java求小数高精度运算

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我是靠谱客的博主专注发卡，这篇文章主要介绍java求小数高精度运算，现在分享给大家，希望可以做个参考。

java求小数高精度

在实际编码中，会遇到很多高精度的事例，比如，在计算金钱的时候就需要保留高精度小数，这样计算才不会有太大误差

有以下实现可以得证：当两个float型的数字相加，得到的结果和我们的预期结果是有误差的

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float x = 2.01f;
float y = 124.01f;
System.out.println(x + y);
//预期输出：126.02 实际输入：126.020004
System.out.println(x);
System.out.println(y);
//预期输出：2.01 124.02 实际输入：2.01 124.02

那为什么我们在直接给float赋值在输出时没有看到精度损失而在运算时却会出现呢？

好像是因为编译器会进行优化，当我们存储的数据特别接近的时候，编译器会很贴心的返回我们想看到的数值（即二进制浮点数并不能准确的表示0.1这个十进制小数，它使用了0.100000001490116119384765625来代替0.1。），至于到了运算中，就会出现精度损失较大从而看到了真相。（查阅资料得知）

解决方法

BigDecimal 原理

java开发中一般使用BigDecimal 来避免出现精度丢失问题，简单来说就是BigDecimal 通过借助整数来表示小数的方式，因为对于整数而言，二进制和十进制是完全一一对应的，用整数来表示小数，再记录下小数的位数，就可以完美的解决该问题。

BigDecimal 用法

java.math.BinInteger 类和 java.math.BigDecimal 类都是Java提供的用于高精度计算的类.其中 BigInteger 类是针对大整数的处理类,而 BigDecimal 类则是针对大小数的处理类.

BigDecimal构造方法

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BigDecimal BigDecimal(double d); //不允许使用
BigDecimal BigDecimal(String s); //常用,推荐使用
static BigDecimal valueOf(double d); //常用,推荐使用

double 参数的构造方法,不允许使用! 因为它不能精确的得到相应的值;
String 构造方法是完全可预知的: 写入 new BigDecimal(“0.1”) 将创建一个 BigDecimal,它正好等于预期的0.1; 因此,通常建议优先使用 String 构造方法;
静态方法 valueOf(double val) 内部实现,仍是将 double 类型转为 String 类型; 这通常是将 double(或float)转化为 BigDecimal 的首选方法;

演示

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System.out.println(new BigDecimal(0.2));
System.out.println(BigDecimal.valueOf(0.2));

//输出
0.200000000000000011102230246251565404236316680908203125
0.2

BigDecimal常用操作

我们通过一个工具类源码来体会BigDecimal的常规用法

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package com.util;
 
import java.math.BigDecimal;
 
/**
 * 提供精确的浮点数运算(包括加、减、乘、除、四舍五入)工具类
 */
public class ArithUtil {
 
	// 除法运算默认精度
	private static final int DEF_DIV_SCALE = 10;
 
	private ArithUtil() {
 
	}
 
	/**
	 * 精确加法
	 */
	public static double add(double value1, double value2) {
		BigDecimal b1 = BigDecimal.valueOf(value1);
		BigDecimal b2 = BigDecimal.valueOf(value2);
		return b1.add(b2).doubleValue();
	}
 
	/**
	 * 精确减法
	 */
	public static double sub(double value1, double value2) {
		BigDecimal b1 = BigDecimal.valueOf(value1);
		BigDecimal b2 = BigDecimal.valueOf(value2);
		return b1.subtract(b2).doubleValue();
	}
 
	/**
	 * 精确乘法
	 */
	public static double mul(double value1, double value2) {
		BigDecimal b1 = BigDecimal.valueOf(value1);
		BigDecimal b2 = BigDecimal.valueOf(value2);
		return b1.multiply(b2).doubleValue();
	}
 
	/**
	 * 精确除法 使用默认精度
	 */
	public static double div(double value1, double value2) throws IllegalAccessException {
		return div(value1, value2, DEF_DIV_SCALE);
	}
 
	/**
	 * 精确除法
	 * @param scale 精度
	 */
	public static double div(double value1, double value2, int scale) throws IllegalAccessException {
		if(scale < 0) {
			throw new IllegalAccessException("精确度不能小于0");
		}
		BigDecimal b1 = BigDecimal.valueOf(value1);
		BigDecimal b2 = BigDecimal.valueOf(value2);
		// return b1.divide(b2, scale).doubleValue();
		return b1.divide(b2, scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue();
	}
 
	/**
	 * 四舍五入
	 * @param scale 小数点后保留几位
	 */
	public static double round(double v, int scale) throws IllegalAccessException {
		return div(v, 1, scale);
	}
	
	/**
	 * 比较大小
	 */
	public static boolean equalTo(BigDecimal b1, BigDecimal b2) {
		if(b1 == null || b2 == null) {
			return false;
		}
		return 0 == b1.compareTo(b2);
	}
}

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package com.util;
 
import java.math.BigDecimal;
 
/**
 * 提供精确的浮点数运算(包括加、减、乘、除、四舍五入)工具类
 */
public class ArithUtil {
 
	// 除法运算默认精度
	private static final int DEF_DIV_SCALE = 10;
 
	private ArithUtil() {
 
	}
 
	/**
	 * 精确加法
	 */
	public static double add(double value1, double value2) {
		BigDecimal b1 = BigDecimal.valueOf(value1);
		BigDecimal b2 = BigDecimal.valueOf(value2);
		return b1.add(b2).doubleValue();
	}
 
	/**
	 * 精确减法
	 */
	public static double sub(double value1, double value2) {
		BigDecimal b1 = BigDecimal.valueOf(value1);
		BigDecimal b2 = BigDecimal.valueOf(value2);
		return b1.subtract(b2).doubleValue();
	}
 
	/**
	 * 精确乘法
	 */
	public static double mul(double value1, double value2) {
		BigDecimal b1 = BigDecimal.valueOf(value1);
		BigDecimal b2 = BigDecimal.valueOf(value2);
		return b1.multiply(b2).doubleValue();
	}
 
	/**
	 * 精确除法 使用默认精度
	 */
	public static double div(double value1, double value2) throws IllegalAccessException {
		return div(value1, value2, DEF_DIV_SCALE);
	}
 
	/**
	 * 精确除法
	 * @param scale 精度
	 */
	public static double div(double value1, double value2, int scale) throws IllegalAccessException {
		if(scale < 0) {
			throw new IllegalAccessException("精确度不能小于0");
		}
		BigDecimal b1 = BigDecimal.valueOf(value1);
		BigDecimal b2 = BigDecimal.valueOf(value2);
		// return b1.divide(b2, scale).doubleValue();
		return b1.divide(b2, scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue();
	}
 
	/**
	 * 四舍五入
	 * @param scale 小数点后保留几位
	 */
	public static double round(double v, int scale) throws IllegalAccessException {
		return div(v, 1, scale);
	}
	
	/**
	 * 比较大小
	 */
	public static boolean equalTo(BigDecimal b1, BigDecimal b2) {
		if(b1 == null || b2 == null) {
			return false;
		}
		return 0 == b1.compareTo(b2);
	}
}