BigDecimal你會用嗎?

在我們?nèi)粘９ぷ髦袛?shù)值計算是不可避免的，特別是電商類系統(tǒng)中，這個問題一般情況下我們都是特別注意的，但是一不注意就會出大問題，跟錢有關(guān)的事情沒小事。這不新來的大兄弟就一個不注意，在這個小陰溝里翻車了，鬧笑話了。

為了我們以后可以避免在這個問題上犯錯，我今天特地寫了這一篇來總結(jié)一下。

避免用Double來進行運算

使用Double來計算，我們以為的算術(shù)運算和計算機計算的并不完全一直，這是因為計算機是以二進制存儲數(shù)值的，我們輸入的十進制數(shù)值都會轉(zhuǎn)換成二進制進行計算，十進制轉(zhuǎn)二進制再轉(zhuǎn)換成十進制就不是原來那個十進制了，再也不是曾經(jīng)那個少年了。舉個例子：十進制的0.1轉(zhuǎn)換成二進制是0.0 0011 0011 0011...（無數(shù)個0011），再轉(zhuǎn)換成十進制就是0.1000000000000000055511151231，看到了吧，沒有騙你的。

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計算機無法精確地表達浮點數(shù)，這是不可避免的，這是為什么浮點數(shù)計算后精度損失的原因。

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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);

通過簡單的例子，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，特別是電商類系統(tǒng)中，每天少說幾百萬的單量，每筆訂單哪怕少計算一分錢，算下來也是一筆不小的金額，所以說，這不是個小事情，然后很多人就說，金額計算啊，你用BigDecimal啊，對的，這個沒毛病，但是用了BigDecimal就完事大吉了嗎？當問出這句話的時候，就說明這其中必有蹊蹺。

BigDecimal你遇見過哪些坑？

還是通過一個簡單的例子，計算上邊例子中的運算，來看一下結(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之后計算結(jié)果還是不精確，這里就要記住BigDecimal的第一個坑了：

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BigDecimal來表示和計算浮點數(shù)的時候，要使用String的構(gòu)造方法來初始化BigDecimal。

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小的改進一下再來看看結(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")));

那么接下來一個問題，使用了BigDecimal就萬事大吉了嗎？并不是的！

接下來我們來看一下BigDecimal的源碼，這里面有一個地方需要注意，先看圖：

注意看這兩個屬性，scale表示小數(shù)點右邊幾位，precision表示精度，就是我們常說的有效長度。

前邊我們已經(jīng)知道，BigDecimal必須傳入字符串類型數(shù)值，那么如果我們現(xiàn)在是一個Double類型數(shù)值，該如何操作呢？通過一個簡單的測試我們來看一下：

?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進行乘運算后，我們發(fā)現(xiàn)，scale是兩個數(shù)的scale相加的結(jié)果。

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我們在處理浮點數(shù)的字符串的時候，應(yīng)該顯式的方式通過格式化表達式或者格式化工具來明確小數(shù)位數(shù)和舍入方式。

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浮點數(shù)的舍入和格式化該如何選擇？

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

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，其實這個問題也很好解釋，double和float的精度是不同的，double的3.35相當于3.350000000000000088817841970012523233890533447265625，而float的3.35相當于3.349999904632568359375，String.format才有的又是四舍五入的方式舍入，所以精度問題和舍入方式就導(dǎo)致了運算結(jié)果與我們預(yù)期不同。

Formatter類中默認使用的是HALF_UP的舍入方式，如果我們需要使用其他的舍入方式來格式化，可以手動設(shè)置。

到這里我們就知道通過String.format的方式來格式化這條路坑有點多，所以，「浮點數(shù)的字符串格式化還得要使用BigDecimal來進行」。

來，上代碼，測試一下究竟是不是那么回事：

BigDecimal num1 = new BigDecimal("3.35");
//小數(shù)點后1位，向下舍入
BigDecimal num2 = num1.setScale(1, BigDecimal.ROUND_DOWN);
System.out.println(num2);
//小數(shù)點后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)說話，簡單的一個測試來說明：

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，我們前邊說了scale是小數(shù)點后的位數(shù)，明顯兩個值的小數(shù)點后位數(shù)不一樣，所以結(jié)果為false。

實際的使用中，我們常常是只希望比較兩個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來進行運算
• BigDecimal的初始化要使用String入?yún)⒒蛘連igDecimal.valueOf()
• 浮點數(shù)的格式化建議使用BigDecimal
• 比較兩個BigDecimal的value要使用compareTo