一、引言：价格计算在Java中的重要性

在电商、金融、零售等行业中，价格计算是核心业务逻辑之一。Java作为主流的编程语言，其价格加减的实现不仅需要准确性，还需考虑性能、可维护性和异常处理。本文将从基础运算、精度处理、异常处理及实际案例出发，系统讲解Java中价格加减的实现方法。

二、基础价格加减运算

1. 使用基本数据类型

Java中最简单的价格加减可以通过double或float类型实现，但需注意精度问题。

double price1 = 10.5;
double price2 = 20.3;
double sum = price1 + price2; // 加法
double difference = price2 - price1; // 减法
System.out.println("Sum: " + sum);
System.out.println("Difference: " + difference);

问题：double和float是二进制浮点数，无法精确表示十进制小数（如0.1），可能导致计算误差。

2. 使用BigDecimal类

为解决精度问题，Java提供了BigDecimal类，适用于金融等需要高精度的场景。

import java.math.BigDecimal;
BigDecimal price1 = new BigDecimal("10.50");
BigDecimal price2 = new BigDecimal("20.30");
BigDecimal sum = price1.add(price2); // 加法
BigDecimal difference = price2.subtract(price1); // 减法
System.out.println("Sum: " + sum);
System.out.println("Difference: " + difference);

优势：

• 精确表示十进制小数。
• 提供丰富的运算方法（如multiply、divide）。
• 支持自定义舍入模式。

三、价格加减的进阶处理

1. 舍入模式

在价格计算中，舍入规则（如四舍五入、向上取整）至关重要。BigDecimal支持多种舍入模式：

BigDecimal price = new BigDecimal("10.555");
BigDecimal rounded = price.setScale(2, RoundingMode.HALF_UP); // 四舍五入到两位小数
System.out.println("Rounded: " + rounded); // 输出: 10.56

常用舍入模式：

• RoundingMode.HALF_UP：四舍五入。
• RoundingMode.UP：向上取整。
• RoundingMode.DOWN：向下取整。

2. 货币单位处理

不同货币的单位可能不同（如美元、欧元、人民币），需统一处理。

import java.util.Currency;
import java.util.Locale;
Currency usd = Currency.getInstance(Locale.US);
Currency eur = Currency.getInstance(Locale.GERMANY);
System.out.println("USD Symbol: " + usd.getSymbol()); // 输出: $
System.out.println("EUR Symbol: " + eur.getSymbol()); // 输出: €

建议：在价格计算中，始终使用BigDecimal和明确的货币单位，避免直接使用double。

3. 性能优化

BigDecimal的性能低于基本数据类型，但在高精度场景中必不可少。优化建议：

• 避免频繁创建BigDecimal对象，可复用或使用静态常量。
• 对大量计算，可先使用double估算，再用BigDecimal精确计算。

四、异常处理与边界条件

1. 空值处理

价格数据可能为null，需提前检查。

BigDecimal price = getPriceFromDatabase(); // 可能返回null
if (price == null) {
    price = BigDecimal.ZERO; // 默认值
}

2. 负数处理

价格通常不应为负数，需验证输入。

BigDecimal price = new BigDecimal("-10.50");
if (price.compareTo(BigDecimal.ZERO) < 0) {
    throw new IllegalArgumentException("Price cannot be negative");
}

3. 数值范围检查

价格可能超出合理范围（如超过最大值），需限制。

BigDecimal maxPrice = new BigDecimal("1000000.00");
BigDecimal price = new BigDecimal("1000001.00");
if (price.compareTo(maxPrice) > 0) {
    throw new IllegalArgumentException("Price exceeds maximum limit");
}

五、实际案例：电商订单价格计算

1. 场景描述

电商订单中，商品单价、数量、折扣和运费需综合计算。

2. 实现代码

import java.math.BigDecimal;
import java.math.RoundingMode;
public class OrderCalculator {
    public static BigDecimal calculateTotal(
            BigDecimal unitPrice, 
            int quantity, 
            BigDecimal discountRate, 
            BigDecimal shippingFee) {
        // 计算小计
        BigDecimal subtotal = unitPrice.multiply(new BigDecimal(quantity));
        // 应用折扣
        BigDecimal discountAmount = subtotal.multiply(discountRate);
        BigDecimal discountedSubtotal = subtotal.subtract(discountAmount);
        // 加上运费
        BigDecimal total = discountedSubtotal.add(shippingFee);
        // 四舍五入到两位小数
        return total.setScale(2, RoundingMode.HALF_UP);
    }
    public static void main(String[] args) {
        BigDecimal unitPrice = new BigDecimal("19.99");
        int quantity = 3;
        BigDecimal discountRate = new BigDecimal("0.1"); // 10%折扣
        BigDecimal shippingFee = new BigDecimal("5.00");
        BigDecimal total = calculateTotal(unitPrice, quantity, discountRate, shippingFee);
        System.out.println("Total: " + total); // 输出: 58.97
    }
}

六、总结与建议

1. 关键点总结

• 精度优先：使用BigDecimal避免浮点数误差。
• 舍入规则：明确舍入模式，符合业务需求。
• 异常处理：检查空值、负数和范围。
• 性能优化：合理使用BigDecimal，避免不必要的开销。

2. 实用建议

• 代码复用：将价格计算逻辑封装为工具类。
• 单元测试：覆盖边界条件（如零值、负数、极大值）。
• 文档说明：注释价格计算的规则和假设。

通过以上方法，开发者可以高效、准确地实现Java中的价格加减功能，满足业务需求并避免潜在错误。