詳解java中BigDecimal精度問題
在實際開發中，對于 不需要任何準確計算精度的屬性可以直接使用float或double，但是如果需要精確計算結果，則必須使用BigDecimal，例如價格、質量。
為什么這么說，主要有兩點
1、double計算會有精度丟失問題
2、在除法運算時，BigDecimal提供了豐富的取舍規則。(double雖然可以通過NumberFormat進行四舍五入，但是NumberFormat是線程不安全的)
對于精度問題我們可以看下實際的例子
public static void main(String[] args) { //正常 3.3 System.out.println('加法結果：'+(1.1+2.2)); //正常 -7.9 System.out.println('減法結果：'+(2.2-10.1)); //正常 2.42 System.out.println('乘法結果：'+(1.1*2.2)); //正常 0.44 System.out.println('除法結果：'+(4.4/10));}
實際控制臺輸出
為什么會這樣
在于我們的計算機是二進制的。浮點數沒有辦法是用二進制進行精確表示。我們的CPU表示浮點數由兩個部分組成：指數和尾數，這樣的表示方法一般都會
失去一定的精確度，有些浮點數運算也會產生一定的誤差。如：2.4的二進制表示并非就是精確的2.4。反而最為接近的二進制表示是 2.3999999999999999。
浮點數的值實際上是由一個特定的數學公式計算得到的。
二、BigDecimal構造函數1、四種構造函數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。
這幾個都是常用的構造器，他們返回的對象都是BigDecimal對象。換而言之，將BigDecimal對象轉換為其他類型的對象，我們通過以下幾種。
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。
這里需要非常注意BigDecimal(double)的構造函數，也是會存在精度丟失的問題,其它的不會，這里也可以舉例說明
public static void main(String[] args) { BigDecimal intDecimal = new BigDecimal(10); BigDecimal doubleDecimal = new BigDecimal(4.3); BigDecimal longDecimal = new BigDecimal(10L); BigDecimal stringDecimal = new BigDecimal('4.3'); System.out.println('intDecimal=' + intDecimal); System.out.println('doubleDecimal=' + doubleDecimal); System.out.println('longDecimal=' + longDecimal); System.out.println('stringDecimal=' + stringDecimal);}
控制臺實際輸出
從圖中很明顯可以看出，對于double的構造函數是會存在精度丟失的可能的。
2、為什么會出現這種情況這個在new BigDecimal(double)類型的構造函數上的注解有解釋說明。
這個構造函數的結果可能有些不可預測。 可以假設在Java中寫入new BigDecimal(0.1)創建一個BigDecimal ，它完全等于0.1（非標尺值為1，比例為1），但實際上等于
0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625。 這是因為0.1不能像double （或者作為任何有限長度的二進制分數）精確地表示。
因此，正在被傳遞給構造的值不是正好等于0.1。
3、如何解決有兩種常用的解決辦法。
1、是將double 通過Double.toString(double)先轉為String，然后放入BigDecimal的String構造函數中。
2、不通過BigDecimal的構造函數，而是通過它的靜態方法BigDecimal.valueOf(double),也同樣不會丟失精度。
示例
public static void main(String[] args) { String string = Double.toString(4.3); BigDecimal stringBigDecimal = new BigDecimal(string); BigDecimal bigDecimal = BigDecimal.valueOf(4.3); System.out.println('stringBigDecimal = ' + stringBigDecimal); System.out.println('bigDecimal = ' + bigDecimal);}
運行結果
這樣也能保證，對與double而言，轉BigDecimal不會出現精度丟失的情況。
三、常用方法1、常用方法示例
public static void main(String[] args) { BigDecimal a = new BigDecimal('4.5'); BigDecimal b = new BigDecimal('1.5'); BigDecimal c = new BigDecimal('-10.5'); BigDecimal add_result = a.add(b); BigDecimal subtract_result = a.subtract(b); BigDecimal multiply_result = a.multiply(b); BigDecimal divide_result = a.divide(b); BigDecimal remainder_result = a.remainder(b); BigDecimal max_result = a.max(b); BigDecimal min_result = a.min(b); BigDecimal abs_result = c.abs(); BigDecimal negate_result = a.negate(); System.out.println('4.5+1.5=' + add_result); System.out.println('4.5-1.5=' + subtract_result); System.out.println('4.5*1.5=' + multiply_result); System.out.println('4.5/1.5=' + divide_result); System.out.println('4.5/1.5余數=' + remainder_result); System.out.println('4.5和1.5最大數=' + max_result); System.out.println('4.5和1.5最小數=' + min_result); System.out.println('-10.5的絕對值=' + abs_result); System.out.println('4.5的相反數=' + negate_result);}
4.5+1.5=6.0
4.5-1.5=3.0
4.5*1.5=6.75
4.5/1.5=3
4.5/1.5余數=0.0
4.5和1.5最大數=4.5
4.5和1.5最小數=1.5
-10.5的絕對值=10.5
4.5的相反數=-4.5
這里把除法單獨再講一下,因為除法操作的時候會有除不盡的情況，，比如 3,5/3，這時會報錯java.lang.ArithmeticException: Non-terminating decimal expansion;
no exact representable decimal result。所以這里要考慮除不盡的情況下，保留幾位小數,取舍規則。（除法如果可能存在除不進，那就用下面方法）
BigDecimal divide(BigDecimal divisor, int scale, int roundingMode) 第一參數表示除數，第二個參數表示小數點后保留位數，第三個參數表示取舍規則。2、取舍規則
ROUND_UP //不管保留數字后面是大是小(0除外)都會進1ROUND_DOWN//保留設置數字，后面所有直接去除ROUND_HALF_UP //常用的四舍五入 ROUND_HALF_DOWN //五舍六入ROUND_CEILING //向正無窮方向舍入ROUND_FLOOR //向負無窮方向舍入ROUND_HALF_EVEN //向（距離）最近的一邊舍入，除非兩邊（的距離）是相等,如果是這樣，如果保留位數是奇數，使用ROUND_HALF_UP，如果是偶數，使用ROUND_HALF_DOWNROUND_UNNECESSARY //計算結果是精確的，不需要舍入模式
注意 我們最常用的應該是 ROUND_HALF_UP(四舍五入)
這里舉幾個常用的取舍規則
public static void main(String[] args) { BigDecimal a = new BigDecimal('1.15'); BigDecimal b = new BigDecimal('1'); //不管保留數字后面是大是小(0除外)都會進1 所以這里輸出為1.2 BigDecimal divide_1 = a.divide(b,1,BigDecimal.ROUND_UP); //保留設置數字，后面所有直接去除 所以這里輸出為1.1 BigDecimal divide_2 = a.divide(b,1,BigDecimal.ROUND_DOWN); //常用的四舍五入 所以這里輸出1.2 BigDecimal divide_3 = a.divide(b,1,BigDecimal.ROUND_HALF_UP); //這個可以理解成五舍六入 所以這里輸出1.1 BigDecimal divide_4 = a.divide(b,1,BigDecimal.ROUND_HALF_DOWN); //這里將1.15改成1.16 BigDecimal c = new BigDecimal('1.16'); //那么這里就符合六入了 所以輸出變為1.2 BigDecimal divide_5 = c.divide(b,1,BigDecimal.ROUND_HALF_DOWN); System.out.println('divide_1 = ' + divide_1); System.out.println('divide_2 = ' + divide_2); System.out.println('divide_3 = ' + divide_3); System.out.println('divide_4 = ' + divide_4); System.out.println('divide_5 = ' + divide_5);}
運行結果
divide_1 = 1.2
divide_2 = 1.1
divide_3 = 1.2
divide_4 = 1.1
divide_5 = 1.2
四、格式化由于NumberFormat類的format()方法可以使用BigDecimal對象作為其參數，可以利用BigDecimal對超出16位有效數字的貨幣值，百分值，以及一般數值進行格式化控制。
以利用BigDecimal對貨幣和百分比格式化為例。首先，創建BigDecimal對象，進行BigDecimal的算術運算后，分別建立對貨幣和百分比格式化的引用，最后利用
BigDecimal對象作為format()方法的參數，輸出其格式化的貨幣值和百分比。
示例
public static void main(String[] args) { //建立貨幣格式化引用 NumberFormat currency = NumberFormat.getCurrencyInstance(); //建立百分比格式化引用 NumberFormat percent = NumberFormat.getPercentInstance(); //百分比小數點最多3位 percent.setMaximumFractionDigits(3); //取整 NumberFormat integerInstance = NumberFormat.getIntegerInstance(); ////金額 BigDecimal loanAmount = new BigDecimal('188.555'); ////利率 BigDecimal interestRate = new BigDecimal('0.018555555'); //沒有指定保留位數的情況下 默認保留2位 System.out.println('金額: ' + currency.format(loanAmount)); //貨幣(百分比)格式化 指定默認的取舍規則是四舍五入 System.out.println('利率: ' + percent.format(interestRate)); //取整還有點不一樣 188.555取整為189, 188.51也是189 但是189.5確實188,所以它不是真正意義上的四舍五入 System.out.println('取整: ' + integerInstance.format(loanAmount));}
運行結果
金額: ￥188.56利率: 1.856%取整: 189
這里有幾點在說明下
1、格式化的時候沒有指定保留位數的情況下 默認保留2位。
2、貨幣(百分比)格式化 指定默認的取舍規則是四舍五入。
3、取整還有點不一樣 188.555取整為189, 188.51也是189 但是189.5確實188,所以它不是真正意義上的四舍五入。
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