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眾所周知,double 和 float 這些浮點(diǎn)數(shù)其實(shí)是不精確的。

比如 0.1 + 0.2 并不等于 0.3,而是等于 0.30000000000000004——這也一度成為程序員圈子里的經(jīng)典梗。所以用浮點(diǎn)數(shù)表示金額這種需要精確計(jì)算的數(shù)值,是會(huì)出現(xiàn)精度丟失問題的。

double a = 0.1;
double b = 0.2;
System.out.println(a + b);  // 輸出: 0.30000000000000004
System.out.println(a + b == 0.3);  // 輸出: false

再看一個(gè)更實(shí)際的例子,假設(shè)你在做一個(gè)電商系統(tǒng)的金額計(jì)算:

double price = 2.0;
double discount = 0.9;
System.out.println(price * discount);  // 輸出: 1.7999999999999998

你看,原本應(yīng)該是 1.8 的結(jié)果,卻變成了 1.7999999999999998。如果這是真實(shí)的訂單金額,那可就出大問題了

為什么會(huì)精度丟失

為什么會(huì)有這種精度丟失呢?因?yàn)橛?jì)算機(jī)底層都是用二進(jìn)制存儲(chǔ)的,但并不是所有十進(jìn)制數(shù)都能用二進(jìn)制精確表示。各位有興趣的話可以試著算一下 0.1 的二進(jìn)制是多少,算出來可以在評(píng)論區(qū)分享一下。

算了一會(huì)你可能會(huì)發(fā)現(xiàn):這怎么算不完?沒錯(cuò),出現(xiàn)了無限循環(huán)的情況——(0.1)?? = (0.000110011001100...)? 像這種情況,計(jì)算機(jī)就沒辦法用二進(jìn)制精確表示 0.1 了。

而 double 類型在 Java 中占 64 位,按照 IEEE 754 標(biāo)準(zhǔn),其中 1 位是符號(hào)位,11 位是指數(shù)位,52 位是尾數(shù)位。當(dāng)遇到無限循環(huán)的二進(jìn)制小數(shù)時(shí),只能截?cái)啾４?這就導(dǎo)致了精度丟失。

BigDecimal

在 Java 中,無論是單精度還是雙精度,表示的都是近似值。

為了表示精確的小數(shù)值，Java 提供了 BigDecimal 類型。BigDecimal 由兩個(gè)部分組成：無標(biāo)度值(unscaled value)和標(biāo)度(scale)。無標(biāo)度值是一個(gè)整數(shù),表示實(shí)際的數(shù)值;標(biāo)度也是一個(gè)整數(shù),表示小數(shù)點(diǎn)后的位數(shù)。

舉個(gè)例子,數(shù)字 123.45 在 BigDecimal 中:

• 無標(biāo)度值是 12345
• 標(biāo)度是 2

實(shí)際值就是:12345 × 10?2 = 123.45

用 BigDecimal 來處理剛才的金額計(jì)算:

BigDecimal price = new BigDecimal("2.0");
BigDecimal discount = new BigDecimal("0.9");
BigDecimal result = price.multiply(discount);
System.out.println(result);  // 輸出: 1.80

這下結(jié)果就對(duì)了

equals 的坑

在 BigDecimal 中不能用 equals 方法做等值比較,因?yàn)?equals 會(huì)同時(shí)比較無標(biāo)度值和標(biāo)度這兩個(gè)內(nèi)容。

BigDecimal a = new BigDecimal("0.1");
BigDecimal b = new BigDecimal("0.10");
System.out.println(a.equals(b));  // 輸出: false

我們都知道 0.1 和 0.10 在數(shù)值上是相等的,但 equals 的結(jié)果卻是 false。這是因?yàn)?

• a 的無標(biāo)度值是 1,標(biāo)度是 1
• b 的無標(biāo)度值是 10,標(biāo)度是 2

雖然值相同,但它們的標(biāo)度不同,所以 equals 返回 false。

compareTo

比較 BigDecimal 大小時(shí)應(yīng)該使用 compareTo 方法,返回值為 1、-1、0,分別代表大于、小于、等于。

BigDecimal a = new BigDecimal("0.1");
BigDecimal b = new BigDecimal("0.10");
System.out.println(a.compareTo(b));  // 輸出: 0,表示相等
BigDecimal c = new BigDecimal("0.2");
System.out.println(a.compareTo(c));  // 輸出: -1,表示 a < c
System.out.println(c.compareTo(a));  // 輸出: 1,表示 c > a

創(chuàng)建 BigDecimal 的正確姿勢(shì)

創(chuàng)建 BigDecimal 時(shí),建議使用 String 類型的構(gòu)造方法,也就是 new BigDecimal("0.1") 這樣。

BigDecimal right = new BigDecimal("0.1");
System.out.println(right);  // 輸出: 0.1
BigDecimal wrong = new BigDecimal(0.1);
System.out.println(wrong);  // 輸出: 0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625

如果你用了 new BigDecimal(0.1) 的方式,創(chuàng)建出來的值其實(shí)也不是 0.1,而是一個(gè)近似值。這是因?yàn)閭魅氲?double 本身就已經(jīng)是近似值了,BigDecimal 只是忠實(shí)地把這個(gè)近似值保存下來而已。

還有一個(gè)更方便的方法:

BigDecimal bd = BigDecimal.valueOf(0.1);
System.out.println(bd);  // 輸出: 0.1

valueOf 方法內(nèi)部會(huì)先把 double 轉(zhuǎn)成 String,再調(diào)用 String 構(gòu)造方法,所以也是安全的。

常用的 BigDecimal 運(yùn)算

BigDecimal a = new BigDecimal("10.5");
BigDecimal b = new BigDecimal("2.3");
// 加法
System.out.println(a.add(b));  // 12.8
// 減法
System.out.println(a.subtract(b));  // 8.2
// 乘法
System.out.println(a.multiply(b));  // 24.15
// 除法(需要指定精度和舍入模式)
System.out.println(a.divide(b, 2, RoundingMode.HALF_UP));  // 4.57

注意除法操作時(shí),如果不指定精度,遇到除不盡的情況會(huì)拋出 ArithmeticException。所以建議都加上精度和舍入模式。

總之,涉及金額計(jì)算時(shí),千萬別圖省事用 double,老老實(shí)實(shí)用 BigDecimal 才是王道。

轉(zhuǎn)自https://www.cnblogs.com/longlonglong777/p/19133663