Java中的BigDecimal類和int和Integer總結


前言

我們都知道浮點型變量在進行計算的時候會出現丟失精度的問題。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
復制代碼

可以看到在Java中進行浮點數運算的時候,會出現丟失精度的問題。那么我們如果在進行商品價格計算的時候,就會出現問題。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,尤其是當電商網站的並發量上去的時候,出現的問題將是巨大的。可能會導致無法下單,或者對賬出現問題。所以接下來我們就可以使用Java中的BigDecimal類來解決這類問題。

Java中float的精度為6-7位有效數字。double的精度為15-16位

API

	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對象的數值轉換成字符串。    
  doubleValue()         將BigDecimal對象中的值以雙精度數返回。   
  floatValue() 將BigDecimal對象中的值以單精度數返回。 longValue() 將BigDecimal對象中的值以長整數返回。 intValue() 將BigDecimal對象中的值以整數返回。 復制代碼

BigDecimal精度也丟失

我們在使用BigDecimal時,使用它的BigDecimal(String)構造器創建對象才有意義。其他的如BigDecimal b = new BigDecimal(1)這種,還是會發生精度丟失的問題。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 復制代碼

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可以准確存儲19位數字,而double只能准備存儲16位數字。double由於有exp位,可以存16位以上的數字,但是需要以低位的不精確作為代價。如果需要高於19位數字的精確存儲,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。商業運算中我們要使用BigDecimal。

正確運用BigDecimal

BigDecimal BigDecimal(double d); //不允許使用 BigDecimal BigDecimal(String s); //常用,推薦使用 static BigDecimal valueOf(double d); //常用,推薦使用 其原因有

  • double 參數的構造方法,不允許使用!!!!因為它不能精確的得到相應的值;
  • String 構造方法是完全可預知的: 寫入 new BigDecimal("0.1") 將創建一個 BigDecimal,它正好等於預期的0.1; 因此,通常建議優先使用 String 構造方法;
  • 靜態方法 valueOf(double val) 內部實現,仍是將 double 類型轉為 String 類型; 這通常是將 double(或float)轉化為 BigDecimal 的首選方法;

BigDecimal 的大小比較

例子:a.compareTo(b) < 0

compareTo 返回: -1,0,1

-1 小於
0 等於 1 大於

BigDecimal 的小數點后位數

BigDecimal c = new BigDecimal("2.224667").setScale(2, BigDecimal.ROUND_UP); System.out.println(c);//2.23 跟上面相反,進位處理 ---------- ROUND_CEILING 天花板(向上):正數進位向上,負數舍位向上 BigDecimal f = new BigDecimal("2.224667").setScale(2, BigDecimal.ROUND_CEILING); System.out.println(f);//2.23 如果是正數,相當於BigDecimal.ROUND_UP BigDecimal g = new BigDecimal("-2.225667").setScale(2, BigDecimal.ROUND_CEILING); System.out.println(g);//-2.22 如果是負數,相當於BigDecimal.ROUND_DOWN ---------- ROUND_FLOOR 地板(向下):正數舍位向下,負數進位向下 BigDecimal h = new BigDecimal("2.225667").setScale(2, BigDecimal.ROUND_FLOOR); System.out.println(h);//2.22 如果是正數,相當於BigDecimal.ROUND_DOWN BigDecimal i = new BigDecimal("-2.224667").setScale(2, BigDecimal.ROUND_FLOOR); ---------- ROUND_HALF_UP BigDecimal d = new BigDecimal("2.225").setScale(2, BigDecimal.ROUND_HALF_UP); System.out.println("ROUND_HALF_UP"+d); //2.23 四舍五入(若舍棄部分>=.5,就進位) ---------- ROUND_HALF_DOWN BigDecimal e = new BigDecimal("2.225").setScale(2, BigDecimal.ROUND_HALF_DOWN); System.out.println("ROUND_HALF_DOWN"+e);//2.22 四舍五入(若舍棄部分>.5,就進位) ---------- 復制代碼

int和Integer的區別

  • int是java提供的8種原始類型之一,java為每個原始類型提供了封裝類,Integer是int的封裝類。int默認值是0,而Integer默認值是null;
  • int和Integer(無論是否new)比較,都為true, 因為會把Integer自動拆箱為int再去比;
  • Integer是引用類型,用==比較兩個對象,其實比較的是它們的內存地址,所以不同的Integer對象肯定是不同的;
  • 但是對於Integer i=,java在編譯時會將其解釋成Integer i=Integer.valueOf();。但是,Integer類緩存了[-128,127]之間的整數, 所以對於Integer i1=127;與Integer i2=127; 來說,i1==i2,因為這二個對象指向同一個內存單元。 而Integer i1=128;與Integer i2=128; 來說,i1==i2為false。

各自的應用場景

  • Integer默認值是null,可以區分未賦值和值為0的情況。比如未參加考試的學生和考試成績為0的學生
  • 加減乘除和比較運算較多,用int
  • 容器里推薦用Integer。 對於PO實體類,如果db里int型字段允許null,則屬性應定義為Integer。 當然,如果系統限定db里int字段不允許null值,則也可考慮將屬性定義為int。
  • 對於應用程序里定義的枚舉類型, 其值如果是整形,則最好定義為int,方便與相關的其他int值或Integer值的比較
  • Integer提供了一系列數據的成員和操作,如Integer.MAX_VALUE,Integer.valueOf(),Integer.compare(),compareTo(),不過一般用的比較少。建議,一般用int類型,這樣一方面省去了拆裝箱,另一方面也會規避數據比較時可能帶來的bug。

作者:BothEyes1993
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來源:掘金
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