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2025-07-05
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一元 7月5日
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2025-07-05
Java 开发之 BigDecimal 用法细节详解一、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。二、BigDecimal 常用构造函数 2.1、常用构造函数 // 创建一个具有参数所指定整数值的对象 BigDecimal(int) // 创建一个具有参数所指定双精度值的对象 BigDecimal(double) // 创建一个具有参数所指定长整数值的对象 BigDecimal(long) // 创建一个具有参数所指定以字符串表示的数值的对象 BigDecimal(String)2.2、使用问题分析使用示例： BigDecimal a =new BigDecimal(0.1); System.out.println("a values is:"+a); System.out.println("====================="); BigDecimal b =new BigDecimal("0.1"); System.out.println("b values is:"+b);结果示例： a values is:0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625 ===================== b values is:0.1原因分析： 1）参数类型为 double 的构造方法的结果有一定的不可预知性。有人可能认为在 Java 中写入 newBigDecimal(0.1) 所创建的 BigDecimal 正好等于 0.1（非标度值 1，其标度为 1），但是它实际上等于 0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625。这是因为 0.1 无法准确地表示为 double（或者说对于该情况，不能表示为任何有限长度的二进制小数）。这样，传入到构造方法的值不会正好等于 0.1（虽然表面上等于该值）。 2）String 构造方法是完全可预知的：写入 newBigDecimal(“0.1”) 将创建一个 BigDecimal，它正好等于预期的 0.1。因此，比较而言，通常建议优先使用String构造方法。 3）当 double 必须用作 BigDecimal 的源时，请注意，此构造方法提供了一个准确转换；它不提供与以下操作相同的结果：先使用 Double.toString(double) 方法，然后使用 BigDecimal(String) 构造方法，将 double 转换为 String。要获取该结果，请使用 static valueOf(double) 方法。三、BigDecimal 常用方法详解 3.1、常用方法 // BigDecimal 对象中的值相加，返回 BigDecimal 对象 add(BigDecimal) // BigDecimal 对象中的值相减，返回 BigDecimal 对象 subtract(BigDecimal) // BigDecimal 对象中的值相乘，返回 BigDecimal 对象 multiply(BigDecimal) // BigDecimal 对象中的值相除，返回 BigDecimal 对象 divide(BigDecimal) // 将 BigDecimal 对象中的值转换成字符串 toString() // 将 BigDecimal 对象中的值转换成双精度数 doubleValue() // 将 BigDecimal 对象中的值转换成单精度数 floatValue() // 将 BigDecimal 对象中的值转换成长整数 longValue() // 将 BigDecimal 对象中的值转换成整数 intValue()3.2、BigDecimal大小比较 java 中对 BigDecimal 比较大小一般用的是 bigdemical 的 compareTo 方法 int a = bigdemical.compareTo(bigdemical2)返回结果分析： a = -1,表示bigdemical小于bigdemical2； a = 0,表示bigdemical等于bigdemical2； a = 1,表示bigdemical大于bigdemical2；举例：a大于等于b new bigdemica(a).compareTo(new bigdemical(b)) >= 0四、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。 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)); 结果：贷款金额: ￥15,000.48 利率: 0.8% 利息: ￥120.00BigDecimal 格式化保留两位小数，不足则补 0： public class NumberFormat { public static void main(String[] s){ System.out.println(formatToNumber(new BigDecimal("3.435"))); System.out.println(formatToNumber(new BigDecimal(0))); System.out.println(formatToNumber(new BigDecimal("0.00"))); System.out.println(formatToNumber(new BigDecimal("0.001"))); System.out.println(formatToNumber(new BigDecimal("0.006"))); System.out.println(formatToNumber(new BigDecimal("0.206"))); } /** * @desc 1.0~1之间的BigDecimal小数，格式化后失去前面的0,则前面直接加上0。 * 2.传入的参数等于0，则直接返回字符串"0.00" * 3.大于1的小数，直接格式化返回字符串 * @param obj传入的小数 * @return */ public static String formatToNumber(BigDecimal obj) { DecimalFormat df = new DecimalFormat("#.00"); if(obj.compareTo(BigDecimal.ZERO)==0) { return "0.00"; }else if(obj.compareTo(BigDecimal.ZERO)>0&&obj.compareTo(new BigDecimal(1))<0){ return "0"+df.format(obj).toString(); }else { return df.format(obj).toString(); } } }结果为： 3.44 0.00 0.00 0.00 0.01 0.21五、BigDecimal常见异常 5.1、除法的时候出现异常 java.lang.ArithmeticException: Non-terminating decimal expansion; no exact representable decimal result原因分析：通过BigDecimal的divide方法进行除法时当不整除，出现无限循环小数时，就会抛异常：java.lang.ArithmeticException: Non-terminating decimal expansion; no exact representable decimal result. 解决方法： divide 方法设置精确的小数点，如：divide(xxxxx,2) 六、BigDecimal总结 6.1、总结在需要精确的小数计算时再使用 BigDecimal，BigDecimal 的性能比 double 和 float 差，在处理庞大，复杂的运算时尤为明显。故一般精度的计算没必要使用 BigDecimal。尽量使用参数类型为 String 的构造函数。 BigDecimal 都是不可变的（immutable）的，在进行每一次四则运算时，都会产生一个新的对象，所以在做加减乘除运算时要记得要保存操作后的值。 6.2、工具类推荐 package com.vivo.ars.util; import java.math.BigDecimal; /** * 用于高精确处理常用的数学运算 */ public class ArithmeticUtils { //默认除法运算精度 private static final int DEF_DIV_SCALE = 10; /** * 提供精确的加法运算 * * @param v1 被加数 * @param v2 加数 * @return 两个参数的和 */ public static double add(double v1, double v2) { BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1)); BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2)); return b1.add(b2).doubleValue(); } /** * 提供精确的加法运算 * * @param v1 被加数 * @param v2 加数 * @return 两个参数的和 */ public static BigDecimal add(String v1, String v2) { BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1); BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2); return b1.add(b2); } /** * 提供精确的加法运算 * * @param v1 被加数 * @param v2 加数 * @param scale 保留scale 位小数 * @return 两个参数的和 */ public static String add(String v1, String v2, int scale) { if (scale < 0) { throw new IllegalArgumentException( "The scale must be a positive integer or zero"); } BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1); BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2); return b1.add(b2).setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString(); } /** * 提供精确的减法运算 * * @param v1 被减数 * @param v2 减数 * @return 两个参数的差 */ public static double sub(double v1, double v2) { BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1)); BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2)); return b1.subtract(b2).doubleValue(); } /** * 提供精确的减法运算。 * * @param v1 被减数 * @param v2 减数 * @return 两个参数的差 */ public static BigDecimal sub(String v1, String v2) { BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1); BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2); return b1.subtract(b2); } /** * 提供精确的减法运算 * * @param v1 被减数 * @param v2 减数 * @param scale 保留scale 位小数 * @return 两个参数的差 */ public static String sub(String v1, String v2, int scale) { if (scale < 0) { throw new IllegalArgumentException( "The scale must be a positive integer or zero"); } BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1); BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2); return b1.subtract(b2).setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString(); } /** * 提供精确的乘法运算 * * @param v1 被乘数 * @param v2 乘数 * @return 两个参数的积 */ public static double mul(double v1, double v2) { BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1)); BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2)); return b1.multiply(b2).doubleValue(); } /** * 提供精确的乘法运算 * * @param v1 被乘数 * @param v2 乘数 * @return 两个参数的积 */ public static BigDecimal mul(String v1, String v2) { BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1); BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2); return b1.multiply(b2); } /** * 提供精确的乘法运算 * * @param v1 被乘数 * @param v2 乘数 * @param scale 保留scale 位小数 * @return 两个参数的积 */ public static double mul(double v1, double v2, int scale) { BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1)); BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2)); return round(b1.multiply(b2).doubleValue(), scale); } /** * 提供精确的乘法运算 * * @param v1 被乘数 * @param v2 乘数 * @param scale 保留scale 位小数 * @return 两个参数的积 */ public static String mul(String v1, String v2, int scale) { if (scale < 0) { throw new IllegalArgumentException( "The scale must be a positive integer or zero"); } BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1); BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2); return b1.multiply(b2).setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString(); } /** * 提供（相对）精确的除法运算，当发生除不尽的情况时，精确到 * 小数点以后10位，以后的数字四舍五入 * * @param v1 被除数 * @param v2 除数 * @return 两个参数的商 */ public static double div(double v1, double v2) { return div(v1, v2, DEF_DIV_SCALE); } /** * 提供（相对）精确的除法运算。当发生除不尽的情况时，由scale参数指 * 定精度，以后的数字四舍五入 * * @param v1 被除数 * @param v2 除数 * @param scale 表示表示需要精确到小数点以后几位。 * @return 两个参数的商 */ public static double div(double v1, double v2, int scale) { if (scale < 0) { throw new IllegalArgumentException("The scale must be a positive integer or zero"); } BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1)); BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2)); return b1.divide(b2, scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue(); } /** * 提供（相对）精确的除法运算。当发生除不尽的情况时，由scale参数指 * 定精度，以后的数字四舍五入 * * @param v1 被除数 * @param v2 除数 * @param scale 表示需要精确到小数点以后几位 * @return 两个参数的商 */ public static String div(String v1, String v2, int scale) { if (scale < 0) { throw new IllegalArgumentException("The scale must be a positive integer or zero"); } BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1); BigDecimal b2 = new BigDecimal(v1); return b1.divide(b2, scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString(); } /** * 提供精确的小数位四舍五入处理 * * @param v 需要四舍五入的数字 * @param scale 小数点后保留几位 * @return 四舍五入后的结果 */ public static double round(double v, int scale) { if (scale < 0) { throw new IllegalArgumentException("The scale must be a positive integer or zero"); } BigDecimal b = new BigDecimal(Double.toString(v)); return b.setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue(); } /** * 提供精确的小数位四舍五入处理 * * @param v 需要四舍五入的数字 * @param scale 小数点后保留几位 * @return 四舍五入后的结果 */ public static String round(String v, int scale) { if (scale < 0) { throw new IllegalArgumentException( "The scale must be a positive integer or zero"); } BigDecimal b = new BigDecimal(v); return b.setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString(); } /** * 取余数 * * @param v1 被除数 * @param v2 除数 * @param scale 小数点后保留几位 * @return 余数 */ public static String remainder(String v1, String v2, int scale) { if (scale < 0) { throw new IllegalArgumentException( "The scale must be a positive integer or zero"); } BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1); BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2); return b1.remainder(b2).setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString(); } /** * 取余数 BigDecimal * * @param v1 被除数 * @param v2 除数 * @param scale 小数点后保留几位 * @return 余数 */ public static BigDecimal remainder(BigDecimal v1, BigDecimal v2, int scale) { if (scale < 0) { throw new IllegalArgumentException( "The scale must be a positive integer or zero"); } return v1.remainder(v2).setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP); } /** * 比较大小 * * @param v1 被比较数 * @param v2 比较数 * @return 如果v1 大于v2 则返回true 否则false */ public static boolean compare(String v1, String v2) { BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1); BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2); int bj = b1.compareTo(b2); boolean res; if (bj > 0) res = true; else res = false; return res; } }原文地址：https://www.cnblogs.com/zhangyinhua/p/11545305.html ef6d4d

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2025-07-05
Java 模拟死锁以及如何避免死锁模拟死锁死锁是多线程编程中常见的问题，它发生在两个或多个线程相互等待对方释放资源的情况下。以下是一个简单的Java死锁模拟示例： public class DeadlockExample { public static void main(String[] args) { // 创建两个共享资源 final Object resource1 = new Object(); final Object resource2 = new Object(); // 线程1尝试获取资源1，然后资源2 Thread thread1 = new Thread(() -> { synchronized (resource1) { System.out.println("Thread 1: Locked resource 1"); try { // 为了增加死锁的可能性，线程1休眠一段时间 Thread.sleep(100); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } synchronized (resource2) { System.out.println("Thread 1: Locked resource 2"); } } }); // 线程2尝试获取资源2，然后资源1 Thread thread2 = new Thread(() -> { synchronized (resource2) { System.out.println("Thread 2: Locked resource 2"); try { // 为了增加死锁的可能性，线程2休眠一段时间 Thread.sleep(100); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } synchronized (resource1) { System.out.println("Thread 2: Locked resource 1"); } } }); // 启动线程1和线程2 thread1.start(); thread2.start(); } }在这个例子中，两个线程分别尝试获取两个共享资源，但它们的获取顺序相反。如果这两个线程在不同的时刻开始执行，可能不会发生死锁，但如果它们同时开始执行，就有可能因为资源争夺而导致死锁。如何避免死锁避免死锁是多线程编程中非常重要的一个方面，以下是一些常见的避免死锁的策略：锁的顺序：定义一个全局的锁获取顺序，然后在所有线程中都按照相同的顺序获取锁。这样可以避免不同线程以不同的顺序获取锁而导致死锁。锁的超时机制：在获取锁的时候，设置一个超时机制。如果某个线程在一定时间内无法获取到所需的锁，就释放已经获取的锁，并重新尝试获取锁，或者执行其他逻辑来避免死锁。使用 tryLock() 方法：在Java中，Lock 接口提供了 tryLock() 方法，它可以尝试获取锁，但不会一直等待。通过使用这个方法，你可以在获取锁失败时执行一些逻辑，而不是一直等待锁。锁的粒度：设计时考虑锁的粒度。如果锁的范围太大，竞争会增加，容易导致死锁。将锁的范围缩小到最小必要范围，可以减少死锁的概率。使用事务：在数据库操作中，使用事务可以避免某些类型的死锁。数据库事务通常会自动处理资源的锁定和释放。死锁检测和处理：一些系统提供死锁检测机制，可以检测到死锁的发生，并采取一些措施，例如自动释放锁或终止某些线程。避免循环等待：设定一个全局的资源获取顺序，并要求所有线程按照相同的顺序获取资源，以避免循环等待的情况。使用高级同步工具： Java提供了一些高级的同步工具，如 java.util.concurrent 包中的 ReentrantLock、Semaphore 等，它们提供更灵活的控制和避免死锁的机制。避免死锁是一个复杂的问题，需要在设计和实现阶段考虑。以上策略可以根据具体情况进行选择和组合，以提高多线程程序的稳定性。 ef6d4d

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