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掌握Java大数运算（BigInteger与BigDecimal详细教程）

主机测评网
Java
2025-12-21
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在日常编程中，我们经常会遇到超出基本数据类型（如int、long、double）表示范围的数值计算问题。这时候，Java提供的大数类——BigInteger和BigDecimal就派上用场了。本教程将从零开始，手把手教你如何使用这两个类进行Java大数运算，即使你是编程小白也能轻松上手！

掌握Java大数运算（BigInteger与BigDecimal详细教程） Java大数运算 BigInteger用法 BigDecimal教程 Java高精度计算第1张

一、为什么需要大数类？

Java的基本整数类型int最大值为2,147,483,647，long最大值约为9×10¹⁸。一旦超过这些范围，就会发生溢出，导致结果错误。而浮点类型float和double虽然能表示更大范围的数，但存在精度丢失问题，不适合金融或科学计算。

为了解决这些问题，Java提供了两个高精度类：

BigInteger：用于任意精度的整数运算（无小数）
BigDecimal：用于任意精度的定点小数运算（常用于货币计算）

二、BigInteger 基础用法

首先，我们需要导入java.math.BigInteger包。

import java.math.BigInteger;public class BigIntegerExample {    public static void main(String[] args) {        // 创建BigInteger对象        BigInteger a = new BigInteger("123456789012345678901234567890");        BigInteger b = BigInteger.valueOf(987654321L);        // 加法        BigInteger sum = a.add(b);        System.out.println("加法结果: " + sum);        // 乘法        BigInteger product = a.multiply(b);        System.out.println("乘法结果: " + product);        // 比较大小        int compareResult = a.compareTo(b);        if (compareResult > 0) {            System.out.println("a 大于 b");        }    }}  

注意：创建BigInteger时，推荐使用字符串构造函数，避免因使用long参数而提前溢出。

三、BigDecimal 精确小数运算

对于涉及金钱、利率等需要精确小数的场景，必须使用BigDecimal。它能避免double类型的精度误差。

import java.math.BigDecimal;import java.math.RoundingMode;public class BigDecimalExample {    public static void main(String[] args) {        // 使用字符串构造，避免double精度问题        BigDecimal price = new BigDecimal("19.99");        BigDecimal taxRate = new BigDecimal("0.08"); // 8%税率        // 计算含税价格        BigDecimal tax = price.multiply(taxRate);        BigDecimal total = price.add(tax);        // 四舍五入保留两位小数        total = total.setScale(2, RoundingMode.HALF_UP);        System.out.println("商品价格: " + price);        System.out.println("税费: " + tax);        System.out.println("总价: " + total);    }}  

关键点：setScale()方法用于设置小数位数，RoundingMode.HALF_UP表示四舍五入，这是金融计算的标准方式。

四、常见操作对比表

操作	BigInteger	BigDecimal
加法	`add(BigInteger)`	`add(BigDecimal)`
减法	`subtract(BigInteger)`	`subtract(BigDecimal)`
乘法	`multiply(BigInteger)`	`multiply(BigDecimal)`
除法	`divide(BigInteger)`	`divide(BigDecimal, RoundingMode)`

五、实用技巧与注意事项

永远不要用double/float构造BigDecimal：例如new BigDecimal(0.1)会产生精度误差，应使用new BigDecimal("0.1")。
除法需指定舍入模式：BigDecimal除法若不能整除会抛出异常，必须指定RoundingMode。
性能考虑：大数运算比基本类型慢很多，仅在必要时使用。
不可变性：BigInteger和BigDecimal都是不可变对象，所有操作都返回新对象。