BigDecimal 用法

第一章 金融开发中数据类型的使用

文章目录

• BigDecimal 用法
• 背景
• 一、问题
• 二、原因分析
• 三、正确用法
• 四、运算
• 五、util 类分享

背景

金融行业在金额计算时，为了防止精度丢失经常会使用 BigDecimal，也是涉及金额时非常推荐的一个类型。

BigDecimal 自身也提供了很多构造器方法，这些构造器方法使用不当可能会造成不必要的麻烦甚至是金额损失，从而引起事故资损。

一、问题

BigDecimal 在金额计算中丢失精度

二、原因分析

首先我们先用一段代码复现问题根源

代码如下：

public static void main(String[] args) { BigDecimal bigDecimal1 = new BigDecimal("88"); System.out.println(bigDecimal1); BigDecimal bigDecimal2 = new BigDecimal(88); System.out.println(bigDecimal2); BigDecimal bigDecimal3=new BigDecimal("8.8"); System.out.println(bigDecimal3); BigDecimal bigDecimal4=new BigDecimal(8.8); System.out.println(bigDecimal4);    }

执行结果：

88888.88.800000000000000710542735760100185871124267578125

通过测试发现，当使用 double 或者 float 这些浮点数据类型时，会丢失精度，String、int 则不会，这是为什么呢？

我们点开构造器方法看下源码：

public static long doubleToLongBits(double value) { long result = doubleToRawLongBits(value); // Check for NaN based on values of bit fields, maximum // exponent and nonzero significand. if ( ((result & DoubleConsts.EXP_BIT_MASK) ==DoubleConsts.EXP_BIT_MASK) &&      (result & DoubleConsts.SIGNIF_BIT_MASK) != 0L)     result = 0x7ff8000000000000L; return result;    }

问题就出在 doubleToRawLongBits 这个方法上，在 jdk 中 double 类（float 与 int 对应）中提供了 double 与 long 转换，doubleToRawLongBits 就是将 double 转换为 long，这个方法是原始方法（底层不是 java 实现，是 c++ 实现的）。

double 之所以会出问题，是因为小数点转二进制丢失精度。
BigDecimal 在处理的时候把十进制小数扩大 N 倍让它在整数上进行计算，并保留相应的精度信息。

• float 和 double 类型，主要是为了科学计算和工程计算而设计的，之所以执行二进制浮点运算，是为了在广泛的数值范围上提供较为精确的快速近和计算。
• 并没有提供完全精确的结果，所以不应该被用于精确的结果的场合。
• 当浮点数达到一定大的数，就会自动使用科学计数法，这样的表示只是近似真实数而不等于真实数。
• 当十进制小数位转换二进制的时候也会出现无限循环或者超过浮点数尾数的长度。

三、正确用法

所以，在涉及到精度计算的过程中，我们尽量使用 String 类型来进行转换 BigDecimal 。

代码如下：

public static void main(String[] args) { BigDecimal bigDecimal1 = new BigDecimal("8.8"); BigDecimal bigDecimal2 = new BigDecimal("8.812");  System.out.println( bigDecimal1.compareTo(bigDecimal2)); System.out.println( bigDecimal1.add(bigDecimal2));    }

执行结果：

-117.612

四、运算

BigDecimal 创建出来的是对象，不能用传统的加减乘除对其进行运算，必须使用它的方法

代码如下：

public static void main(String[] args) { BigDecimal b1 = new BigDecimal("8.888"); BigDecimal b2 = new BigDecimal("2.222"); //加 System.out.println(b1.add(b2)); //减  System.out.println(b1.subtract(b2)); //乘  System.out.println(b1.multiply(b2)); //除  System.out.println(b1.divide(b2));    }

执行结果：

11.1106.66619.7491364

五、util 类分享

在数据库里，如果使用的是 double 或者 float 类型，需要进行来回的转换后进行计算，非常不方便。

在这里整理出一个 util 类供大家使用

import java.math.BigDecimal;public class BigDecimalUtils {    public static BigDecimal doubleAdd(double v1, double v2) { BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1)); BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2)); return b1.add(b2);    }    public static BigDecimal floatAdd(float v1, float v2) { BigDecimal b1 = new BigDecimal(Float.toString(v1)); BigDecimal b2 = new BigDecimal(Float.toString(v2)); return b1.add(b2);    }    public static BigDecimal doubleSub(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 floatSub(float v1, float v2) { BigDecimal b1 = new BigDecimal(Float.toString(v1)); BigDecimal b2 = new BigDecimal(Float.toString(v2)); return b1.subtract(b2);    }    public static BigDecimal doubleMul(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 floatMul(float v1, float v2) { BigDecimal b1 = new BigDecimal(Float.toString(v1)); BigDecimal b2 = new BigDecimal(Float.toString(v2)); return b1.multiply(b2);    }    public static BigDecimal doubleDiv(double v1, double v2) { BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1)); BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2)); // 保留小数点后两位 ROUND_HALF_UP = 四舍五入 return b1.divide(b2, 2, BigDecimal.ROUND_HALF_UP);    }    public static BigDecimal floatDiv(float v1, float v2) { BigDecimal b1 = new BigDecimal(Float.toString(v1)); BigDecimal b2 = new BigDecimal(Float.toString(v2)); // 保留小数点后两位 ROUND_HALF_UP = 四舍五入 return b1.divide(b2, 2, BigDecimal.ROUND_HALF_UP);    }    /     * 比较v1 v2大小     * @param v1     * @param v2     * @return v1>v2 return 1  v1=v2 return 0 v1<v2 return -1     */    public static int doubleCompareTo(double v1, double v2) { BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1)); BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2)); return  b1.compareTo(b2);    }    public static int floatCompareTo(float v1, float v2) { BigDecimal b1 = new BigDecimal(Float.toString(v1)); BigDecimal b2 = new BigDecimal(Float.toString(v2)); return  b1.compareTo(b2);    }}

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