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简书(作者:HikariCP)

原文链接:
https://www.jianshu.com/p/c81edc59546c?

前言

我们都知道浮点型变量在进行计算的时候会出现丢失精度的问题。如下一段代码:
System.out.println(
0.05
+
0.01
);

System.out.println(
1.0
-
0.42
);

System.out.println(
4.015
*
100
);

System.out.println(
123.3
/
100
);


输出:

0.060000000000000005
0.5800000000000001
401.49999999999994
1.2329999999999999
可以看到在Java中进行浮点数运算的时候,会出现丢失精度的问题。那么我们如果在进行商品价格计算的时候,就会出现问题。很有可能造成我们手中有0.06元,却无法购买一个0.05元和一个0.01元的商品。因为如上所示,他们两个的总和为0.060000000000000005。这无疑是一个很严重的问题,尤其是当电商网站的并发量上去的时候,出现的问题将是巨大的。可能会导致无法下单,或者对账出现问题。所以接下来我们就可以使用Java中的BigDecimal类来解决这类问题。
普及一下:
Java中float的精度为6-7位有效数字。double的精度为15-16位。

API

构造器:
构造器 描述

BigDecimal(int) 创建一个具有参数所指定整数值的对象。

BigDecimal(double) 创建一个具有参数所指定双精度值的对象。

BigDecimal(long) 创建一个具有参数所指定长整数值的对象。

BigDecimal(String) 创建一个具有参数所指定以字符串表示的数值的对象。

函数:
方法 描述

add(BigDecimal) BigDecimal对象中的值相加,然后返回这个对象。

subtract(BigDecimal) BigDecimal对象中的值相减,然后返回这个对象。

multiply(BigDecimal) BigDecimal对象中的值相乘,然后返回这个对象。

divide(BigDecimal) BigDecimal对象中的值相除,然后返回这个对象。

toString() 将BigDecimal对象的数值转换成字符串。

doubleValue() 将BigDecimal对象中的值以双精度数返回。

floatValue() 将BigDecimal对象中的值以单精度数返回。

longValue() 将BigDecimal对象中的值以长整数返回。

intValue() 将BigDecimal对象中的值以整数返回。

由于一般的数值类型,例如double不能准确的表示16位以上的数字。

BigDecimal精度也丢失

我们在使用BigDecimal时,使用它的BigDecimal(String)构造器创建对象才有意义。其他的如BigDecimal b = new BigDecimal(1)这种,还是会发生精度丢失的问题。如下代码:
BigDecimal a = new BigDecimal(1.01);

BigDecimal b = new BigDecimal(1.02);

BigDecimal c = new BigDecimal("1.01");

BigDecimal d = new BigDecimal("1.02");

System.out.println(a.add(b));

System.out.println(c.add(d));


输出:

2.0300000000000000266453525910037569701671600341796875

2.03

可见论丢失精度BigDecimal显的更为过分。但是使用Bigdecimal的BigDecimal(String)构造器的变量在进行运算的时候却没有出现这种问题。究其原因计算机组成原理里面都有,它们的编码决定了这样的结果。long可以准确存储19位数字,而double只能准备存储16位数字。double由于有exp位,可以存16位以上的数字,但是需要以低位的不精确作为代价。如果需要高于19位数字的精确存储,则必须用BigInteger来保存,当然会牺牲一些性能。所以我们一般使用BigDecimal来解决商业运算上丢失精度的问题的时候,声明BigDecimal对象的时候一定要使用它构造参数为String的类型的构造器。
同时这个原则Effective Java和MySQL 必知必会中也都有提及。float和double只能用来做科学计算和工程计算。商业运算中我们要使用BigDecimal。
而且我们从源码的注释中官方也给出了说明,如下是BigDecimal类的double类型参数的构造器上的一部分注释说明:
* The results of
this
constructor can be somewhat unpredictable.

* One might assume that writing {
@codenew
BigDecimal(
0.1
)} in

* Java creates a {
@code
BigDecimal} which is exactly equal to

*
0.1
(an unscaled value of
1
, with a scale of
1
), but it is

* actually equal to

*
0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625
.

* This is because
0.1
cannot be represented exactly as a

* {
@codedouble
} (or,
for
that matter, as a binary fraction of

* any finite length). Thus, the value that is being passed

* <i>in</i> to the constructor is not exactly equal to
0.1
,

* appearances notwithstanding.

……

* When a {
@codedouble
} must be used as a source
for
a

* {
@code
BigDecimal}, note that
this
constructor provides an

* exact conversion; it does not give the same result as

* converting the {
@codedouble
} to a {
@code
String} using the

* {
@link
Double#toString(
double
)} method and then using the

* {
@link
#BigDecimal(String)} constructor. To get that result,

* use the {
@codestatic
} {
@link
#valueOf(
double
)} method.

* </ol>

publicBigDecimal(double val)
{

this
(val,MathContext.UNLIMITED);

}

第一段也说的很清楚它只能计算的无限接近这个数,但是无法精确到这个数。第二段则说,如果要想准确计算这个值,那么需要把double类型的参数转化为String类型的。并且使用BigDecimal(String)这个构造方法进行构造。去获取结果。

正确运用BigDecimal

另外,BigDecimal所创建的是对象,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,由刚才我们所罗列的API也可看出。
在一般开发过程中,我们数据库中存储的数据都是float和double类型的。在进行拿来拿去运算的时候还需要不断的转化,这样十分的不方便。这里我写了一个工具类:
/**

*
@author
: Ji YongGuang.

*
@date
: 19:50 2017/12/14.

*/

publicclassBigDecimalUtil
{


privateBigDecimalUtil()
{


}


publicstatic BigDecimal add(double v1, double v2)
{
// v1 + v2
BigDecimal b1 =
new
BigDecimal(Double.toString(v1));

BigDecimal b2 =
new
BigDecimal(Double.toString(v2));

return
b1.add(b2);

}


publicstatic BigDecimal sub(double v1, double v2)
{

BigDecimal b1 =
new
BigDecimal(Double.toString(v1));

BigDecimal b2 =
new
BigDecimal(Double.toString(v2));

return
b1.subtract(b2);

}


publicstatic BigDecimal mul(double v1, double v2)
{

BigDecimal b1 =
new
BigDecimal(Double.toString(v1));

BigDecimal b2 =
new
BigDecimal(Double.toString(v2));

return
b1.multiply(b2);

}


publicstatic BigDecimal div(double v1, double v2)
{

BigDecimal b1 =
new
BigDecimal(Double.toString(v1));

BigDecimal b2 =
new
BigDecimal(Double.toString(v2));

// 2 = 保留小数点后两位 ROUND_HALF_UP = 四舍五入
return
b1.divide(b2,
2
, BigDecimal.ROUND_HALF_UP);
// 应对除不尽的情况
}

}

该工具类提供了double类型的基本的加减乘除运算。直接调用即可。
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