BigDecimal一定不會丟失精度嗎?


舉例:

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。

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。

普及一下:

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

API
構造器:

構造器                   描述
BigDecimal(int)       創建一個具有參數所指定整數值的對象。
BigDecimal(double)    創建一個具有參數所指定雙精度值的對象。
BigDecimal(long)      創建一個具有參數所指定長整數值的對象。
BigDecimal(String)    創建一個具有參數所指定以字符串表示的數值的對象。

函數:

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。

由於一般的數值類型,例如double不能准確的表示16位以上的數字。

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

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。

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 {@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>  
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,但是無法精確到這個數。

第二段則說,如果要想准確計算這個值,那么需要把double類型的參數轉化為String類型的。並且使用BigDecimal(String)這個構造方法進行構造。去獲取結果。

正確運用BigDecimal

划重點!!!

在使用BigDecimal時,一定要用它的BigDecimal(String)構造器創建對象。

BigDecimal所創建的是對象,我們不能使用傳統的+、-、*、/等算術運算符直接對其對象進行數學運算,而必須調用其相對應的方法。

方法中的參數也必須是BigDecimal的對象,由剛才我們所羅列的API也可看出。可以參看相應的API;

在一般開發過程中,我們數據庫中存儲的數據都是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化,建議自己搞一個工具類

 


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