BigDecimal?是 Java 中?java.math?包提供的高精度十進制浮點數類，專為解決基本類型（float/double）的精度缺陷而設計，廣泛用于金融、科學計算等對精度要求極高的場景。以下從核心特性、使用方法、常見問題對比、注意事項等方面詳細介紹：
一、核心特性
任意精度
不像?double（64 位，約 15-17 位有效數字）有固定精度限制，BigDecimal?可通過?MathContext?或?setScale?自定義精度，理論上支持無限精度（僅受內存限制）。精確十進制表示
double?是二進制浮點數，無法精確表示如?0.1?這樣的十進制小數（會存儲為近似值），而?BigDecimal?基于十進制算術，可精確存儲和計算小數。可控舍入模式
支持 8 種舍入規則（如四舍五入、向上取整、向下取整等），滿足不同場景的精度控制需求（如貨幣計算需精確到分）。超大數值范圍
突破?double?的范圍限制（double?最大約?1.8×103??），可表示極大或極小的數（如?10^10000?或?10^-10000）。
二、基本使用方法
1. 初始化（關鍵！避免精度陷阱）
BigDecimal?有多種構造方法，強烈推薦用字符串初始化，避免因?double?本身的精度誤差導致問題：
import java.math.BigDecimal;// 正確方式：字符串構造（無精度損失）
BigDecimal num1 = new BigDecimal("0.1"); // 精確表示0.1
BigDecimal num2 = new BigDecimal("100.0000000001"); // 精確存儲多位小數// 錯誤方式：double構造（可能引入精度誤差）
BigDecimal bad1 = new BigDecimal(0.1); // 實際存儲的是0.1的二進制近似值（約0.1000000000000000055...）
BigDecimal bad2 = new BigDecimal(1.234567890123456789); // 超過double精度，會被截斷// 其他方式：整數或長整數構造
BigDecimal num3 = new BigDecimal(123); // 等價于new BigDecimal("123")
BigDecimal num4 = new BigDecimal(1234567890123456789L); // 大整數
2. 核心運算方法
BigDecimal?不支持?+、-、*、/?等運算符，需通過以下方法進行運算，且運算結果需用新變量接收（原對象不變）：
| 方法 | 功能 | 示例（num1=0.1，num2=0.2） |
|---|---|---|
add(BigDecimal) | 加法 | num1.add(num2)?→ 0.3 |
subtract(BigDecimal) | 減法 | 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) | 冪運算 | num1.pow(3)?→ 0.001（0.13） |
3. 精度與舍入控制
（1）設置小數位數（setScale）
BigDecimal num = new BigDecimal("3.1415926");// 保留2位小數，四舍五入（RoundingMode.HALF_UP）
BigDecimal scaled1 = num.setScale(2, RoundingMode.HALF_UP); // 3.14// 保留4位小數，向上取整（RoundingMode.UP）
BigDecimal scaled2 = num.setScale(4, RoundingMode.UP); // 3.1416（第5位是9，向上進1）// 保留1位小數，向下取整（RoundingMode.DOWN）
BigDecimal scaled3 = num.setScale(1, RoundingMode.DOWN); // 3.1（直接截斷）
（2）常用舍入模式（RoundingMode）
| 模式 | 說明 | 示例（保留 1 位小數） |
|---|---|---|
HALF_UP | 四舍五入（最常用） | 3.14 → 3.1；3.15 → 3.2 |
UP | 向上取整（遠離零） | 3.11 → 3.2；-3.11 → -3.2 |
DOWN | 向下取整（趨向零） | 3.19 → 3.1；-3.19 → -3.1 |
HALF_DOWN | 五舍六入 | 3.15 → 3.1；3.16 → 3.2 |
CEILING | 向正無窮取整 | 3.1 → 4.0；-3.1 → -3.0 |
FLOOR | 向負無窮取整 | 3.1 → 3.0；-3.1 → -4.0 |
4. 比較大小（compareTo）
不能用?==?或?equals?比較（equals?會嚴格比較精度，如?0.1?與?0.10?視為不等），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（數值相等，忽略精度差異）
System.out.println(a.compareTo(c)); // -1（0.1 < 0.2）
System.out.println(c.compareTo(a)); // 1（0.2 > 0.1）// 錯誤：equals 會比較精度（0.1 與 0.10 精度不同，返回false）
System.out.println(a.equals(b)); // false
5. 轉換為其他類型
BigDecimal num = new BigDecimal("123.456");// 轉換為基本類型（可能溢出，需謹慎）
double d = num.doubleValue(); // 123.456（可能損失精度）
long l = num.longValue(); // 123（截斷小數部分）// 轉換為字符串（推薦，無精度損失）
String s = num.toString(); // "123.456"
三、與?double?的對比（解決哪些問題？）
| 場景 | double?問題 | BigDecimal?解決方案 |
|---|---|---|
| 0.1 + 0.2 | 結果為?0.30000000000000004（精度損失） | 結果為?0.3（精確計算） |
| 貨幣計算（如分） | 無法精確表示分（如?0.01?存儲為近似值） | 可精確表示?0.01，避免金額誤差 |
| 超大 / 超小數值 | 超過范圍會溢出為?Infinity?或?0 | 可表示任意大小數值（受內存限制） |
| 舍入規則控制 | 僅支持默認舍入，無法自定義 | 8 種舍入模式，靈活控制精度 |
四、注意事項（避坑指南）
初始化必須用字符串
用?double?構造?BigDecimal?會繼承?double?的精度誤差（如?new BigDecimal(0.1)?實際是?0.1000000000000000055...），務必用?new BigDecimal("0.1")。除法必須指定舍入模式
當除法無法整除時（如?1 ÷ 3），不指定舍入模式會拋出?ArithmeticException：// 錯誤：1 ÷ 3 無法整除，無舍入模式會拋異常 new BigDecimal("1").divide(new BigDecimal("3")); // 正確：指定舍入模式和精度 new BigDecimal("1").divide(new BigDecimal("3"), 2, RoundingMode.HALF_UP); // 0.33避免頻繁創建對象
BigDecimal?是不可變對象（運算后生成新對象），頻繁運算會產生大量臨時對象，影響性能。可重用對象或使用?MathContext?控制精度。謹慎處理?
equals?方法equals?會比較數值和精度（如?0.1?與?0.10?視為不等），比較數值相等需用?compareTo。性能權衡
BigDecimal?運算效率遠低于?double，非高精度場景（如普通科學計算）無需使用。
五、典型應用場景
- 金融 / 貨幣計算：如銀行轉賬、稅費計算（需精確到分，避免一分錢誤差）。
- 高精度科學計算：如物理、數學中的精確數值模擬（需保留多位有效數字）。
- 超大數值處理：如密碼學中的大整數運算、天文數據（超過?
double?范圍）。
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