Java中的BigDecimal類和int和Integer總結

前言

我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殊霞。如下一段代碼:

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

可以看到在Java中進行浮點數運算的時候诅挑,會出現丟失精度的問題暂题。那么我們如果在進行商品價格計算的時候啥纸,就會出現問題裹唆。很有可能造成我們手中有0.06元誓斥,卻無法購買一個0.05元和一個0.01元的商品。因為如上所示许帐,他們兩個的總和為0.060000000000000005劳坑。這無疑是一個很嚴重的問題,尤其是當電商網站的并發(fā)量上去的時候成畦,出現的問題將是巨大的距芬。可能會導致無法下單循帐,或者對賬出現問題框仔。所以接下來我們就可以使用Java中的BigDecimal類來解決這類問題。

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

API

    方法                    描述                         
  add(BigDecimal)       BigDecimal對象中的值相加离斩,然后返回這個對象。
  subtract(BigDecimal)  BigDecimal對象中的值相減瘪匿,然后返回這個對象跛梗。
  multiply(BigDecimal)  BigDecimal對象中的值相乘,然后返回這個對象柿顶。
  divide(BigDecimal)    BigDecimal對象中的值相除茄袖,然后返回這個對象。
  toString()            將BigDecimal對象的數值轉換成字符串嘁锯。    
  doubleValue()         將BigDecimal對象中的值以雙精度數返回宪祥。   
  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家乘。    
  intValue()            將BigDecimal對象中的值以整數返回蝗羊。

BigDecimal精度也丟失

我們在使用BigDecimal時,使用它的BigDecimal(String)構造器創(chuàng)建對象才有意義仁锯。其他的如BigDecimal b = new BigDecimal(1)這種耀找,還是會發(fā)生精度丟失的問題。如下代碼:

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顯的更為過分。但是使用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野芒。 究其原因計算機組成原理里面都有蓄愁,它們的編碼決定了這樣的結果。long可以準確存儲19位數字狞悲,而double只能準備存儲16位數字撮抓。double由于有exp位,可以存16位以上的數字摇锋,但是需要以低位的不精確作為代價丹拯。如果需要高于19位數字的精確存儲,則必須用BigInteger來保存荸恕,當然會犧牲一些性能乖酬。所以我們一般使用BigDecimal來解決商業(yè)運算上丟失精度的問題的時候,聲明BigDecimal對象的時候一定要使用它構造參數為String的類型的構造器融求。

同時這個原則Effective Java和MySQL
必知必會中也都有提及咬像。float和double只能用來做科學計算和工程計算。商業(yè)運算中我們要使用BigDecimal双肤。

正確運用BigDecimal

BigDecimal BigDecimal(double d); //不允許使用
BigDecimal BigDecimal(String s); //常用,推薦使用
static BigDecimal valueOf(double d); //常用,推薦使用
其原因有

  • double 參數的構造方法,不允許使用!!!!因為它不能精確的得到相應的值;
  • String 構造方法是完全可預知的: 寫入 new BigDecimal("0.1") 將創(chuàng)建一個 BigDecimal,它正好等于預期的0.1; 因此,通常建議優(yōu)先使用 String 構造方法;
  • 靜態(tài)方法 valueOf(double val) 內部實現,仍是將 double 類型轉為 String 類型; 這通常是將 double(或float)轉化為 BigDecimal 的首選方法;

BigDecimal 的大小比較

例子:a.compareTo(b) < 0

compareTo 返回: -1施掏,0,1

-1 小于
0 等于
1 大于

BigDecimal 的小數點后位數

BigDecimal c = new BigDecimal("2.224667").setScale(2, BigDecimal.ROUND_UP);
System.out.println(c);//2.23 跟上面相反茅糜,進位處理
----------
ROUND_CEILING 天花板(向上):正數進位向上七芭,負數舍位向上
BigDecimal f = new BigDecimal("2.224667").setScale(2, BigDecimal.ROUND_CEILING);
System.out.println(f);//2.23 如果是正數,相當于BigDecimal.ROUND_UP

BigDecimal g = new BigDecimal("-2.225667").setScale(2, BigDecimal.ROUND_CEILING);
System.out.println(g);//-2.22 如果是負數蔑赘,相當于BigDecimal.ROUND_DOWN
----------
ROUND_FLOOR 地板(向下):正數舍位向下狸驳,負數進位向下
BigDecimal h = new BigDecimal("2.225667").setScale(2, BigDecimal.ROUND_FLOOR);
System.out.println(h);//2.22 如果是正數,相當于BigDecimal.ROUND_DOWN

BigDecimal i = new BigDecimal("-2.224667").setScale(2, BigDecimal.ROUND_FLOOR);
----------
ROUND_HALF_UP
BigDecimal d = new BigDecimal("2.225").setScale(2, BigDecimal.ROUND_HALF_UP);
System.out.println("ROUND_HALF_UP"+d); //2.23 四舍五入(若舍棄部分>=.5缩赛,就進位)
----------
ROUND_HALF_DOWN
BigDecimal e = new BigDecimal("2.225").setScale(2, BigDecimal.ROUND_HALF_DOWN);
System.out.println("ROUND_HALF_DOWN"+e);//2.22 四舍五入(若舍棄部分>.5,就進位)
----------

int和Integer的區(qū)別

  • int是java提供的8種原始類型之一耙箍,java為每個原始類型提供了封裝類,Integer是int的封裝類酥馍。int默認值是0辩昆,而Integer默認值是null;
  • int和Integer(無論是否new)比較旨袒,都為true汁针, 因為會把Integer自動拆箱為int再去比;
  • Integer是引用類型砚尽,用==比較兩個對象施无,其實比較的是它們的內存地址,所以不同的Integer對象肯定是不同的必孤;
  • 但是對于Integer i=猾骡,java在編譯時會將其解釋成Integer i=Integer.valueOf();。但是兴想,Integer類緩存了[-128,127]之間的整數幢哨, 所以對于Integer i1=127;與Integer i2=127襟企; 來說嘱么,i1==i2狮含,因為這二個對象指向同一個內存單元顽悼。 而Integer i1=128;與Integer i2=128几迄; 來說蔚龙,i1==i2為false。

各自的應用場景

  • Integer默認值是null映胁,可以區(qū)分未賦值和值為0的情況木羹。比如未參加考試的學生和考試成績?yōu)?的學生
  • 加減乘除和比較運算較多,用int
  • 容器里推薦用Integer解孙。 對于PO實體類坑填,如果db里int型字段允許null,則屬性應定義為Integer弛姜。 當然脐瑰,如果系統(tǒng)限定db里int字段不允許null值,則也可考慮將屬性定義為int廷臼。
  • 對于應用程序里定義的枚舉類型苍在, 其值如果是整形,則最好定義為int荠商,方便與相關的其他int值或Integer值的比較
  • Integer提供了一系列數據的成員和操作寂恬,如Integer.MAX_VALUE,Integer.valueOf(),Integer.compare(),compareTo(),不過一般用的比較少莱没。建議初肉,一般用int類型,這樣一方面省去了拆裝箱饰躲,另一方面也會規(guī)避數據比較時可能帶來的bug牙咏。
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