Java中的BigDecimal类你了解多少?
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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并發量上去的時候,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。由于一般的數值類型,例如double不能準確的表示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可以準確存儲19位數字,而double只能準備存儲16位數字。double由于有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。如果需要高于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,如果要想準確計算這個值,那么需要把double類型的參數轉化為String類型的。并且使用BigDecimal(String)這個構造方法進行構造。去獲取結果。
正確運用BigDecimal
另外,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。
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,這樣十分的不方便。這里我寫了一個工具類:
/*** @author: Ji YongGuang.* @date: 19:50 2017/12/14.*/ publicclass BigDecimalUtil {private BigDecimalUtil() {}public static BigDecimal add(double v1, double v2) {// v1 + v2BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));return b1.add(b2);}public static BigDecimal sub(double v1, double v2) {BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));return b1.subtract(b2);}public static BigDecimal mul(double v1, double v2) {BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));return b1.multiply(b2);}public static BigDecimal div(double v1, double v2) {BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));// 2 = 保留小數點后兩位 ROUND_HALF_UP = 四舍五入return b1.divide(b2, 2, BigDecimal.ROUND_HALF_UP);// 應對除不盡的情況} }該工具類提供了double類型的基本的加減乘除運算。直接調用即可。
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?001:《Java并發與高并發解決方案》學習筆記;?002:《深入JVM內核——原理、診斷與優化》學習筆記;?003:《Java面試寶典》?004:《Docker開源書》?005:《Kubernetes開源書》?006:《DDD速成(領域驅動設計速成)》?007:全部?008:加技術討論群
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總結
以上是生活随笔為你收集整理的Java中的BigDecimal类你了解多少?的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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