Java中的BigDecimal類你了解多少？
前言
我們都知道浮點型變量在進行計算的時候會出現(xiàn)丟失精度的問題。如下一段代碼：
- 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);
輸出：
- 0.060000000000000005
- 0.5800000000000001
- 401.49999999999994
- 1.2329999999999999
可以看到在Java中進行浮點數(shù)運算的時候，會出現(xiàn)丟失精度的問題。那么我們?nèi)绻谶M行商品價格計算的時候，就會出現(xiàn)問題。很有可能造成我們手中有0.06元，卻無法購買一個0.05元和一個0.01元的商品。因為如上所示，他們兩個的總和為0.060000000000000005。這無疑是一個很嚴重的問題，尤其是當電商網(wǎng)站的并發(fā)量上去的時候，出現(xiàn)的問題將是巨大的。可能會導致無法下單，或者對賬出現(xiàn)問題。所以接下來我們就可以使用Java中的BigDecimal類來解決這類問題。
普及一下：
Java中float的精度為6-7位有效數(shù)字。double的精度為15-16位。
API
構造器：
- 構造器 描述
- BigDecimal(int) 創(chuàng)建一個具有參數(shù)所指定整數(shù)值的對象。
- BigDecimal(double) 創(chuàng)建一個具有參數(shù)所指定雙精度值的對象。
- BigDecimal(long) 創(chuàng)建一個具有參數(shù)所指定長整數(shù)值的對象。
- BigDecimal(String) 創(chuàng)建一個具有參數(shù)所指定以字符串表示的數(shù)值的對象。
函數(shù)：
- 方法 描述
- add(BigDecimal) BigDecimal對象中的值相加，然后返回這個對象。
- subtract(BigDecimal) BigDecimal對象中的值相減，然后返回這個對象。
- multiply(BigDecimal) BigDecimal對象中的值相乘，然后返回這個對象。
- divide(BigDecimal) BigDecimal對象中的值相除，然后返回這個對象。
- toString() 將BigDecimal對象的數(shù)值轉(zhuǎn)換成字符串。
- doubleValue() 將BigDecimal對象中的值以雙精度數(shù)返回。
- floatValue() 將BigDecimal對象中的值以單精度數(shù)返回。
- longValue() 將BigDecimal對象中的值以長整數(shù)返回。
- intValue() 將BigDecimal對象中的值以整數(shù)返回。
由于一般的數(shù)值類型，例如double不能準確的表示16位以上的數(shù)字。
BigDecimal精度也丟失
我們在使用BigDecimal時，使用它的BigDecimal(String)構造器創(chuàng)建對象才有意義。其他的如BigDecimal b = new BigDecimal(1)這種，還是會發(fā)生精度丟失的問題。如下代碼：
- 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));
輸出：
- 2.0300000000000000266453525910037569701671600341796875
- 2.03
可見論丟失精度BigDecimal顯的更為過分。但是使用Bigdecimal的BigDecimal(String)構造器的變量在進行運算的時候卻沒有出現(xiàn)這種問題。 究其原因計算機組成原理里面都有，它們的編碼決定了這樣的結果。long可以準確存儲19位數(shù)字，而double只能準備存儲16位數(shù)字。double由于有exp位，可以存16位以上的數(shù)字，但是需要以低位的不精確作為代價。如果需要高于19位數(shù)字的精確存儲，則必須用BigInteger來保存，當然會犧牲一些性能。所以我們一般使用BigDecimal來解決商業(yè)運算上丟失精度的問題的時候，聲明BigDecimal對象的時候一定要使用它構造參數(shù)為String的類型的構造器。
同時這個原則Effective Java和MySQL 必知必會中也都有提及。float和double只能用來做科學計算和工程計算。商業(yè)運算中我們要使用BigDecimal。
而且我們從源碼的注釋中官方也給出了說明，如下是BigDecimal類的double類型參數(shù)的構造器上的一部分注釋說明：
- The results of this constructor can be somewhat unpredictable.
- * One might assume that writing {@code new 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
- * {@code double} (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 {@code double} 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 {@code double} 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 {@code static} {@link #valueOf(double)} method.
- * </ol>
- public BigDecimal(double val) {
- this(val,MathContext.UNLIMITED);
- }
第一段也說的很清楚它只能計算的無限接近這個數(shù)，但是無法精確到這個數(shù)。第二段則說，如果要想準確計算這個值，那么需要把double類型的參數(shù)轉(zhuǎn)化為String類型的。并且使用BigDecimal(String)這個構造方法進行構造。 去獲取結果。
正確運用BigDecimal
另外，BigDecimal所創(chuàng)建的是對象，我們不能使用傳統(tǒng)的+、-、*、/等算術運算符直接對其對象進行數(shù)學運算，而必須調(diào)用其相對應的方法。方法中的參數(shù)也必須是BigDecimal的對象，由剛才我們所羅列的API也可看出。
在一般開發(fā)過程中，我們數(shù)據(jù)庫中存儲的數(shù)據(jù)都是float和double類型的。在進行拿來拿去運算的時候還需要不斷的轉(zhuǎn)化，這樣十分的不方便。這里我寫了一個工具類：
- /**
- * @author: Ji YongGuang.
- * @date: 19:50 2017/12/14.
- */
- public class BigDecimalUtil {
- private BigDecimalUtil() {
- }
- public static 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);
- }
- public static BigDecimal sub(double v1, double v2) {
- BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));
- BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));
- return b1.subtract(b2);
- }
- public static BigDecimal mul(double v1, double v2) {
- BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));
- BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));
- return b1.multiply(b2);
- }
- public static BigDecimal div(double v1, double v2) {
- BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));
- BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));
- // 2 = 保留小數(shù)點后兩位 ROUND_HALF_UP = 四舍五入
- return b1.divide(b2, 2, BigDecimal.ROUND_HALF_UP);// 應對除不盡的情況
- }
- }
該工具類提供了double類型的基本的加減乘除運算。直接調(diào)用即可。
