BigDecimal不可触碰的6个坑
创始人
2024-05-30 04:36:08
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BigDecimal是Java中的一个类,用于处理任意精度的十进制数字。与基本数据类型double和float不同,BigDecimal类可以保留任意位数的小数,并支持高精度的数学运算。但是,由于BigDecimal处理的数字非常大,因此在使用时需要注意一些事项,否则可能会引发一些问题。本文将介绍使用BigDecimal时需要注意的点,并提供一些示例代码来说明问题。

避免使用BigDecimal(double val)构造方法

BigDecimal(double val)构造方法接受一个double类型的参数,并返回一个BigDecimal对象。这个构造方法看起来很方便,但是实际上会导致精度问题。这是因为double类型只能保留有限的有效数字,当这个数字被转换为BigDecimal对象时,精度可能会丢失。例如:

BigDecimal bd = new BigDecimal(0.1);
System.out.println(bd);

这段代码输出的结果将是0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625,而不是预期的0.1。这是因为0.1这个数字在double类型中无法精确表示。

为了避免这种精度问题,应该使用BigDecimal(String val)构造方法来创建BigDecimal对象。这个构造方法接受一个字符串类型的参数,并返回一个BigDecimal对象。例如:

BigDecimal bd = new BigDecimal("0.1");
System.out.println(bd);

这段代码输出的结果将是0.1,符合预期。

使用setScale方法设置精度

默认情况下,BigDecimal对象的精度是无限的。但是,在某些情况下,我们可能需要将精度限制在一定范围内。例如,我们可能需要将一个小数精确到两位小数点。这时,可以使用setScale方法来设置精度。例如:

BigDecimal bd = new BigDecimal("1.23456789");
bd = bd.setScale(2, RoundingMode.HALF_UP);
System.out.println(bd);

这段代码将输出1.23,将小数点后面的数字保留两位,并且使用四舍五入的方式进行舍入。

需要注意的是,setScale方法返回的是一个新的BigDecimal对象,原对象并没有被修改。因此,在使用setScale方法时,需要将返回值重新赋值给原对象。例如:

BigDecimal bd = new BigDecimal("1.23456789");
bd = bd.setScale(2, RoundingMode.HALF_UP);
System.out.println(bd);

使用compareTo方法比较大小

由于BigDecimal对象的精度非常高,因此不能使用或!=来比较两个BigDecimal对象的大小。这是因为两个BigDecimal对象可能只是在小数点后几位不同,但是使用或!=却会将它们视为不同的对象。

为了比较两个BigDecimal对象的大小,应该使用compareTo方法。这个方法返回一个int类型的值,表示两个对象的大小关系。如果第一个对象小于第第二个对象,返回一个负数;如果两个对象相等,返回0;如果第一个对象大于第二个对象,返回一个正数。例如:

BigDecimal bd1 = new BigDecimal("1.23");
BigDecimal bd2 = new BigDecimal("1.24");
System.out.println(bd1.compareTo(bd2));

这段代码将输出-1,表示bd1小于bd2。

需要注意的是,compareTo方法比较的是两个对象的大小关系,而不是它们的数值大小。例如:

BigDecimal bd1 = new BigDecimal("1.0");
BigDecimal bd2 = new BigDecimal("1.00");
System.out.println(bd1.compareTo(bd2));

这段代码将输出0,表示bd1和bd2相等。尽管它们的字符串表示形式不同,但它们的数值相等。

使用stripTrailingZeros方法去掉末尾的0

当BigDecimal对象的精度超过需要的精度时,它可能会包含一些末尾的0。例如:

BigDecimal bd = new BigDecimal("1.2300");
System.out.println(bd);

这段代码将输出1.2300,尽管末尾的两个0是没有意义的。为了去掉这些末尾的0,可以使用stripTrailingZeros方法。例如:

BigDecimal bd = new BigDecimal("1.2300");
bd = bd.stripTrailingZeros();
System.out.println(bd);

这段代码将输出1.23,去掉了末尾的两个0。

需要注意的是,stripTrailingZeros方法返回的是一个新的BigDecimal对象,原对象并没有被修改。因此,在使用stripTrailingZeros方法时,需要将返回值重新赋值给原对象。

避免使用BigDecimal的doubleValue方法

在使用BigDecimal时,有时候需要将其转换为double类型。BigDecimal提供了doubleValue方法来进行转换,例如:

BigDecimal bd = new BigDecimal("1.23");
double d = bd.doubleValue();

然而,doubleValue方法存在精度损失的风险。因为double类型只能表示有限的小数,而BigDecimal可以表示任意精度的小数,当一个BigDecimal对象的小数部分超过了double类型的精度范围时,使用doubleValue方法将会丢失精度。

例如:

BigDecimal bd = new BigDecimal("0.1");
System.out.println(bd.doubleValue());

这段代码将输出0.1,但实际上它应该输出一个接近0.1但不完全等于0.1的值,因为0.1无法精确表示为一个double类型的数值。

如果需要将BigDecimal转换为double类型,应该使用BigDecimal的toBigInteger方法来获取一个BigInteger类型的值,再使用doubleValue方法进行转换。例如:

BigDecimal bd = new BigDecimal("1.23");
double d = bd.toBigInteger().doubleValue();

这段代码将得到一个正确的结果,因为BigInteger可以表示任意精度的整数,没有精度损失的风险。

避免使用BigDecimal的equals方法

BigDecimal提供了equals方法来比较两个对象是否相等。然而,由于BigDecimal可以表示任意精度的小数,因此equals方法的实现非常复杂。实际上,equals方法在比较两个BigDecimal对象时,会考虑它们的精度、舍入模式等因素,因此equals方法的行为可能与预期不一致。

BigDecimal bd1 = new BigDecimal("1.00");
BigDecimal bd2 = new BigDecimal("1.0");
System.out.println(bd1.equals(bd2));

这段代码将输出false,尽管bd1和bd2的数值相等。

如果需要比较两个BigDecimal对象是否相等,应该使用compareTo方法进行比较,而不是使用equals方法。例如:

BigDecimal bd1 = new BigDecimal("1.00");
BigDecimal bd2 = new BigDecimal("1.0");
System.out.println(bd1.compareTo(bd2) == 0);

这段代码将输出true,表示bd1和bd2相等。

综上所述,使用BigDecimal时需要注意以下几点:

  1. 避免使用BigDecimal(double val)构造方法,应该使用BigDecimal(String val)构造方法。
  2. 使用setScale方法设置精度,并将返回值重新赋值给原对象。
  3. 使用compareTo方法比较大小,而不是使用==或!=。
  4. 使用stripTrailingZeros方法去掉末尾的0,并将返回值重新赋值给原对象。
  5. 避免使用BigDecimal的doubleValue方法,使用toBigInteger方法获取一个BigInteger类型的值,再使用doubleValue方法进行转换。
  6. 避免使用BigDecimal的equals方法,使用compareTo方法进行比较。

下面是一个示例程序,演示了如何使用BigDecimal来进行数学运算:

import java.math.BigDecimal;
import java.math.RoundingMode;public class BigDecimalExample {public static void main(String[] args) {BigDecimal bd1 = new BigDecimal("1.23");BigDecimal bd2 = new BigDecimal("2.34");// 加法BigDecimal sum = bd1.add(bd2);System.out.println(sum);// 减法BigDecimal difference = bd1.subtract(bd2);System.out.println(difference);// 乘法BigDecimal product = bd1.multiply(bd2);System.out.println(product);// 除法BigDecimal quotient = bd1.divide(bd2, 2, RoundingMode.HALF_UP);System.out.println(quotient);}
}

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