度 (scale) 组成。如果为零或正数，则标度是小数点后的位数。如果为负数，则将该数的非标度值乘以 10 的负scale 次幂。因此，BigDecimal表示的数值是(unscaledValue × 10^-scale)

3Bigdecimal用法详解

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。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。

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。

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。

格式化及例子
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。

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

    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

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。

使用BigDecimal的坏处是性能比double和float差，在处理庞大，复杂的运算时尤为明显，因根据实际需求决定使用哪种类型。

4DecimalFormat用法详解

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 和一组符符号含义： 

0 一个数字 
# 一个数字，不包括 0 
. 小数的分隔符的占位符 
, 分组分隔符的占位符 
; 分隔格式。 
- 缺省负数前缀。 
% 乘以 100 和作为百分比显示 
? 乘以 1000 和作为千进制货币符显示；用货币符号代替；如果双写，用 
国际货币符号代替。如果出现在一个模式中，用货币十进制分隔符代 
替十进制分隔符。 
X 前缀或后缀中使用的任何其它字符，用来引用前缀或后缀中的特殊字符。 

例子： 

DecimalFormat df1 = new DecimalFormat("0.0"); 
DecimalFormat df2 = new DecimalFormat("#.#"); 
DecimalFormat df3 = new DecimalFormat("000.000"); 
DecimalFormat df4 = new DecimalFormat("###.###"); 
System.out.println(df1.format(12.34)); 
System.out.println(df2.format(12.34)); 
System.out.println(df3.format(12.34)); 
System.out.println(df4.format(12.34)); 

结果： 
12.3 
12.3 
012.340 
12.34

附加：（java中常见保留2位小数点方法）

方式一：

四舍五入  
double   f   =   111231.5585;  
BigDecimal   b   =   new   BigDecimal(f);  
double   f1   =   b.setScale(2,   BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue();  
保留两位小数  
---------------------------------------------------------------  

方式二：

java.text.DecimalFormat   df   =new   java.text.DecimalFormat("#.00");  
df.format(你要格式化的数字);

例：new java.text.DecimalFormat("#.00").format(3.1415926)

#.00 表示两位小数 #.0000四位小数 以此类推...

方式三：

double d = 3.1415926;

String result = String .format("%.2f");

%.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

方式四：

NumberFormat ddf1=NumberFormat.getNumberInstance() ;

void setMaximumFractionDigits(int digits) 

digits 显示的数字位数 
为格式化对象设定小数点后的显示的最多位,显示的最后位是舍入的

import java.text.* ; 
import java.math.* ; 
class TT 
{ 
public static void main(String args[]) 
{ double x=23.5455; 
NumberFormat ddf1=NumberFormat.getNumberInstance() ; 


ddf1.setMaximumFractionDigits(2); 
String s= ddf1.format(x) ; 
System.out.print(s); 
}