Java中处理大数据问题（BigInteger、BigDecimal）

时间：2022-12-12 11:02:28
原文转自：https://blog.csdn.net/zhongkelee/article/details/52289163；

 http://www.cnblogs.com/chenssy/ 

适用范围

使用BigInteger操作大整数(处理超出long整型范围的数据）
使用BigDecimal指定小数的保留位数

基础知识

对于二进制来说，最高位代表正负号，-0表示-128，+0表示0
32位系统int型4个字节：-(2的31次方) ~ (2的31次方) 减 1
最大负数：10000000 00000000 00000000 00000000
最大正数：01111111 11111111 11111111 11111111
0:                 00000000 00000000 00000000 00000000

64位系统同理，int型表示范围是：-(2的63次方) ~ (2的63次方) 减 1


具体内容

大数操作

正常情况下一个整数最多只能放在long类型之中，但是如果现在有如下的一个数字：
        1111111111111111111111111111111111111111111111111
根本就是无法保存的，所以为了解决这样的问题，在java中引入了两个大数的操作类：
        操作整型：BigInteger
        操作小数：BigDecimal
当然了，这些大数都会以字符串的形式传入。

BigInteger

        如果在操作的时候一个整型数据已经超过了整数的最大类型长度long的话，则此数据就无法装入，所以，此时要使用BigInteger类进行操作。

Java中处理大数据问题（BigInteger、BigDecimal）

        BigInteger是在java.math包中。

代码示例：

[java]  view plain  copy
  1. package ustc.lichunchun.bigdataapi;  
  2.   
  3. import java.math.BigInteger;  
  4.   
  5. public class BigIntegerDemo1 {  
  6.   
  7.     public static void main(String[] args) {  
  8.         BigInteger bi1 = new BigInteger("123456789") ;  // 声明BigInteger对象  
  9.         BigInteger bi2 = new BigInteger("987654321") ;  // 声明BigInteger对象  
  10.         System.out.println("加法操作：" + bi2.add(bi1)) ;    // 加法操作  
  11.         System.out.println("减法操作：" + bi2.subtract(bi1)) ;   // 减法操作  
  12.         System.out.println("乘法操作：" + bi2.multiply(bi1)) ;   // 乘法操作  
  13.         System.out.println("除法操作：" + bi2.divide(bi1)) ; // 除法操作  
  14.         System.out.println("最大数：" + bi2.max(bi1)) ;  // 求出最大数  
  15.         System.out.println("最小数：" + bi2.min(bi1)) ;  // 求出最小数  
  16.         BigInteger result[] = bi2.divideAndRemainder(bi1) ; // 求出余数的除法操作  
  17.         System.out.println("商是：" + result[0] +   
  18.             "；余数是：" + result[1]) ;  
  19.     }  
  20. }  

发现divide()方法本身只是把最终的商保存下来了，但是这样的两个数字相除的时候肯定是无法整除，肯定存在余数，所以我们在上面代码中还用到了divideAndRemainder()方法来获得结果和余数。

BigDecimal

首先我们先来看如下代码示例：

Java中处理大数据问题（BigInteger、BigDecimal） 
1 public class Test_1 {
2     public static void main(String[] args) {
3         System.out.println(0.06+0.01);
4         System.out.println(1.0-0.42);
5         System.out.println(4.015*100);
6         System.out.println(303.1/1000);
7     }
8     
9 }
Java中处理大数据问题（BigInteger、BigDecimal）

          运行结果如下。

         0.06999999999999999

         0.5800000000000001

         401.49999999999994

         0.30310000000000004

         你认为你看错了，但结果却是是这样的。问题在哪里呢？原因在于我们的计算机是二进制的。浮点数没有办法是用二进制进行精确表示。我们的CPU表示浮点数由两个部分组成：指数和尾数，这样的表示方法一般都会失去一定的精确度，有些浮点数运算也会产生一定的误差。如：2.4的二进制表示并非就是精确的2.4。反而最为接近的二进制表示是 2.3999999999999999。浮点数的值实际上是由一个特定的数学公式计算得到的。

          其实java的float只能用来进行科学计算或工程计算，在大多数的商业计算中，一般采用java.math.BigDecimal类来进行精确计算。

          在使用BigDecimal类来进行计算的时候，主要分为以下步骤：

              1、用float或者double变量构建BigDecimal对象。

             2、通过调用BigDecimal的加，减，乘，除等相应的方法进行算术运算。

             3、把BigDecimal对象转换成float，double，int等类型。

          一般来说，可以使用BigDecimal的构造方法或者静态方法的valueOf()方法把基本类型的变量构建成BigDecimal对象。

1 BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(0.48));
2 BigDecimal b2 = BigDecimal.valueOf(0.48);

        对于常用的加，减，乘，除，BigDecimal类提供了相应的成员方法。

1 public BigDecimal add(BigDecimal value);                        //加法
2 public BigDecimal subtract(BigDecimal value);                   //减法 
3 public BigDecimal multiply(BigDecimal value);                   //乘法
4 public BigDecimal divide(BigDecimal value);                     //除法


     进行相应的计算后，我们可能需要将BigDecimal对象转换成相应的基本数据类型的变量，可以使用floatValue()，doubleValue()等方法。

        使用此类可以完成大的小数操作，而且也可以使用此类进行精确的四舍五入，这一点在开发中经常使用。
        对于不需要任何准确计算精度的程序可以直接使用float或double完成，但是如果需要精确计算结果，则必须使用BigDecimal类。

Java中处理大数据问题（BigInteger、BigDecimal）

代码示例：

[java]  view plain  copy
  1. package ustc.lichunchun.bigdataapi;  
  2.   
  3. import java.math.BigDecimal;  
  4.   
  5. public class BigDecimalDemo01 {  
  6.   
  7.     public static void main(String[] args) {  
  8.         System.out.println("加法运算：" + MyMath.round(MyMath.add(10.345,3.333),1)) ;  
  9.         System.out.println("减法运算：" + MyMath.round(MyMath.sub(10.345,3.333),3)) ;  
  10.         System.out.println("乘法运算：" + MyMath.round(MyMath.mul(10.345,3.333),4)) ;  
  11.         System.out.println("除法运算：" + MyMath.div(10.345,3.333,3)) ;  
  12.     }  
  13. }  
  14. class MyMath{  
  15.     public static double add(double d1,double d2){      // 进行加法计算  
  16.         BigDecimal b1 = new BigDecimal(d1) ;  
  17.         BigDecimal b2 = new BigDecimal(d2) ;  
  18.         return b1.add(b2).doubleValue() ;  
  19.     }  
  20.     public static double sub(double d1,double d2){      // 进行减法计算  
  21.         BigDecimal b1 = new BigDecimal(d1) ;  
  22.         BigDecimal b2 = new BigDecimal(d2) ;  
  23.         return b1.subtract(b2).doubleValue() ;  
  24.     }  
  25.     public static double mul(double d1,double d2){      // 进行乘法计算  
  26.         BigDecimal b1 = new BigDecimal(d1) ;  
  27.         BigDecimal b2 = new BigDecimal(d2) ;  
  28.         return b1.multiply(b2).doubleValue() ;  
  29.     }  
  30.     public static double div(double d1,double d2,int len){      // 进行除法计算  
  31.         BigDecimal b1 = new BigDecimal(d1) ;  
  32.         BigDecimal b2 = new BigDecimal(d2) ;  
  33.         return b1.divide(b2,len,BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue() ;  
  34.     }  
  35.     public static double round(double d,int len){   // 进行四舍五入  
  36.         BigDecimal b1 = new BigDecimal(d) ;  
  37.         BigDecimal b2 = new BigDecimal(1) ; // 技巧  
  38.         return b1.divide(b2,len,BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue() ;  
  39.     }  
  40. };  

提示：

1、一般在开发中很少遇到大数字的操作情况。
2、使用BigDecimal可以指定好四舍五入的精确位置。

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