为什么要使用 bigdecimal?

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。

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)。

构造方法

BigDecimal aString = new BigDecimal("1.22");

BigDecimal aDouble = new BigDecimal(1.22);

BigDecimal bDouble = BigDecimal.valueOf(1.22);

System.out.println(aString);

System.out.println(aDouble);

System.out.println(bDouble);

Result:

1.22

1.2199999999999999733546474089962430298328399658203125

1.22

源码分析:

BigDecimal.valueOf(1.22) 构造方法,其实是调用 构造方法BigDecimal(String val);

Jdk中有说明:

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。

在数据量精度不是很大的情况下,通过decimal输出正确的结果。(保留三位小数)

BigDecimal aString = new BigDecimal("1.22");

BigDecimal aDouble = new BigDecimal(1.22);

BigDecimal aValue = BigDecimal.valueOf(1.22);

System.out.println(new DecimalFormat("0.000").format(aString));

System.out.println(new DecimalFormat("0.000").format(aDouble));

System.out.println(new DecimalFormat("0.000").format(aValue));

Result:

1.220

1.220

1.220

原因分析:DecimalFormat做用了自己的舍余规则

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。

问题一:BigDecimal的精度问题(StackOverflow上有个家伙问了相关的问题

System.out.println(new BigDecimal(0.1).toString()); // 0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625
System.out.println(new BigDecimal("0.1").toString()); // 0.1
System.out.println(new BigDecimal(
Double.toString(0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625)).toString());// 0.1
System.out.println(new BigDecimal(Double.toString(0.1)).toString()); // 0.1

  

分析一下上面代码的问题(注释的内容表示此语句的输出)

第一行:事实上,由于二进制无法精确地表示十进制小数0.1,但是编译器读到字符串"0.1"之后,必须把它转成8个字节的double值,因此,编译器只能用一个最接近的值来代替0.1了,即0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625。因此,在运行时,传给BigDecimal构造函数的真正的数值是0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625。
第二行:BigDecimal能够正确地把字符串转化成真正精确的浮点数。
第三行:问题在于Double.toString会使用一定的精度来四舍五入double,然后再输出。会。Double.toString(0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625)输出的事实上是"0.1",因此生成的BigDecimal表示的数也是0.1。
第四行:基于前面的分析,事实上这一行代码等价于第三行
 
结论:
1.如果你希望BigDecimal能够精确地表示你希望的数值,那么一定要使用字符串来表示小数,并传递给BigDecimal的构造函数。
2.如果你使用Double.toString来把double转化字符串,然后调用BigDecimal(String),这个也是不靠谱的,它不一定按你的想法工作。
3.如果你不是很在乎是否完全精确地表示,并且使用了BigDecimal(double),那么要注意double本身的特例,double的规范本身定义了几个特殊的double值(Infinite,-Infinite,NaN),不要把这些值传给BigDecimal,否则会抛出异常。
 
问题二:把double强制转化成int,难道不是扔掉小数部分吗?
int x=(int)1023.99999999999999; // x=1024为什么?

原因还是在于二进制无法精确地表示某些十进制小数,因此1023.99999999999999在编译之后的double值变成了1024。

所以,把double强制转化成int确实是扔掉小数部分,但是你写在代码中的值,并不一定是编译器生成的真正的double值。
验证代码:
double d = 1023.99999999999999;
int x = (int) d;
System.out.println(new BigDecimal(d).toString()); // 1024
System.out.println(Long.toHexString(Double.doubleToRawLongBits(d))); // 4090000000000000
System.out.println(x); // 1024

前面提过BigDecimal可以精确地把double表示出来还记得吧。

我们也可以直接打印出d的二进制形式,根据IEEE 754的规定,我们可以算出0x4090000000000000=(1024)。
 
问题二:BigDecimal如何比较大小?
    public static void main(String[] args) {
BigDecimal a = BigDecimal.valueOf(1.01);
BigDecimal b = BigDecimal.valueOf(1.00000001);
if (a.compareTo(b) == 0) {
System.out.println("a==b");
} else if (a.compareTo(b) == 1) {
System.out.println("a>b");
} else if (a.compareTo(b) == -1) {
System.out.println("a<b");
}
}

参考:

http://www.cnblogs.com/mingforyou/p/3344489.html

http://stackoverflow.com/questions/8073912/why-do-we-need-to-convert-the-double-into-a-string-before-we-can-convert-it-int

http://www.cnblogs.com/linjiqin/p/3413894.html

Java 中浮点数---------BigDecimal和double(初探)的更多相关文章

  1. java中浮点数的比较(double, float)(转)

    问题的提出:如果我们编译运行下面这个程序会看到什么? public static void main(String args[]){ System.out.println(0.05+0.01); Sy ...

  2. Java中的BigDecimal类精度问题

    bigdecimal 能保证精度的原理是:BigDecimal的解决方案就是,不使用二进制,而是使用十进制(BigInteger)+小数点位置(scale)来表示小数,就是把所有的小数变成整数,记录小 ...

  3. Java中的BigDecimal类和int和Integer总结

    前言 我们都知道浮点型变量在进行计算的时候会出现丢失精度的问题.如下一段代码: System.out.println(0.05 + 0.01); System.out.println(1.0 - 0. ...

  4. Java中的Bigdecimal类型运算

    Java中的Bigdecimal类型运算 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.Java在java.math包中提 供的API类BigD ...

  5. Java中的float、double计算精度问题

    java中的float.double计算存在精度问题,这不仅仅在java会出现,在其他语言中也会存在,其原因是出在IEEE 754标准上. 而java对此提供了一个用于浮点型计算的类——BigDeci ...

  6. java中int,float,long,double取值范围,内存泄露

    java中int,float,long,double取值范围是多少? 写道 public class TestOutOfBound { public static void main(String[] ...

  7. 计算价格, java中浮点数精度丢失的解决方案

    计算价格, java中浮点数精度丢失的解决方案

  8. Java中关于 BigDecimal 的一个导致double精度损失的"bug"

    背景 在博客 恶心的0.5四舍五入问题 一文中看到一个关于 0.5 不能正确的四舍五入的问题.主要说的是 double 转换到 BigDecimal 后,进行四舍五入得不到正确的结果: public ...

  9. 货币金额的计算 - Java中的BigDecimal

    在<Effective Java>这本书中也提到这个原则,float和double只能用来做科学计算或者是工程计算,在商业计算中我们要用 java.math.BigDecimal.,而且使 ...

随机推荐

  1. 【bzoj2818】 Gcd

    http://www.lydsy.com/JudgeOnline/problem.php?id=2818 (题目链接) 题意 求给定整数N,求1<=x,y<=N且Gcd(x,y)为素数的数 ...

  2. 【bzoj3991】 寻宝游戏

    http://www.lydsy.com/JudgeOnline/problem.php?id=3991 (题目链接) 题意 给出一个n个节点的带权树,m次操作每次修改一个关键点,求每次操作后,从其中 ...

  3. 何解決 LinqToExcel 發生「無法載入檔案或組件」問題何解決 LinqToExcel 發生「無法載入檔案或組件」問題

    在自己的主機上透過 Visual Studio 2013 與 IISExpress 開發與測試都還正常,但只要部署到測試機或正式機,就是沒辦法順利執行,卡關許久之後找我協助.我發現錯誤訊息確實很「一般 ...

  4. 开发新产品的三个验证阶段(EVT/DVT/PVT)

    1.EVT, Engineering Validation Test 是针对工程原型机的验证,对象很可能是一大块开发板,或是很多块开发板:关键是要有足够时间和样品. 通常,如果是新平台,需要花的时间和 ...

  5. Unity连Photon服务器入门详解

    Photon是目前比较好用的游戏服务器.目前网上对于Photon的服务器讲解比较少,最近也对Photon做了初步的了解,做一个极其详细的入门. 首先就是得下载Photon咯 https://www.p ...

  6. A.Kaw矩阵代数初步学习笔记 4. Unary Matrix Operations

    “矩阵代数初步”(Introduction to MATRIX ALGEBRA)课程由Prof. A.K.Kaw(University of South Florida)设计并讲授. PDF格式学习笔 ...

  7. STL之vector

    参考资料:      1.codeproject      2.csdn      3.cplusplus

  8. Distance Between Points

    I need some help. I have to create a function that will calculate the distance between points (x1,y1 ...

  9. Linux bash 中,如何将正常信息和错误信息输出到文件

    问题描述: $ command 2>> error $ command 1>> output 是否有方法,在bash同一行,实现输出stderr到error文件,输出stdou ...

  10. JDK的安装和配置

    JDK8 是JDK的最新版本,加入了很多新特性,如果我们要使用,需要下载安装: JDK8在windows xp下安装有点问题,所以在WIN7下安装 WIN7操作系统有32位和64位,分别要下载对应的J ...