Java-从Double类型精度丢失认识BigDecimal

Java-从Double类型精度丢失认识BigDecimal

参考资料

• https://www.jianshu.com/p/07e3eeb90f18
• https://zh.wikipedia.org/wiki/IEEE_754
• https://docs.oracle.com/javase/7/docs/api/java/math/BigDecimal.html

Double类型丢失精度

public static void main(String[] args) {
    double value = 0.05 + 0.01;
    System.out.println(value);
    //0.060000000000000005
}

double 类型的 0.05 + 0.01 的结果我们猜想的应该是 0.06 但是程序的数据结果却是大大的超出了我们的预料(我们称这种现象为精度丢失)，造成上面的这种情况的原因是小数在计算机中的存储形式造成的。

精度丢失的原因不是本篇博客的主要内容，所以在这里不再赘述，想要了解的可以查看，文章顶部的 IEEE 754 的规范。

double 类型存在着上面的这种问题，所以我们肯定是不能用它来进行特别精细的计算了，比如 科学研究 和 金融 相关的业务逻辑。因为一旦数据不精确就可能造成比较严重的问题。

BigDecimal

既然出现了上面的这种问题，肯定是有解决办法的，官方提供的解决办法就是 BigDecimal 类。

与BigDecimal类似的还有BigInteger类.

构造BitDecimal

具有char[]参数的构造方法我们一般是不会去主动调用的，因为当我们调用具有string参数的构造函数时，会间接地调用char[]参数的构造方法。

public BigDecimal(String val) {
    this(val.toCharArray(), 0, val.length());
}

在构建BigDecimal的时候推荐使用String参数的构造方法，因为double参数的构造方法会会出现一些问题。

public static void main(String[] args) {
    BigDecimal bigDecimal = new BigDecimal(0.06);
    System.out.println(bigDecimal);
    
    BigDecimal bigDecimalStr = new BigDecimal("0.06");
    System.out.println(bigDecimalStr);
}

输出结果如下

0.059999999999999997779553950749686919152736663818359375
0.06

通过输出结果我们发现,当通过double参数的构造方法的来创建BigDecimal对象的时候，输出结果更加的让人头大了 😠。造成这样的情况的原因是:

官方文档提到了像 0.1、0.06 这样的double类型的数，不是一个精确的数值，所以造成了上面的这种情况。而官方文档也推荐了使用string参数的构造方法来构造 BigDecimal对象来避免这种问题。

强大的BigDecimal

public static void main(String[] args) {
    BigDecimal bd1 = new BigDecimal("0.5");
    BigDecimal bdResult = bd1.add(new BigDecimal("0.1"));
    System.out.println(bdResult.toString());
}

通过BigDecimal我们就可以避免掉，精度就是造成的数据错误达的问题了，然而BigDecimal不仅仅可以用来解决精度就是的问题，double类型可以做到的BigDecimal类型同样可以做到(如:四则运算)；而BigDecimal可以进行精度的舍入(保留两位小数等)功能则是double 类型做不具备的。

四则运算

运算	方法
加法	bd1.add
减法	bd1.subtract
乘法	bd1.multiply
除法	bd1.divide
取模/取余数	bd1.remainder

比较运算

通过BigDecimal对象可以实现比较大小和判断是否相等的功能。

public static void main(String[] args) {
    BigDecimal bd1 = new BigDecimal("0.5");
    System.out.println(bd1.compareTo(new BigDecimal("0.5")));
    System.out.println(bd1.compareTo(new BigDecimal("0.1")));
    System.out.println(bd1.compareTo(new BigDecimal("0.6")));
}
/*
输出结果:
0
1
-1
*/

控制精度

对精度的控制体现在保留小数上，我们可以通过BigDecimal.scale()方法来对精度进行控制，比如四舍五入保留两位小数等。

public static void main(String[] args) {
    //四舍五入保留两位小数
    BigDecimal bigDecimal = new BigDecimal("2.555");
    bigDecimal = bigDecimal.setScale(2, RoundingMode.HALF_UP);
    System.out.println(bigDecimal.toString());
    //向上取整
    bigDecimal = bigDecimal.setScale(0, RoundingMode.CEILING);
    System.out.println(bigDecimal);
    //向下取整
    bigDecimal = new BigDecimal("2.1");
    bigDecimal = bigDecimal.setScale(0, RoundingMode.FLOOR);
    System.out.println(bigDecimal.toString());
}
//输出结果
/**
2.56
3
2
*/

注意

BigDecimal是不可变的，所以每一次操作都会创建一个新的BigDecimal对象。