[[358035]]

本文轉(zhuǎn)載自微信公眾號(hào)「 故里學(xué)Java」，作者 故里學(xué)Java。轉(zhuǎn)載本文請(qǐng)聯(lián)系 故里學(xué)Java公眾號(hào)。

在我們?nèi)粘９ぷ髦袛?shù)值計(jì)算是不可避免的，特別是電商類(lèi)系統(tǒng)中，這個(gè)問(wèn)題一般情況下我們都是特別注意的，但是一不注意就會(huì)出大問(wèn)題，跟錢(qián)有關(guān)的事情沒(méi)小事。這不新來(lái)的大兄弟就一個(gè)不注意，在這個(gè)小陰溝里翻車(chē)了，鬧笑話(huà)了。

為了我們以后可以避免在這個(gè)問(wèn)題上犯錯(cuò)，我今天特地寫(xiě)了這一篇來(lái)總結(jié)一下。

避免用Double來(lái)進(jìn)行運(yùn)算

使用Double來(lái)計(jì)算，我們以為的算術(shù)運(yùn)算和計(jì)算機(jī)計(jì)算的并不完全一直，這是因?yàn)橛?jì)算機(jī)是以二進(jìn)制存儲(chǔ)數(shù)值的，我們輸入的十進(jìn)制數(shù)值都會(huì)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制進(jìn)行計(jì)算，十進(jìn)制轉(zhuǎn)二進(jìn)制再轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制就不是原來(lái)那個(gè)十進(jìn)制了，再也不是曾經(jīng)那個(gè)少年了。舉個(gè)例子：十進(jìn)制的0.1轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制是0.0 0011 0011 0011...(無(wú)數(shù)個(gè)0011)，再轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制就是0.1000000000000000055511151231，看到了吧，沒(méi)有騙你的。

計(jì)算機(jī)無(wú)法精確地表達(dá)浮點(diǎn)數(shù)，這是不可避免的，這是為什么浮點(diǎn)數(shù)計(jì)算后精度損失的原因。

System.out.println(0.1+0.2); 
System.out.println(1.0-0.8); 
System.out.println(4.015*100); 
System.out.println(123.3/100); 

通過(guò)簡(jiǎn)單的例子，我們發(fā)現(xiàn)精度損失并不是很大，但是這并不代表我們可以使用，特別是電商類(lèi)系統(tǒng)中，每天少說(shuō)幾百萬(wàn)的單量，每筆訂單哪怕少計(jì)算一分錢(qián)，算下來(lái)也是一筆不小的金額，所以說(shuō)，這不是個(gè)小事情，然后很多人就說(shuō)，金額計(jì)算啊，你用BigDecimal啊，對(duì)的，這個(gè)沒(méi)毛病，但是用了BigDecimal就完事大吉了嗎?當(dāng)問(wèn)出這句話(huà)的時(shí)候，就說(shuō)明這其中必有蹊蹺。

BigDecimal你遇見(jiàn)過(guò)哪些坑?

還是通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的例子，計(jì)算上邊例子中的運(yùn)算，來(lái)看一下結(jié)果：

System.out.println(new BigDecimal(0.1).add(new BigDecimal(0.2))); 
System.out.println(new BigDecimal(1.0).subtract(new BigDecimal(0.8))); 
System.out.println(new BigDecimal(4.015).multiply(new BigDecimal(100))); 
System.out.println(new BigDecimal(123.3).divide(new BigDecimal(100))); 

我們發(fā)現(xiàn)使用了BigDecimal之后計(jì)算結(jié)果還是不精確，這里就要記住BigDecimal的第一個(gè)坑了：

BigDecimal來(lái)表示和計(jì)算浮點(diǎn)數(shù)的時(shí)候，要使用String的構(gòu)造方法來(lái)初始化BigDecimal。

小的改進(jìn)一下再來(lái)看看結(jié)果：

System.out.println(new BigDecimal("0.1").add(new BigDecimal("0.2"))); 
System.out.println(new BigDecimal("1.0").subtract(new BigDecimal("0.8"))); 
System.out.println(new BigDecimal("4.015").multiply(new BigDecimal("100"))); 
System.out.println(new BigDecimal("123.3").divide(new BigDecimal("100"))); 

那么接下來(lái)一個(gè)問(wèn)題，使用了BigDecimal就萬(wàn)事大吉了嗎?并不是的!

接下來(lái)我們來(lái)看一下BigDecimal的源碼，這里面有一個(gè)地方需要注意，先看圖：

注意看這兩個(gè)屬性，scale表示小數(shù)點(diǎn)右邊幾位，precision表示精度，就是我們常說(shuō)的有效長(zhǎng)度。

前邊我們已經(jīng)知道，BigDecimal必須傳入字符串類(lèi)型數(shù)值，那么如果我們現(xiàn)在是一個(gè)Double類(lèi)型數(shù)值，該如何操作呢?通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的測(cè)試我們來(lái)看一下：

 private static void testScale() { 
     BigDecimal bigDecimal1 = new BigDecimal(Double.toString(100)); 
     BigDecimal bigDecimal2 = new BigDecimal(String.valueOf(100d)); 
     BigDecimal bigDecimal3 = BigDecimal.valueOf(100d); 
     BigDecimal bigDecimal4 = new BigDecimal("100"); 
     BigDecimal bigDecimal5 = new BigDecimal(String.valueOf(100)); 
 
     print(bigDecimal1); 
     print(bigDecimal2); 
     print(bigDecimal3); 
     print(bigDecimal4); 
     print(bigDecimal5);      
} 
 
private static void print(BigDecimal bigDecimal) { 
        System.out.println(String.format("scale %s precision %s result %s", bigDecimal.scale(), bigDecimal.precision(), bigDecimal.multiply(new BigDecimal("1.001")))); 
} 

run一下我們發(fā)現(xiàn)，以上前三種方式是將double轉(zhuǎn)換成BigDecimal之后，得到的BigDecimal的scale都是1，precision都是4，后兩種方式的toString方法得到的scale都是0，precision都是3，與1.001進(jìn)行乘運(yùn)算后，我們發(fā)現(xiàn)，scale是兩個(gè)數(shù)的scale相加的結(jié)果。

我們?cè)谔幚砀↑c(diǎn)數(shù)的字符串的時(shí)候，應(yīng)該顯式的方式通過(guò)格式化表達(dá)式或者格式化工具來(lái)明確小數(shù)位數(shù)和舍入方式。

浮點(diǎn)數(shù)的舍入和格式化該如何選擇?

我們首先來(lái)看看使用String.format的格式化舍入，會(huì)有什么結(jié)果，我們知道浮點(diǎn)數(shù)有double和float兩種，下邊我們就用這兩種來(lái)舉例子：

double num1 = 3.35; 
float num2 = 3.35f; 
System.out.println(String.format("%.1f", num1)); 
System.out.println(String.format("%.1f", num2)); 

得到的結(jié)果似乎與我們的預(yù)期有出入，其實(shí)這個(gè)問(wèn)題也很好解釋?zhuān)琩ouble和float的精度是不同的，double的3.35相當(dāng)于3.350000000000000088817841970012523233890533447265625，而float的3.35相當(dāng)于3.349999904632568359375，String.format才有的又是四舍五入的方式舍入，所以精度問(wèn)題和舍入方式就導(dǎo)致了運(yùn)算結(jié)果與我們預(yù)期不同。

Formatter類(lèi)中默認(rèn)使用的是HALF_UP的舍入方式，如果我們需要使用其他的舍入方式來(lái)格式化，可以手動(dòng)設(shè)置。

到這里我們就知道通過(guò)String.format的方式來(lái)格式化這條路坑有點(diǎn)多，所以，「浮點(diǎn)數(shù)的字符串格式化還得要使用BigDecimal來(lái)進(jìn)行」。

來(lái)，上代碼，測(cè)試一下究竟是不是那么回事：

BigDecimal num1 = new BigDecimal("3.35"); 
//小數(shù)點(diǎn)后1位，向下舍入 
BigDecimal num2 = num1.setScale(1, BigDecimal.ROUND_DOWN); 
System.out.println(num2); 
//小數(shù)點(diǎn)后1位，四舍五入 
BigDecimal num3 = num1.setScale(1, BigDecimal.ROUND_HALF_UP); 
System.out.println(num3); 
輸入結(jié)果： 
3.3 
3.4 

這次得到的結(jié)果與我們預(yù)期一致。

BigDecimal不能使用equals方法比較?

我們都知道，包裝類(lèi)的比較要使用equals，而不能使用==，那么這一條在Bigdecimal中也適用嗎?數(shù)據(jù)說(shuō)話(huà)，簡(jiǎn)單的一個(gè)測(cè)試來(lái)說(shuō)明：

System.out.println(new BigDecimal("1").equals(new BigDecimal("1.0"))) 
結(jié)果：false 

按照我們的理解1和1.0是相等的，也應(yīng)該是相等的，但是Bigdecimal的equals在比較中不只是比較了value，還比較了scale，我們前邊說(shuō)了scale是小數(shù)點(diǎn)后的位數(shù)，明顯兩個(gè)值的小數(shù)點(diǎn)后位數(shù)不一樣，所以結(jié)果為false。

實(shí)際的使用中，我們常常是只希望比較兩個(gè)BigDecimal的value，這里就要注意，要使用compareTo方法：

System.out.println(new BigDecimal("1").compareTo(new BigDecimal("1.0"))) 
結(jié)果：true 

最后

再總結(jié)一下今天的文章：

• 避免使用Double來(lái)進(jìn)行運(yùn)算
• BigDecimal的初始化要使用String入?yún)⒒蛘連igDecimal.valueOf()
• 浮點(diǎn)數(shù)的格式化建議使用BigDecimal
• 比較兩個(gè)BigDecimal的value要使用compareTo