面試：BigDecimal必定不會丟失精度嗎？

前言

咱們都知道浮點型變量在進行計算的時候會出現丟失精度的問題。以下一段代碼：

System.out.println(0.05 + 0.01);
System.out.println(1.0 - 0.42);
System.out.println(4.015 * 100);
System.out.println(123.3 / 100);

輸出：
0.060000000000000005
0.5800000000000001
401.49999999999994
1.2329999999999999

能夠看到在Java中進行浮點數運算的時候，會出現丟失精度的問題。那麼咱們若是在進行商品價格計算的時候，就會出現問題。頗有可能形成咱們手中有0.06元，卻沒法購買一個0.05元和一個0.01元的商品。由於如上所示，他們兩個的總和爲0.060000000000000005。這無疑是一個很嚴重的問題，尤爲是當電商網站的併發量上去的時候，出現的問題將是巨大的。可能會致使沒法下單，或者對帳出現問題。因此接下來咱們就可使用Java中的BigDecimal類來解決這類問題。

普及一下：

Java中float的精度爲6-7位有效數字。double的精度爲15-16位。

API

構造器：

構造器                   描述                      
  BigDecimal(int)       建立一個具備參數所指定整數值的對象。      
  BigDecimal(double)    建立一個具備參數所指定雙精度值的對象。     
  BigDecimal(long)      建立一個具備參數所指定長整數值的對象。     
  BigDecimal(String)    建立一個具備參數所指定以字符串表示的數值的對象。

函數：

 方法                    描述                         
  add(BigDecimal)       BigDecimal對象中的值相加，而後返回這個對象。
  subtract(BigDecimal)  BigDecimal對象中的值相減，而後返回這個對象。
  multiply(BigDecimal)  BigDecimal對象中的值相乘，而後返回這個對象。
  divide(BigDecimal)    BigDecimal對象中的值相除，而後返回這個對象。
  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。

因爲通常的數值類型，例如double不能準確的表示16位以上的數字。

BigDecimal精度也丟失

咱們在使用BigDecimal時，使用它的BigDecimal(String)構造器建立對象纔有意義。其餘的如BigDecimal b = new BigDecimal(1)這種，仍是會發生精度丟失的問題。以下代碼：

BigDecimal a = new BigDecimal(1.01);
BigDecimal b = new BigDecimal(1.02);
BigDecimal c = new BigDecimal("1.01");
BigDecimal d = new BigDecimal("1.02");
System.out.println(a.add(b));
System.out.println(c.add(d));

輸出：
2.0300000000000000266453525910037569701671600341796875
2.03

可見論丟失精度BigDecimal顯的更爲過度。可是使用Bigdecimal的BigDecimal(String)構造器的變量在進行運算的時候卻沒有出現這種問題。 究其緣由計算機組成原理裏面都有，它們的編碼決定了這樣的結果。long能夠準確存儲19位數字，而double只能準備存儲16位數字。double因爲有exp位，能夠存16位以上的數字，可是須要以低位的不精確做爲代價。若是須要高於19位數字的精確存儲，則必須用BigInteger來保存，固然會犧牲一些性能。因此咱們通常使用BigDecimal來解決商業運算上丟失精度的問題的時候，聲明BigDecimal對象的時候必定要使用它構造參數爲String的類型的構造器。

同時這個原則Effective Java和MySQL 必知必會中也都有說起。float和double只能用來作科學計算和工程計算。商業運算中咱們要使用BigDecimal。

並且咱們從源碼的註釋中官方也給出了說明，以下是BigDecimal類的double類型參數的構造器上的一部分註釋說明：

* The results of this constructor can be somewhat unpredictable.
     * One might assume that writing {@code new BigDecimal(0.1)} in
     * Java creates a {@code BigDecimal} which is exactly equal to
     * 0.1 (an unscaled value of 1, with a scale of 1), but it is
     * actually equal to
     * 0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625.
     * This is because 0.1 cannot be represented exactly as a
     * {@code double} (or, for that matter, as a binary fraction of
     * any finite length).  Thus, the value that is being passed
     * <i>in</i> to the constructor is not exactly equal to 0.1,
     * appearances notwithstanding.
       ……
        * When a {@code double} must be used as a source for a
     * {@code BigDecimal}, note that this constructor provides an
     * exact conversion; it does not give the same result as
     * converting the {@code double} to a {@code String} using the
     * {@link Double#toString(double)} method and then using the
     * {@link #BigDecimal(String)} constructor.  To get that result,
     * use the {@code static} {@link #valueOf(double)} method.
     * </ol>
public BigDecimal(double val) {
    this(val,MathContext.UNLIMITED);
}

第一段也說的很清楚它只能計算的無限接近這個數，可是沒法精確到這個數。第二段則說，若是要想準確計算這個值，那麼須要把double類型的參數轉化爲String類型的。而且使用BigDecimal(String)這個構造方法進行構造。 去獲取結果。

正確運用BigDecimal

另外，BigDecimal所建立的是對象，咱們不能使用傳統的+、-、*、/等算術運算符直接對其對象進行數學運算，而必須調用其相對應的方法。方法中的參數也必須是BigDecimal的對象，由剛纔咱們所羅列的API也可看出。

在通常開發過程當中，咱們數據庫中存儲的數據都是float和double類型的。在進行拿來拿去運算的時候還須要不斷的轉化，這樣十分的不方便。這裏我寫了一個工具類：

/**
 * @author: Ji YongGuang.
 * @date: 19:50 2017/12/14.
 */
public class BigDecimalUtil {

    private BigDecimalUtil() {

    }

    public static BigDecimal add(double v1, double v2) {// v1 + v2
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));
        return b1.add(b2);
    }

    public static BigDecimal sub(double v1, double v2) {
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));
        return b1.subtract(b2);
    }

    public static BigDecimal mul(double v1, double v2) {
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));
        return b1.multiply(b2);
    }

    public static BigDecimal div(double v1, double v2) {
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));
        // 2 = 保留小數點後兩位   ROUND_HALF_UP = 四捨五入
        return b1.divide(b2, 2, BigDecimal.ROUND_HALF_UP);// 應對除不盡的狀況
    }
}

該工具類提供了double類型的基本的加減乘除運算。直接調用便可。

最後

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