Java BigDecimal和double

BigDecimal類

對於不需要任何准確計算精度的數字可以直接使用float或double，但是如果需要精確計算的結果，則必須使用BigDecimal類，而且使用BigDecimal類也可以進行大數的操作。BigDecimal類的常用方法如表所示。

BigDecimal類的常用方法

序號	方    法	類型	描    述
1	public BigDecimal(double val)	構造	將double表示形式轉換 為BigDecimal
2	public BigDecimal(int val)	構造	將int表示形式轉換為 BigDecimal
3	public BigDecimal(String val)	構造	將字符串表示 形式轉換為BigDecimal
4	public BigDecimal add(BigDecimal augend)	普通	加法
5	public BigDecimal subtract(BigDecimal subtrahend)	普通	減法
6	public BigDecimal multiply(BigDecimal multiplicand)	普通	乘法
7	public BigDecimal divide(BigDecimal divisor)	普通	除法

范例：進行四舍五入的四則運算

package com.wy.test;

import java.math.BigDecimal;

public class BigDecimalTest {
    public static double add(double d1, double d2) { // 進行加法運算
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(d1);
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(d2);
        return b1.add(b2).doubleValue();
    }

    public static double sub(double d1, double d2) { // 進行減法運算
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(d1);
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(d2);
        return b1.subtract(b2).doubleValue();
    }

    public static double mul(double d1, double d2) { // 進行乘法運算
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(d1);
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(d2);
        return b1.multiply(b2).doubleValue();
    }

    public static double div(double d1, double d2, int len) {// 進行除法運算
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(d1);
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(d2);
        return b1.divide(b2, len, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue();
    }

    public static double round(double d, int len) { // 進行四舍五入操作
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(d);
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(1);
        // 任何一個數字除以1都是原數字
        // ROUND_HALF_UP是BigDecimal的一個常量，表示進行四舍五入的操作
        return b1.divide(b2, len, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue();
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("加法運算：" + round(add(10.345, 3.333), 1));
        // 加法運算：13.7
        System.out.println("乘法運算：" + round(mul(10.345, 3.333), 3));
        // 乘法運算：34.48
        System.out.println("除法運算：" + div(10.345, 3.333, 3));
        // 除法運算：3.104
        System.out.println("減法運算：" + round(sub(10.345, 3.333), 3));
        // 減法運算：7.012
    }
}

 

BigDecimal是Java中用來表示任意精確浮點數運算的類，在BigDecimal中，使用unscaledValue × 10-scale來表示一個浮點數。其中，unscaledValue是一個BigInteger，scale是一個int。從這個表示方法來看，BigDecimal只能標識有限小數，不過可以表示的數據范圍遠遠大於double，在實際應用中基本足夠了。

下面提一下兩個精度問題：

問題一：BigDecimal的精度問題

System.out.println(new BigDecimal(0.1).toString()); // 0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625
System.out.println(new BigDecimal("0.1").toString()); // 0.1
System.out.println(new BigDecimal(
Double.toString(0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625)).toString());// 0.1
System.out.println(new BigDecimal(Double.toString(0.1)).toString()); // 0.1

分析一下上面代碼的問題（注釋的內容表示此語句的輸出）

第一行：事實上，由於二進制無法精確地表示十進制小數0.1，但是編譯器讀到字符串"0.1"之后，必須把它轉成8個字節的double值，因此，編譯器只能用一個最接近的值來代替0.1了，即0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625。因此，在運行時，傳給BigDecimal構造函數的真正的數值是0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625；

第二行：BigDecimal能夠正確地把字符串轉化成真正精確的浮點數；

第三行：問題在於Double.toString會使用一定的精度來四舍五入double，然后再輸出。會。Double.toString(0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625)輸出的事實上是"0.1"，因此生成的BigDecimal表示的數也是0.1；

第四行：基於前面的分析，事實上這一行代碼等價於第三行。

 

結論：

1.如果你希望BigDecimal能夠精確地表示你希望的數值，那么一定要使用字符串來表示小數，並傳遞給BigDecimal的構造函數；

2.如果你使用Double.toString來把double轉化字符串，然后調用BigDecimal(String)，這個也是不靠譜的，它不一定按你的想法工作；

3.如果你不是很在乎是否完全精確地表示，並且使用了BigDecimal(double)，那么要注意double本身的特例，double的規范本身定義了幾個特殊的double值(Infinite，-Infinite，NaN)，不要把這些值傳給BigDecimal，否則會拋出異常。

問題二：把double強制轉化成int，難道不是扔掉小數部分嗎？

 int x=(int)1023.99999999999999; // x=1024為什么？ 

原因還是在於二進制無法精確地表示某些十進制小數，因此1023.99999999999999在編譯之后的double值變成了1024。

所以，把double強制轉化成int確實是扔掉小數部分，但是你寫在代碼中的值，並不一定是編譯器生成的真正的double值。

驗證代碼：

double d = 1023.99999999999999;
int x = (int) d;
System.out.println(new BigDecimal(d).toString()); // 1024
System.out.println(Long.toHexString(Double.doubleToRawLongBits(d))); // 4090000000000000
System.out.println(x); // 1024

前面提過BigDecimal可以精確地把double表示出來還記得吧。

我們也可以直接打印出d的二進制形式，根據IEEE 754的規定，我們可以算出0x4090000000000000=(1024)。