Java中的BigDecimal类你了解多少?

开发 后端
在一般开发过程中,我们数据库中存储的数据都是float和double类型的。在进行拿来拿去运算的时候还需要不断的转化,这样十分的不方便。

[[316872]]

前言

我们都知道浮点型变量在进行计算的时候会出现丢失精度的问题。如下一段代码:

  1. System.out.println(0.05 + 0.01); 
  2. System.out.println(1.0 - 0.42); 
  3. System.out.println(4.015 * 100); 
  4. System.out.println(123.3 / 100); 

输出:

  1. 0.060000000000000005 
  2. 0.5800000000000001 
  3. 401.49999999999994 
  4. 1.2329999999999999 

可以看到在Java中进行浮点数运算的时候,会出现丢失精度的问题。那么我们如果在进行商品价格计算的时候,就会出现问题。很有可能造成我们手中有0.06元,却无法购买一个0.05元和一个0.01元的商品。因为如上所示,他们两个的总和为0.060000000000000005。这无疑是一个很严重的问题,尤其是当电商网站的并发量上去的时候,出现的问题将是巨大的。可能会导致无法下单,或者对账出现问题。所以接下来我们就可以使用Java中的BigDecimal类来解决这类问题。

普及一下:

Java中float的精度为6-7位有效数字。double的精度为15-16位。

API

构造器:

  1. 构造器                   描述 
  2. BigDecimal(int)       创建一个具有参数所指定整数值的对象。 
  3. BigDecimal(double)    创建一个具有参数所指定双精度值的对象。 
  4. BigDecimal(long)      创建一个具有参数所指定长整数值的对象。 
  5. BigDecimal(String)    创建一个具有参数所指定以字符串表示的数值的对象。 

函数:

  1. 方法                    描述 
  2. add(BigDecimal)       BigDecimal对象中的值相加,然后返回这个对象。 
  3. subtract(BigDecimal)  BigDecimal对象中的值相减,然后返回这个对象。 
  4. multiply(BigDecimal)  BigDecimal对象中的值相乘,然后返回这个对象。 
  5. divide(BigDecimal)    BigDecimal对象中的值相除,然后返回这个对象。 
  6. toString()            将BigDecimal对象的数值转换成字符串。 
  7. doubleValue()         将BigDecimal对象中的值以双精度数返回。 
  8. floatValue()          将BigDecimal对象中的值以单精度数返回。 
  9. longValue()           将BigDecimal对象中的值以长整数返回。 
  10. intValue()            将BigDecimal对象中的值以整数返回。 

由于一般的数值类型,例如double不能准确的表示16位以上的数字。

BigDecimal精度也丢失

我们在使用BigDecimal时,使用它的BigDecimal(String)构造器创建对象才有意义。其他的如BigDecimal b = new BigDecimal(1)这种,还是会发生精度丢失的问题。如下代码:

  1. BigDecimal a = new BigDecimal(1.01); 
  2. BigDecimal b = new BigDecimal(1.02); 
  3. BigDecimal c = new BigDecimal("1.01"); 
  4. BigDecimal d = new BigDecimal("1.02"); 
  5. System.out.println(a.add(b)); 
  6. System.out.println(c.add(d)); 

输出:

  1. 2.0300000000000000266453525910037569701671600341796875 
  2. 2.03 

可见论丢失精度BigDecimal显的更为过分。但是使用Bigdecimal的BigDecimal(String)构造器的变量在进行运算的时候却没有出现这种问题。 究其原因计算机组成原理里面都有,它们的编码决定了这样的结果。long可以准确存储19位数字,而double只能准备存储16位数字。double由于有exp位,可以存16位以上的数字,但是需要以低位的不精确作为代价。如果需要高于19位数字的精确存储,则必须用BigInteger来保存,当然会牺牲一些性能。所以我们一般使用BigDecimal来解决商业运算上丢失精度的问题的时候,声明BigDecimal对象的时候一定要使用它构造参数为String的类型的构造器。

同时这个原则Effective Java和MySQL 必知必会中也都有提及。float和double只能用来做科学计算和工程计算。商业运算中我们要使用BigDecimal。

而且我们从源码的注释中官方也给出了说明,如下是BigDecimal类的double类型参数的构造器上的一部分注释说明:

  1. The results of this constructor can be somewhat unpredictable. 
  2.      * One might assume that writing {@code new BigDecimal(0.1)} in 
  3.      * Java creates a {@code BigDecimal} which is exactly equal to 
  4.      * 0.1 (an unscaled value of 1, with a scale of 1), but it is 
  5.      * actually equal to 
  6.      * 0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625. 
  7.      * This is because 0.1 cannot be represented exactly as a 
  8.      * {@code double} (orfor that matter, as a binary fraction of 
  9.      * any finite length).  Thus, the value that is being passed 
  10.      * <i>in</i> to the constructor is not exactly equal to 0.1, 
  11.      * appearances notwithstanding. 
  12.        …… 
  13.         * When a {@code double} must be used as a source for a 
  14.      * {@code BigDecimal}, note that this constructor provides an 
  15.      * exact conversion; it does not give the same result as 
  16.      * converting the {@code doubleto a {@code String} using the 
  17.      * {@link Double#toString(double)} method and then using the 
  18.      * {@link #BigDecimal(String)} constructor.  To get that result, 
  19.      * use the {@code static} {@link #valueOf(double)} method. 
  20.      * </ol> 
  21. public BigDecimal(double val) { 
  22.     this(val,MathContext.UNLIMITED); 

第一段也说的很清楚它只能计算的无限接近这个数,但是无法精确到这个数。第二段则说,如果要想准确计算这个值,那么需要把double类型的参数转化为String类型的。并且使用BigDecimal(String)这个构造方法进行构造。 去获取结果。

正确运用BigDecimal

另外,BigDecimal所创建的是对象,我们不能使用传统的+、-、*、/等算术运算符直接对其对象进行数学运算,而必须调用其相对应的方法。方法中的参数也必须是BigDecimal的对象,由刚才我们所罗列的API也可看出。

在一般开发过程中,我们数据库中存储的数据都是float和double类型的。在进行拿来拿去运算的时候还需要不断的转化,这样十分的不方便。这里我写了一个工具类:

  1. /** 
  2.  * @author: Ji YongGuang. 
  3.  * @date: 19:50 2017/12/14. 
  4.  */ 
  5. public class BigDecimalUtil { 
  6.  
  7.     private BigDecimalUtil() { 
  8.  
  9.     } 
  10.  
  11.     public static BigDecimal add(double v1, double v2) {// v1 + v2 
  12.         BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1)); 
  13.         BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2)); 
  14.         return b1.add(b2); 
  15.     } 
  16.  
  17.     public static BigDecimal sub(double v1, double v2) { 
  18.         BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1)); 
  19.         BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2)); 
  20.         return b1.subtract(b2); 
  21.     } 
  22.  
  23.     public static BigDecimal mul(double v1, double v2) { 
  24.         BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1)); 
  25.         BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2)); 
  26.         return b1.multiply(b2); 
  27.     } 
  28.  
  29.     public static BigDecimal div(double v1, double v2) { 
  30.         BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1)); 
  31.         BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2)); 
  32.         // 2 = 保留小数点后两位   ROUND_HALF_UP = 四舍五入 
  33.         return b1.divide(b2, 2, BigDecimal.ROUND_HALF_UP);// 应对除不尽的情况 
  34.     } 

该工具类提供了double类型的基本的加减乘除运算。直接调用即可。

责任编辑:武晓燕 来源: 简书
相关推荐

2023-02-24 14:46:32

Java线程池编程

2023-09-18 08:56:57

StringJava

2023-05-06 08:53:13

2016-08-17 10:24:28

2020-06-04 14:15:55

Java中BigDecimal函数

2023-12-09 08:58:30

AndroidActivity启动模式

2022-08-01 08:37:45

Java池化缓存

2015-11-09 10:44:37

DevOpsIT运维

2021-08-11 08:44:25

云计算混合云云网协同

2009-06-17 13:18:21

BigDecimal类Java

2012-12-27 10:58:24

KVMKVM概念

2023-10-29 08:35:47

AndroidAOP编程

2023-10-25 08:17:06

Lite模式代理类

2021-06-06 18:22:04

PprofGopher逻辑

2023-12-11 13:59:00

YieldPython生成器函数

2011-11-23 13:04:19

Java高精度BigDecimal

2023-09-26 07:44:52

JavaJVM

2020-03-25 08:47:22

智能边缘边缘计算网络

2023-12-24 12:56:36

协程

2023-08-17 10:12:04

前端整洁架构
点赞
收藏

51CTO技术栈公众号