Java-BigDecimal

引言

借用《Effactive Java》这本书中的话,float和double类型的主要设计目标是为了科学计算和工程计算。他们执行二进制浮点运算,这是为了在广域数值范围上提供较为精确的快速近似计算而精心设计的。然而,它们没有提供完全精确的结果,所以不应该被用于要求精确结果的场合。但是,商业计算往往要求结果精确,这时候BigDecimal就派上大用场啦。

在日常开发中我们经常会碰到小数计算,而小数直接计算的话会出现一些小小的错误,如下:

System.out.println(1.01 + 2.02);

你说能输出什么?3.03?实际上输出的是

  3.0300000000000002

这是因为不论是float 还是double都是浮点数,而计算机是二进制的,浮点数会失去一定的精确度。有没有不失精度的办法呢?这里就要用到BigDecimal了。

java.math.BigDecimal,Java在java.math包中提供的API类BigDecimal,用来对超过16位有效位的数进行精确的运算。双精度浮点型变量double可以处理16位有效数。在实际应用中,需要对更大或者更小的数进行运算和处理。

float和double只能用来做科学计算或者是工程计算,在商业计算中要用java.math.BigDecimal。

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。构造器是类的特殊方法,专门用来创建对象,特别是带有参数的对象。

BigDecimal简介

BigDecimal 由任意精度的整数非标度值 和32 位的整数标度 (scale) 组成。如果为零或正数,则标度是小数点后的位数。如果为负数,则将该数的非标度值乘以 10 的负scale 次幂。因此,BigDecimal表示的数值是(unscaledValue × 10-scale)。

测试代码

3.1构造函数

(主要测试参数类型为double和String的两个常用构造函数)

  BigDecimal aDouble =new BigDecimal(1.22);
  System.out.println("construct with a double value: " + aDouble);

  BigDecimal aString = new BigDecimal("1.22");
  System.out.println("construct with a String value: " + aString);

你认为输出结果会是什么呢?如果你没有认为第一个会输出1.22,那么恭喜你答对了,输出结果如下:

construct with a doublevalue:1.2199999999999999733546474089962430298328399658203125
construct with a String value: 1.22

JDK的描述:

1、参数类型为double的构造方法的结果有一定的不可预知性。有人可能认为在Java中写入newBigDecimal(0.1)所创建的BigDecimal正好等于0.1(非标度值1,其标度为1),但是它实际上等于0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625。这是因为0.1无法准确地表示为double(或者说对于该情况,不能表示为任何有限长度的二进制小数)。这样,传入到构造方法的值不会正好等于0.1(虽然表面上等于该值)。

2、另一方面,String 构造方法是完全可预知的:写入newBigDecimal(“0.1”)将创建一个BigDecimal,它正好等于预期的0.1。

因此,比较而言,通常建议优先使用String构造方法。

3、当double必须用作BigDecimal的源时,请注意,此构造方法提供了一个准确转换;它不提供与以下操作相同的结果:先使用Double.toString(double)方法,然后使用BigDecimal(String)构造方法,将double转换为String。要获取该结果,请使用static valueOf(double)方法。

3.2 加法操作

  BigDecimal a =new BigDecimal("1.22");
  System.out.println("construct with a String value: " + a);

  BigDecimal b =new BigDecimal("2.22");
  a.add(b);
  System.out.println("aplus b is : " + a);

我们很容易会认为会输出:

  construct with a Stringvalue: 1.22
  a plus b is :3.44

但实际上是:

  construct with a Stringvalue: 1.22
  a plus b is : 1.22

减乘除其实最终都返回的是一个新的BigDecimal对象,因为BigInteger与BigDecimal都是不可变的(immutable)的,在进行每一步运算时,都会产生一个新的对象,所以a.add(b);虽然做了加法操作,但是a并没有保存加操作后的值,正确的用法应该是a=a.add(b);

3.3 加减乘除

BigDecimal的加减乘除运算:

public BigDecimal add(BigDecimal value);//加法
public BigDecimal subtract(BigDecimal value);//减法 
public BigDecimal multiply(BigDecimal value);//乘法
public BigDecimal divide(BigDecimal value);//除法

也可以照下面加法例子写成一个util,另外三个都差不多就不展开了。

public static double add(double value1,double value2){
    BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(value1));
    BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(value2));
    return b1.add(b2).doubleValue();
}

总结

(1)商业计算使用BigDecimal。

(2)尽量使用参数类型为String的构造函数。

(3) BigDecimal都是不可变的(immutable)的,在进行每一步运算时,都会产生一个新的对象,所以在做加减乘除运算时千万要保存操作后的值。

(4)我们往往容易忽略JDK底层的一些实现细节,导致出现错误,需要多加注意。

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/weixin_39190897/article/details/81987862