BigDecimal 是 Java 中 java.math 包提供的高精度十进制浮点数类，专为解决基本类型（float/double）的精度缺陷而设计，广泛用于金融、科学计算等对精度要求极高的场景。以下从核心特性、使用方法、常见问题对比、注意事项等方面详细介绍：
一、核心特性
任意精度
不像double（64 位，约 15-17 位有效数字）有固定精度限制，BigDecimal可通过MathContext或setScale自定义精度，理论上支持无限精度（仅受内存限制）。精确十进制表示
double是二进制浮点数，无法精确表示如0.1这样的十进制小数（会存储为近似值），而BigDecimal基于十进制算术，可精确存储和计算小数。可控舍入模式
支持 8 种舍入规则（如四舍五入、向上取整、向下取整等），满足不同场景的精度控制需求（如货币计算需精确到分）。超大数值范围
突破double的范围限制（double最大约1.8×10³⁰⁸），可表示极大或极小的数（如10^10000或10^-10000）。
二、基本使用方法
1. 初始化（关键！避免精度陷阱）
BigDecimal 有多种构造方法，强烈推荐用字符串初始化，避免因 double 本身的精度误差导致问题：
import java.math.BigDecimal;// 正确方式：字符串构造（无精度损失）
BigDecimal num1 = new BigDecimal("0.1"); // 精确表示0.1
BigDecimal num2 = new BigDecimal("100.0000000001"); // 精确存储多位小数// 错误方式：double构造（可能引入精度误差）
BigDecimal bad1 = new BigDecimal(0.1); // 实际存储的是0.1的二进制近似值（约0.1000000000000000055...）
BigDecimal bad2 = new BigDecimal(1.234567890123456789); // 超过double精度，会被截断// 其他方式：整数或长整数构造
BigDecimal num3 = new BigDecimal(123); // 等价于new BigDecimal("123")
BigDecimal num4 = new BigDecimal(1234567890123456789L); // 大整数
2. 核心运算方法
BigDecimal 不支持 +、-、*、/ 等运算符，需通过以下方法进行运算，且运算结果需用新变量接收（原对象不变）：
| 方法 | 功能 | 示例（num1=0.1，num2=0.2） |
|---|---|---|
add(BigDecimal) | 加法 | num1.add(num2) → 0.3 |
subtract(BigDecimal) | 减法 | num2.subtract(num1) → 0.1 |
multiply(BigDecimal) | 乘法 | num1.multiply(num2) → 0.02 |
divide(BigDecimal) | 除法（需指定舍入模式） | num1.divide(num2, 2, RoundingMode.HALF_UP) → 0.50 |
pow(int) | 幂运算 | num1.pow(3) → 0.001（0.1³） |
3. 精度与舍入控制
（1）设置小数位数（setScale）
BigDecimal num = new BigDecimal("3.1415926");// 保留2位小数，四舍五入（RoundingMode.HALF_UP）
BigDecimal scaled1 = num.setScale(2, RoundingMode.HALF_UP); // 3.14// 保留4位小数，向上取整（RoundingMode.UP）
BigDecimal scaled2 = num.setScale(4, RoundingMode.UP); // 3.1416（第5位是9，向上进1）// 保留1位小数，向下取整（RoundingMode.DOWN）
BigDecimal scaled3 = num.setScale(1, RoundingMode.DOWN); // 3.1（直接截断）
（2）常用舍入模式（RoundingMode）
| 模式 | 说明 | 示例（保留 1 位小数） |
|---|---|---|
HALF_UP | 四舍五入（最常用） | 3.14 → 3.1；3.15 → 3.2 |
UP | 向上取整（远离零） | 3.11 → 3.2；-3.11 → -3.2 |
DOWN | 向下取整（趋向零） | 3.19 → 3.1；-3.19 → -3.1 |
HALF_DOWN | 五舍六入 | 3.15 → 3.1；3.16 → 3.2 |
CEILING | 向正无穷取整 | 3.1 → 4.0；-3.1 → -3.0 |
FLOOR | 向负无穷取整 | 3.1 → 3.0；-3.1 → -4.0 |
4. 比较大小（compareTo）
不能用 == 或 equals 比较（equals 会严格比较精度，如 0.1 与 0.10 视为不等），需用 compareTo：
BigDecimal a = new BigDecimal("0.1");
BigDecimal b = new BigDecimal("0.10");
BigDecimal c = new BigDecimal("0.2");// compareTo 返回值：
// 0 → 相等；1 → a > b；-1 → a < b
System.out.println(a.compareTo(b)); // 0（数值相等，忽略精度差异）
System.out.println(a.compareTo(c)); // -1（0.1 < 0.2）
System.out.println(c.compareTo(a)); // 1（0.2 > 0.1）// 错误：equals 会比较精度（0.1 与 0.10 精度不同，返回false）
System.out.println(a.equals(b)); // false
5. 转换为其他类型
BigDecimal num = new BigDecimal("123.456");// 转换为基本类型（可能溢出，需谨慎）
double d = num.doubleValue(); // 123.456（可能损失精度）
long l = num.longValue(); // 123（截断小数部分）// 转换为字符串（推荐，无精度损失）
String s = num.toString(); // "123.456"
三、与 double 的对比（解决哪些问题？）
| 场景 | double 问题 | BigDecimal 解决方案 |
|---|---|---|
| 0.1 + 0.2 | 结果为 0.30000000000000004（精度损失） | 结果为 0.3（精确计算） |
| 货币计算（如分） | 无法精确表示分（如 0.01 存储为近似值） | 可精确表示 0.01，避免金额误差 |
| 超大 / 超小数值 | 超过范围会溢出为 Infinity 或 0 | 可表示任意大小数值（受内存限制） |
| 舍入规则控制 | 仅支持默认舍入，无法自定义 | 8 种舍入模式，灵活控制精度 |
四、注意事项（避坑指南）
初始化必须用字符串
用double构造BigDecimal会继承double的精度误差（如new BigDecimal(0.1)实际是0.1000000000000000055...），务必用new BigDecimal("0.1")。除法必须指定舍入模式
当除法无法整除时（如1 ÷ 3），不指定舍入模式会抛出ArithmeticException：// 错误：1 ÷ 3 无法整除，无舍入模式会抛异常 new BigDecimal("1").divide(new BigDecimal("3")); // 正确：指定舍入模式和精度 new BigDecimal("1").divide(new BigDecimal("3"), 2, RoundingMode.HALF_UP); // 0.33避免频繁创建对象
BigDecimal是不可变对象（运算后生成新对象），频繁运算会产生大量临时对象，影响性能。可重用对象或使用MathContext控制精度。谨慎处理
equals方法equals会比较数值和精度（如0.1与0.10视为不等），比较数值相等需用compareTo。性能权衡
BigDecimal运算效率远低于double，非高精度场景（如普通科学计算）无需使用。
五、典型应用场景
- 金融 / 货币计算：如银行转账、税费计算（需精确到分，避免一分钱误差）。
- 高精度科学计算：如物理、数学中的精确数值模拟（需保留多位有效数字）。
- 超大数值处理：如密码学中的大整数运算、天文数据（超过
double范围）。
)
