Java中的Double類型計算

一、問題的提出：

如果我們編譯運行下面這個程序會看到什么？
public class Test{
    public static void main(String args[]){
        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);
    }
};
你沒有看錯！結果確實是
0.060000000000000005
0.5800000000000001
401.49999999999994
1.2329999999999999
Java中的簡單浮點數類型float和double不能夠進行運算。不光是Java，在其它很多編程語言中也有這樣的問題。在大多數情況下，計算的結果是准確的，但是多試幾次（可以做一個循環）就可以試出類似上面的錯誤。現在終於理解為什么要有BCD碼了。
這個問題相當嚴重，如果你有9.999999999999元，你的計算機是不會認為你可以購買10元的商品的。
在有的編程語言中提供了專門的貨幣類型來處理這種情況，但是Java沒有。現在讓我們看看如何解決這個問題。
 
四舍五入
我們的第一個反應是做四舍五入。Math類中的round方法不能設置保留幾位小數，我們只能象這樣（保留兩位）：
public double round(double value){
    return Math.round(value*100)/100.0;
}
非常不幸，上面的代碼並不能正常工作，給這個方法傳入4.015它將返回4.01而不是4.02，如我們在上面看到的
4.015*100=401.49999999999994
因此如果我們要做到精確的四舍五入，不能利用簡單類型做任何運算
java.text.DecimalFormat也不能解決這個問題：
System.out.println(new java.text.DecimalFormat("0.00").format(4.025));
輸出是4.02

 

二、精確計算

在《Effective Java》這本書中也提到這個原則，float和double只能用來做科學計算或者是工程計算，在商業計算中我們要用 java.math.BigDecimal

我們如果需要精確計算，非要用String來夠造BigDecimal不可！在《Effective Java》一書中的例子是用String來夠造BigDecimal的

下面提供計算的代碼：

（注意：divide方法中推薦使用枚舉RoundingMode.HALF_UP）

package com.wetalk.wbs.bas.util;

import java.io.Serializable;
import java.math.BigDecimal;
import java.math.RoundingMode;

/**
 * double的計算不精確，會有類似0.0000000000000002的誤差，正確的方法是使用BigDecimal或者用整型
 * 整型地方法適合於貨幣精度已知的情況，比如12.11+1.10轉成1211+110計算，最后再/100即可
 * 以下是摘抄的BigDecimal方法:
 */
public class DoubleUtil implements Serializable {
    private static final long serialVersionUID = -3345205828566485102L;
    // 默認除法運算精度
    private static final Integer DEF_DIV_SCALE = 2;

    /**
     * 提供精確的加法運算。
     *
     * @param value1 被加數
     * @param value2 加數
     * @return 兩個參數的和
     */
    public static Double add(Double value1, Double value2) {
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(value1));
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(value2));
        return b1.add(b2).doubleValue();
    }

    /**
     * 提供精確的減法運算。
     *
     * @param value1 被減數
     * @param value2 減數
     * @return 兩個參數的差
     */
    public static double sub(Double value1, Double value2) {
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(value1));
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(value2));
        return b1.subtract(b2).doubleValue();
    }

    /**
     * 提供精確的乘法運算。
     *
     * @param value1 被乘數
     * @param value2 乘數
     * @return 兩個參數的積
     */
    public static Double mul(Double value1, Double value2) {
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(value1));
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(value2));
        return b1.multiply(b2).doubleValue();
    }

    /**
     * 提供（相對）精確的除法運算，當發生除不盡的情況時， 精確到小數點以后10位，以后的數字四舍五入。
     *
     * @param dividend 被除數
     * @param divisor  除數
     * @return 兩個參數的商
     */
    public static Double divide(Double dividend, Double divisor) {
        return divide(dividend, divisor, DEF_DIV_SCALE);
    }

    /**
     * 提供（相對）精確的除法運算。 當發生除不盡的情況時，由scale參數指定精度，以后的數字四舍五入。
     *
     * @param dividend 被除數
     * @param divisor  除數
     * @param scale    表示表示需要精確到小數點以后幾位。
     * @return 兩個參數的商
     */
    public static Double divide(Double dividend, Double divisor, Integer scale) {
        if (scale < 0) {
            throw new IllegalArgumentException("The scale must be a positive integer or zero");
        }
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(dividend));
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(divisor));
        return b1.divide(b2, scale,RoundingMode.HALF_UP).doubleValue();
    }

    /**
     * 提供指定數值的（精確）小數位四舍五入處理。
     *
     * @param value 需要四舍五入的數字
     * @param scale 小數點后保留幾位
     * @return 四舍五入后的結果
     */
    public static double round(double value,int scale){
        if(scale<0){
            throw new IllegalArgumentException("The scale must be a positive integer or zero");
        }
        BigDecimal b = new BigDecimal(Double.toString(value));
        BigDecimal one = new BigDecimal("1");
        return b.divide(one,scale, RoundingMode.HALF_UP).doubleValue();
    }
}