Java使用BigDecimal進(jìn)行高精度計(jì)算的示例代碼
首先看如下代碼示例:
System.out.println(0.05 + 0.01); System.out.println(0.05 - 0.03); System.out.println(1.025 * 100); System.out.println(305.1 / 1000);
輸出結(jié)果為:
0.060000000000000005
0.020000000000000004
102.49999999999999
0.30510000000000004
Java語(yǔ)言支持兩種基本的浮點(diǎn)類型:float和double,以及與它們對(duì)應(yīng)的包裝類Float和Double。它們都依據(jù)IEEE 754 標(biāo)準(zhǔn),該標(biāo)準(zhǔn)為 32 位浮點(diǎn)和 64 位雙精度浮點(diǎn)二進(jìn)制小數(shù)定義了二進(jìn)制標(biāo)準(zhǔn)。
IEEE 754 用科學(xué)記數(shù)法以底數(shù)為 2 的小數(shù)來表示浮點(diǎn)數(shù)。IEEE 浮點(diǎn)數(shù)用 1 位表示數(shù)字的符號(hào),用 8 位來表示指數(shù),用 23 位來表示尾數(shù),即小數(shù)部分,作為有符號(hào)整數(shù)的指數(shù)可以有正負(fù)之分,小數(shù)部分用二進(jìn)制(底數(shù) 2)小數(shù)來表示
不要用浮點(diǎn)值表示精確值
一些非整數(shù)值(如幾美元和幾美分這樣的小數(shù))需要很精確。浮點(diǎn)數(shù)不是精確值,所以使用它們會(huì)導(dǎo)致舍入誤差。因此,使用浮點(diǎn)數(shù)來試圖表示象貨幣量這樣的精確數(shù)量不是一個(gè)好的想法。使用浮點(diǎn)數(shù)來進(jìn)行美元和美分計(jì)算會(huì)得到災(zāi)難性的后果。浮點(diǎn)數(shù)最好用來表示象測(cè)量值這類數(shù)值,這類值從一開始就不怎么精確。
使用BigDecimal
從 JDK 1.3 起,Java 開發(fā)人員就有了另一種數(shù)值表示法來表示非整數(shù): BigDecimal 。 BigDecimal 是標(biāo)準(zhǔn)的類,在編譯器中不需要特殊支持,它可以表示任意精度的小數(shù),并對(duì)它們進(jìn)行計(jì)算。
用于加、減、乘和除的方法給 BigDecimal 值提供了算術(shù)運(yùn)算。由于 BigDecimal 對(duì)象是不可變的,這些方法中的每一個(gè)都會(huì)產(chǎn)生新的 BigDecimal 對(duì)象。因此,因?yàn)閯?chuàng)建對(duì)象的開銷, BigDecimal 不適合于大量的數(shù)學(xué)計(jì)算,但設(shè)計(jì)它的目的是用來精確地表示小數(shù)。如果您正在尋找一種能精確表示如貨幣量這樣的數(shù)值,則 BigDecimal 可以很好地勝任該任務(wù)。
構(gòu)造 BigDecimal 數(shù)
對(duì)于 BigDecimal ,有幾個(gè)可用的構(gòu)造函數(shù)。其中一個(gè)構(gòu)造函數(shù)以雙精度浮點(diǎn)數(shù)作為輸入,另一個(gè)以整數(shù)和換算因子作為輸入,還有一個(gè)以小數(shù)的 String 表示作為輸入。要小心使用 BigDecimal(double) 構(gòu)造函數(shù),因?yàn)槿绻涣私馑?,?huì)在計(jì)算過程中產(chǎn)生舍入誤差。請(qǐng)使用基于整數(shù)或 String 的構(gòu)造函數(shù)。
public class Test {
public static void main(String[] args) {
// 以雙精度浮點(diǎn)數(shù)進(jìn)行構(gòu)造
BigDecimal bd1 = new BigDecimal(0.5);
BigDecimal bd2 = new BigDecimal(0.1);
System.out.println(bd1.add(bd2));
// 以String類型進(jìn)行構(gòu)造
BigDecimal bd3 = new BigDecimal("0.5");
BigDecimal bd4 = new BigDecimal("0.1");
System.out.println(bd3.add(bd4));
}
}
輸出結(jié)果為:
0.6000000000000000055511151231257827021181583404541015625
0.6
上面代碼分別以
BigDecimal(double val) BigDecimal(String val)
不同的方式進(jìn)行構(gòu)造 BigDecimal 數(shù),輸出的結(jié)果是不一樣的。
回到最開始的示例,提供工具類進(jìn)行精確的浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算,包括加減乘除和四舍五入。
import java.math.BigDecimal;
public class ArithUtil {
private static final int DEF_DIV_SCALE = 6; // 默認(rèn)除法運(yùn)算精度
/**
* 提供精確的加法運(yùn)算。
*
* @param v1 被加數(shù)
* @param v2 加數(shù)
* @return 兩個(gè)參數(shù)的和
*/
public static double add(double v1, double v2) {
BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));
BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));
return b1.add(b2).doubleValue();
}
/**
* 提供精確的減法運(yùn)算。
*
* @param v1 被減數(shù)
* @param v2 減數(shù)
* @return 兩個(gè)參數(shù)的差
*/
public static double sub(double v1, double v2) {
BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));
BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));
return b1.subtract(b2).doubleValue();
}
/**
* 提供精確的乘法運(yùn)算。
*
* @param v1 被乘數(shù)
* @param v2 乘數(shù)
* @return 兩個(gè)參數(shù)的積
*/
public static double mul(double v1, double v2) {
BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));
BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));
return b1.multiply(b2).doubleValue();
}
/**
* 提供(相對(duì))精確的除法運(yùn)算,當(dāng)發(fā)生除不盡的情況時(shí),精確到 小數(shù)點(diǎn)以后10位,以后的數(shù)字四舍五入。
*
* @param v1 被除數(shù)
* @param v2 除數(shù)
* @return 兩個(gè)參數(shù)的商
*/
public static double div(double v1, double v2) {
return div(v1, v2, DEF_DIV_SCALE);
}
/**
* 提供(相對(duì))精確的除法運(yùn)算。當(dāng)發(fā)生除不盡的情況時(shí),由scale參數(shù)指 定精度,以后的數(shù)字四舍五入。
*
* @param v1 被除數(shù)
* @param v2 除數(shù)
* @param scale 表示表示需要精確到小數(shù)點(diǎn)以后幾位。
* @return 兩個(gè)參數(shù)的商
*/
public static double div(double v1, double v2, int scale) {
if (scale < 0) {
throw new IllegalArgumentException(
"The scale must be a positive integer or zero");
}
BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));
BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));
return b1.divide(b2, scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue();
}
/**
* 提供精確的小數(shù)位四舍五入處理。
*
* @param v 需要四舍五入的數(shù)字
* @param scale 小數(shù)點(diǎn)后保留幾位
* @return 四舍五入后的結(jié)果
*/
public static double round(double v, int scale) {
if (scale < 0) {
throw new IllegalArgumentException(
"The scale must be a positive integer or zero");
}
BigDecimal b = new BigDecimal(Double.toString(v));
BigDecimal one = new BigDecimal("1");
return b.divide(one, scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue();
}
}
結(jié)束語(yǔ):
在 Java 程序中使用浮點(diǎn)數(shù)和小數(shù)充滿著陷阱。浮點(diǎn)數(shù)和小數(shù)不象整數(shù)一樣“循規(guī)蹈矩”,不能假定浮點(diǎn)計(jì)算一定產(chǎn)生整型或精確的結(jié)果,雖然它們的確“應(yīng)該”那樣做。最好將浮點(diǎn)運(yùn)算保留用作計(jì)算本來就不精確的數(shù)值,譬如測(cè)量。如果需要表示定點(diǎn)數(shù)(譬如,幾美元和幾美分),則使用 BigDecimal 。
以上就是本文的全部?jī)?nèi)容,希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助,也希望大家多多支持腳本之家。
相關(guān)文章
springBoot整合rabbitmq測(cè)試常用模型小結(jié)
這篇文章主要介紹了springBoot整合rabbitmq并測(cè)試五種常用模型,本文主要針對(duì)前五種常用模型,在spirngboot框架的基礎(chǔ)上整合rabbitmq并進(jìn)行測(cè)試使用,需要的朋友可以參考下2022-01-01
springboot項(xiàng)目接入天貓精靈語(yǔ)音功能
小編最近接手一個(gè)項(xiàng)目,涉及到天貓精靈的語(yǔ)音功能,今天小編通過本文給大家分享下springboot項(xiàng)目接入天貓精靈語(yǔ)音功能的詳細(xì)過程及實(shí)例代碼,感興趣的朋友跟隨小編一起看看吧2021-12-12
java工具類static靜態(tài)方法讀取yml配置過程
文章介紹了在工具類中獲取YAML配置時(shí)遇到的問題,由于變量是靜態(tài)的,而Spring加載靜態(tài)方法比IOC容器早,導(dǎo)致無法直接使用@Value注解讀取YAML配置,從而讀取結(jié)果為null2024-11-11
簡(jiǎn)述Springboot @Async 異步方法
這篇文章主要介紹了Springboot @Async 異步方法,非常不錯(cuò),具有參考借鑒價(jià)值,需要的朋友可以參考下2018-05-05
springboot啟動(dòng)時(shí)沒有日志的原因分析
這篇文章主要介紹了springboot啟動(dòng)時(shí)沒有日志的原因分析,具有很好的參考價(jià)值,希望對(duì)大家有所幫助。如有錯(cuò)誤或未考慮完全的地方,望不吝賜教2021-07-07
SpringBoot基于Redis實(shí)現(xiàn)短信登錄的操作
驗(yàn)證碼登錄是非常常見的一種登錄方式,能夠簡(jiǎn)化用戶登錄的過程,本文主要介紹了SpringBoot基于Redis實(shí)現(xiàn)短信登錄的操作,具有一定的參考價(jià)值,感興趣的可以了解一下2023-12-12

