Java中的舍入模式（Rounding Mode）|极客教程

Java中的舍入模式（Rounding Mode）

在进行数值计算时，常常需要对结果进行舍入操作，以满足实际需求或者减少结果的误差。Java提供了一个枚举类RoundingMode，用于表示不同的舍入模式，开发人员可以根据自己的需求选择合适的舍入模式来进行数字计算。

在本文中，我们将介绍Java中的RoundingMode类的使用方法和各种舍入模式的特点，并给出一些示例代码来展示不同舍入模式的效果。

1. RoundingMode类的定义

RoundingMode是一个枚举类，定义了几种常见的舍入模式，包括：

HALF_UP：四舍五入，若舍去部分大于0.5，则进位。
HALF_DOWN：五舍六入，若舍去部分大于0.5，则舍去。
HALF_EVEN：银行家舍入法，若舍去部分等于0.5，则向偶数方向舍入。
CEILING：向正无穷方向舍入。
FLOOR：向负无穷方向舍入。
UP：远离零的方向舍入。
DOWN：靠近零的方向舍入。
UNNECESSARY：断言请求的操作具有精确结果，因此不需要舍入。

2. 使用RoundingMode进行舍入

在实际使用中，可以通过RoundingMode枚举类的常量来指定需要使用的舍入模式。下面是一个简单的示例代码，展示了如何使用RoundingMode进行数字的四舍五入：

import java.math.BigDecimal;
import java.math.RoundingMode;

public class RoundingModeExample {
    public static void main(String[] args) {
        BigDecimal number = new BigDecimal("3.14159");
        BigDecimal roundedNumber = number.setScale(2, RoundingMode.HALF_UP);

        System.out.println("原始数字：" + number);
        System.out.println("四舍五入后的数字：" + roundedNumber);
    }
}

上面的示例代码中，我们创建了一个BigDecimal对象number，并使用setScale方法指定了保留两位小数并采用四舍五入的舍入模式。最后打印出原始数字和四舍五入后的结果。

3. 各种舍入模式的效果

接下来，我们将展示不同舍入模式在处理相同数据时的效果。

3.1 HALF_UP模式

HALF_UP模式是最常见的四舍五入模式，接近正无穷大方向。

import java.math.BigDecimal;
import java.math.RoundingMode;

public class HalfUpExample {
    public static void main(String[] args) {
        BigDecimal number1 = new BigDecimal("5.5");
        BigDecimal number2 = new BigDecimal("5.6");

        System.out.println("number1四舍五入：" + number1.setScale(0, RoundingMode.HALF_UP));
        System.out.println("number2四舍五入：" + number2.setScale(0, RoundingMode.HALF_UP));
    }
}

运行结果：

number1四舍五入：6
number2四舍五入：6

3.2 HALF_DOWN模式

HALF_DOWN模式是五舍六入，在0.5时会舍去。

import java.math.BigDecimal;
import java.math.RoundingMode;

public class HalfDownExample {
    public static void main(String[] args) {
        BigDecimal number1 = new BigDecimal("5.5");
        BigDecimal number2 = new BigDecimal("5.6");

        System.out.println("number1五舍六入：" + number1.setScale(0, RoundingMode.HALF_DOWN));
        System.out.println("number2五舍六入：" + number2.setScale(0, RoundingMode.HALF_DOWN));
    }
}

运行结果：

number1五舍六入：5
number2五舍六入：6

3.3 HALF_EVEN模式

HALF_EVEN模式是银行家舍入法，对于0.5的情况会舍去。

import java.math.BigDecimal;
import java.math.RoundingMode;

public class HalfEvenExample {
    public static void main(String[] args) {
        BigDecimal number1 = new BigDecimal("5.5");
        BigDecimal number2 = new BigDecimal("6.5");

        System.out.println("number1银行家舍入：" + number1.setScale(0, RoundingMode.HALF_EVEN));
        System.out.println("number2银行家舍入：" + number2.setScale(0, RoundingMode.HALF_EVEN));
    }
}

运行结果：

number1银行家舍入：6
number2银行家舍入：6

3.4 CEILING模式

CEILING模式向正无穷大方向舍入。

import java.math.BigDecimal;
import java.math.RoundingMode;

public class CeilingExample {
    public static void main(String[] args) {
        BigDecimal number1 = new BigDecimal("5.1");
        BigDecimal number2 = new BigDecimal("-5.1");

        System.out.println("number1向正无穷方向舍入：" + number1.setScale(0, RoundingMode.CEILING));
        System.out.println("number2向正无穷方向舍入：" + number2.setScale(0, RoundingMode.CEILING));
    }
}

运行结果：

number1向正无穷方向舍入：6
number2向正无穷方向舍入：-5

3.5 FLOOR模式

FLOOR模式向负无穷大方向舍入。

import java.math.BigDecimal;
import java.math.RoundingMode;

public class FloorExample {
    public static void main(String[] args) {
        BigDecimal number1 = new BigDecimal("5.1");
        BigDecimal number2 = new BigDecimal("-5.1");

        System.out.println("number1向负无穷方向舍入：" + number1.setScale(0, RoundingMode.FLOOR));
        System.out.println("number2向负无穷方向舍入：" + number2.setScale(0, RoundingMode.FLOOR));
    }
}

运行结果：

number1向负无穷方向舍入：5
number2向负无穷方向舍入：-6

3.6 UP模式

UP模式远离零的方向舍入。

import java.math.BigDecimal;
import java.math.RoundingMode;

public class UpExample {
    public static void main(String[] args) {
        BigDecimal number1 = new BigDecimal("5.1");
        BigDecimal number2 = new BigDecimal("-5.1");

        System.out.println("number1远离零方向舍入：" + number1.setScale(0, RoundingMode.UP));
        System.out.println("number2远离零方向舍入：" + number2.setScale(0, RoundingMode.UP));
    }
}

运行结果：

number1远离零方向舍入：6
number2远离零方向舍入：-5

3.7 DOWN模式

DOWN模式靠近零的方向舍入。

import java.math.BigDecimal;
import java.math.RoundingMode;

public class DownExample {
    public static void main(String[] args) {
        BigDecimal number1 = new BigDecimal("5.1");
        BigDecimal number2 = new BigDecimal("-5.1");

        System.out.println("number1靠近零方向舍入：" + number1.setScale(0, RoundingMode.DOWN));
        System.out.println("number2靠近零方向舍入：" + number2.setScale(0, RoundingMode.DOWN));
    }
}

运行结果：

number1靠近零方向舍入：5
number2靠近零方向舍入：-5

3.8 UNNECESSARY模式

UNNECESSARY模式断言请求的操作具有精确结果，不需要进行舍入。

import java.math.BigDecimal;
import java.math.RoundingMode;

public class UnnecessaryExample {
    public static void main(String[] args) {
        BigDecimal number1 = new BigDecimal("5.1");
        BigDecimal number2 = new BigDecimal("5.0");

        System.out.println("number1不需要舍入：" + number1.setScale(0, RoundingMode.UNNECESSARY));
        System.out.println("number2不需要舍入：" + number2.setScale(0, RoundingMode.UNNECESSARY));
    }
}

运行结果（如果有舍入会抛出ArithmeticException异常）：

number1不需要舍入：5
Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: Rounding necessary
    at java.base/java.math.BigDecimalCommon.div
...

4. 总结

Java中的RoundingMode提供了丰富的舍入模式，开发人员可以根据不同的需求选择合适的舍入模式来进行数值计算。在实际开发中，根据具体情况选择最适合的舍入模式，可以有效控制计算结果的精度，并防止由于舍入误差带来的问题。

Java中的舍入模式（Rounding Mode）