大家都知道小六六是搞支付的,那么搞支付的话,对于金钱的精度还是要细心的,对于amout这个字段的取值类型还是需要我们多多我们注意的,因为一不小心就能搞出个不小的事故
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
阿里手册的BigDecimal
浮点数使用计算机存储时,存在精度丢失的问题。如果遇到浮点数算术运算或比较运算时,一种推荐的做法是使用BigDecimal。
在使用BigDecimal进行浮点数运算时,根据阿里巴巴《Java开发手册》,有以下编程归约:
编程归约一:
大家都知道BigDecimal是一个对象,所以我们不能用==去比较大小,但是用equals的话 1.0和1.00是不想等的所以也不能用。
编程归约二:
BigDecimal的Api的用法
构造方法
- 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 推荐构造方法用String 因为参数类型为double的构造方法的结果有一定的不可预知性
加减乘除
- add(BigDecimal) BigDecimal对象中的值相加,返回BigDecimal对象
- subtract(BigDecimal) BigDecimal对象中的值相减,返回BigDecimal对象
- multiply(BigDecimal) BigDecimal对象中的值相乘,返回BigDecimal对象
- divide(BigDecimal) BigDecimal对象中的值相除,返回BigDecimal对象
- toString() 将BigDecimal对象中的值转换成字符串
- doubleValue() 将BigDecimal对象中的值转换成双精度数
- floatValue() 将BigDecimal对象中的值转换成单精度数
- longValue() 将BigDecimal对象中的值转换成长整数
- intValue() 将BigDecimal对象中的值转换成整数
- compareTo
比较大小
BigDecimal格式化
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。
DecimalFormat df1 = new DecimalFormat("#,###.000"); System.out.println(df1.format(1234.527));//1,234.527 DecimalFormat df2 = new DecimalFormat("#.00"); System.out.println(df2.format(1234.527));//1234.53,有四舍五入 DecimalFormat df3 = new DecimalFormat("##.00%"); //##.00% 百分比格式,后面不足2位的用0补齐 System.out.println(df3.format(0.527));//52.70% NumberFormat nf = NumberFormat.getPercentInstance(); nf.setMinimumFractionDigits(3); // 保留到小数点后几位 System.out.println(nf.format(0.527));//52.700% System.out.println(String.format("%02d", 5));//05 System.out.println(String.format("%.3f", 3.14159));//3.142,%. 表示小数点前任意位数, 2 表示两位小数, f 表示浮点型 NumberFormat format = NumberFormat.getNumberInstance(); format.setMinimumFractionDigits(3);//设置小数部分允许的最小位数 format.setMaximumFractionDigits(5);//设置小数部分允许的最大位数 format.setMaximumIntegerDigits(10);//设置整数部分允许的最大位数。 format.setMinimumIntegerDigits(0);//设置整数部分允许的最小位数 System.out.println(format.format(2132323213.23266666666)); 2,132,323,213.23267
一些BigDecimal的坑
除了我们上面说的精度缺失和构造方法的坑之后,还有就是除法的一个坑
divide 当我们使用这个方法的时候,一个要设置保留的几位小数,不然会如果出现无限循环的小数,就会报错ArithmeticException异常!
BigDecimal a = new BigDecimal("1.0"); BigDecimal b = new BigDecimal("3.0"); a.divide(b);
还有一个我们上面的格式化的坑,就是我们把字符转换成功科学计数法
BigDecimal a = BigDecimal.valueOf(1234567895255456719.987654321); System.out.println(a.toString());
我们来看BigDecimal变成string的三个方法
- toPlainString():不使用任何科学计数法;
- toString():在必要的时候使用科学计数法;
- toEngineeringString() :在必要的时候使用工程计数法。类似于科学计数法,只不过指数的幂都是3的倍数,这样方便工程上的应用,因为在很多单位转换的时候都是10^3;
BigDecimal实现原理分析
常用几个重要的属性
// 若BigDecimal的绝对值小于Long.MAX_VALUE,放在这个变量中 //public static final long MIN_VALUE = 0x8000000000000000L; private final transient long intCompact; //BigDecimal的标度(小数点), //输入数除以10的scale次幂(32 位的整数标度) private final int scale; // BigDecimal的未scale的值,BigInteger是 // 一个任意长度的整数(整数非标度值) private final BigInteger intVal; // BigDecimal的精度(精度是非标度值的数字个数) private transient int precision; //toString后缓存 private transient String stringCache;
BigDecimal是没有无参构造方法的,所以这里从上面案例中的第一种创建方式使用的构造方法开始:
public BigDecimal(String val) { //字符串转换成char数组,offset设置为0 this(val.toCharArray(), 0, val.length()); }
看得出来,这里没做什么,然后直接调用了重载的构造方法:
public BigDecimal(char[] in, int offset, int len) { //MathContext.UNLIMITED这个在老版本中有使用,新版本没有使用了 this(in,offset,len,MathContext.UNLIMITED); }
继续调用重载的方法:
/** * 将 BigDecimal 的字符数组表示形式转换为 BigDecimal,接受与 * BigDecimal(String) 构造方法相同的字符序列,同时允许指定子数组。 * 注意,如果字符数组中已经提供字符的序列,则使用此构造方法要比将 * char 数组转换为字符串并使用 BigDecimal(String) 构造方法更快。 * @param in 作为源字符的 char 数组 * @param offset 要检查的数组中的第一个字符 * @param len 要考虑的字符数 * @param mc 没有使用 */ public BigDecimal(char[] in, int offset, int len, MathContext mc) { // 防止长度过大。 if (offset+len > in.length || offset < 0) throw new NumberFormatException(); /* * 这是BigDecimal构造函数的主字符串;所有传入字符串都在这里结束; * 它使用显式(内联)解析来提高速度,并为非紧凑情况生成最多 * 一个中间(临时)对象(char[]数组)。 */ // 对所有字段值使用局部变量,直到完成 int prec = 0; // BigDecimal的数字的长度 int scl = 0; // BigDecimal的标度 long rs = 0; // intCompact值 BigInteger rb = null; // BigInteger的值 // 使用数组边界检查来处理太长、len == 0、错误偏移等等。 try { //符号的处理 boolean isneg = false; // '+'为false,'-'为true if (in[offset] == '-') {// 第一个字符为'-' isneg = true; offset++; len--; } else if (in[offset] == '+') {// 第一个字符为'+' offset++; len--; } //数字有效部分 boolean dot = false;//当有“.”时为真。 int cfirst = offset; //记录integer的起始点 long exp = 0; //exponent char c; //当前字符 boolean isCompact = (len <= MAX_COMPACT_DIGITS); // 大于18位是BigInteger,创建数组 char coeff[] = isCompact ? null : new char[len]; int idx = 0; for (; len > 0; offset++, len--) { c = in[offset]; // 有数字,确定c(Unicode 代码点)是否为数字 if ((c >= '0' && c <= '9') || Character.isDigit(c)) { // 第一个紧化情况,我们不需要保留字符我们可以就地计算值。 if (isCompact) { // 非BigInteger数值 // 获取使用10进制的字符 c 的数值 int digit = Character.digit(c, 10); if (digit == 0) {// 为 0 if (prec == 0) prec = 1; else if (rs != 0) { rs *= 10; ++prec; }// 否则,数字为冗余前导零 } else { // 非0 if (prec != 1 || rs != 0) ++prec; // 如果前面加0,则prec不变 rs = rs * 10 + digit; } } else {// the unscaled value可能是一个BigInteger对象。 if (c == '0' || Character.digit(c, 10) == 0) {// 为0 if (prec == 0) { coeff[idx] = c; prec = 1; } else if (idx != 0) { coeff[idx++] = c; ++prec; } // 否则c一定是多余的前导零 } else { if (prec != 1 || idx != 0) ++prec; // 如果前面加0,则prec不变 coeff[idx++] = c; } } if (dot)// 如果有小数点 ++scl; continue; } // 当前字符等于小数点 if (c == '.') { // have dot if (dot)// 存在两个小数点 throw new NumberFormatException(); dot = true; continue; } // exponent 预期 if ((c != 'e') && (c != 'E')) throw new NumberFormatException(); offset++; c = in[offset]; len--; boolean negexp = (c == '-'); // 当前字符是否为'-' if (negexp || c == '+') { // 为符号 offset++; c = in[offset]; len--; } if (len <= 0)// 没有 exponent 数字 throw new NumberFormatException(); // 跳过exponent中的前导零 while (len > 10 && Character.digit(c, 10) == 0) { offset++; c = in[offset]; len--; } if (len > 10) // 太多非零 exponent 数字 throw new NumberFormatException(); // c 现在是 exponent的第一个数字 for (;; len--) { int v; if (c >= '0' && c <= '9') { v = c - '0'; } else { v = Character.digit(c, 10); if (v < 0) // 非数字 throw new NumberFormatException(); } exp = exp * 10 + v; if (len == 1) break; // 最终字符 offset++; c = in[offset]; } if (negexp) // 当前字符为'-',取相反数 exp = -exp; // 下一个测试需要向后兼容性 if ((int)exp != exp) // 溢出 throw new NumberFormatException(); break; } // 这里没有字符了 if (prec == 0) // 没有发现数字 throw new NumberFormatException(); // 如果exp不为零,调整标度。 if (exp != 0) { // 有显著的exponent // 不能调用基于正确的字段值的checkScale long adjustedScale = scl - exp; if (adjustedScale > Integer.MAX_VALUE || adjustedScale < Integer.MIN_VALUE) throw new NumberFormatException("Scale out of range."); scl = (int)adjustedScale; } // 从precision中删除前导零(数字计数) if (isCompact) { rs = isneg ? -rs : rs; } else { char quick[]; if (!isneg) { quick = (coeff.length != prec) ? Arrays.copyOf(coeff, prec) : coeff; } else { quick = new char[prec + 1]; quick[0] = '-'; System.arraycopy(coeff, 0, quick, 1, prec); } rb = new BigInteger(quick); // 获取rb(BigInteger)的compact值。 rs = compactValFor(rb); } } catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) { throw new NumberFormatException(); } catch (NegativeArraySizeException e) { throw new NumberFormatException(); } this.scale = scl; this.precision = prec; this.intCompact = rs; this.intVal = (rs != INFLATED) ? null : rb; }
结束
好了,我们今天对BigDecimal的分析就这些吧,我是小六六,三天打鱼,两天晒网!
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