深入淺析BigDecimal在Java中的作用

本篇文章給大家分享的是有關(guān)深入淺析BigDecimal在Java中的作用 ，小編覺(jué)得挺實(shí)用的，因此分享給大家學(xué)習(xí)，希望大家閱讀完這篇文章后可以有所收獲，話不多說(shuō)，跟著小編一起來(lái)看看吧。

1.引言

        借用《Effactive Java》這本書中的話，float和double類型的主要設(shè)計(jì)目標(biāo)是為了科學(xué)計(jì)算和工程計(jì)算。他們執(zhí)行二進(jìn)制浮點(diǎn)運(yùn)算，這是為了在廣域數(shù)值范圍上提供較為精確的快速近似計(jì)算而精心設(shè)計(jì)的。然而，它們沒(méi)有提供完全精確的結(jié)果，所以不應(yīng)該被用于要求精確結(jié)果的場(chǎng)合。但是，商業(yè)計(jì)算往往要求結(jié)果精確，例如銀行存款數(shù)額，這時(shí)候BigDecimal就派上大用場(chǎng)啦。 

2.BigDecimal簡(jiǎn)介

        BigDecimal 由任意精度的整數(shù)非標(biāo)度值 和32 位的整數(shù)標(biāo)度 (scale) 組成。如果為零或正數(shù)，則標(biāo)度是小數(shù)點(diǎn)后的位數(shù)。如果為負(fù)數(shù)，則將該數(shù)的非標(biāo)度值乘以 10 的負(fù)scale 次冪。因此，BigDecimal表示的數(shù)值是(unscaledValue × 10-scale)。

3.測(cè)試代碼

3.1構(gòu)造函數(shù)（主要測(cè)試參數(shù)類型為double和String的兩個(gè)常用構(gòu)造函數(shù)）     

 BigDecimal aDouble =new BigDecimal(1.22);
    System.out.println("construct with a double value: " + aDouble);
    BigDecimal aString = new BigDecimal("1.22");
     System.out.println("construct with a String value: " + aString);

       你認(rèn)為輸出結(jié)果會(huì)是什么呢？如果你沒(méi)有認(rèn)為第一個(gè)會(huì)輸出1.22，那么恭喜你答對(duì)了，輸出結(jié)果如下：    

 construct with a doublevalue:1.2199999999999999733546474089962430298328399658203125
     construct with a String value: 1.22

        JDK的描述：

1、參數(shù)類型為double的構(gòu)造方法的結(jié)果有一定的不可預(yù)知性。有人可能認(rèn)為在Java中寫入newBigDecimal(0.1)所創(chuàng)建的BigDecimal正好等于 0.1（非標(biāo)度值 1，其標(biāo)度為 1），但是它實(shí)際上等于0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625。這是因?yàn)?.1無(wú)法準(zhǔn)確地表示為 double（或者說(shuō)對(duì)于該情況，不能表示為任何有限長(zhǎng)度的二進(jìn)制小數(shù)）。這樣，傳入到構(gòu)造方法的值不會(huì)正好等于 0.1（雖然表面上等于該值）。

        2、另一方面，String 構(gòu)造方法是完全可預(yù)知的：寫入 newBigDecimal("0.1") 將創(chuàng)建一個(gè) BigDecimal，它正好等于預(yù)期的 0.1。因此，比較而言，通常建議優(yōu)先使用String構(gòu)造方法。

        3、當(dāng)double必須用作BigDecimal的源時(shí)，請(qǐng)注意，此構(gòu)造方法提供了一個(gè)準(zhǔn)確轉(zhuǎn)換；它不提供與以下操作相同的結(jié)果：先使用Double.toString(double)方法，然后使用BigDecimal(String)構(gòu)造方法，將double轉(zhuǎn)換為String。要獲取該結(jié)果，請(qǐng)使用static valueOf(double)方法。

3.2 加法操作

 BigDecimal a =new BigDecimal("1.22");
    System.out.println("construct with a String value: " + a);
    BigDecimal b =new BigDecimal("2.22");
    a.add(b);
    System.out.println("aplus b is : " + a);

        我們很容易會(huì)認(rèn)為會(huì)輸出：

        construct with a Stringvalue: 1.22

        a plus b is :3.44

        但實(shí)際上a plus b is : 1.22

4.源碼分析

4.1 valueOf(doubleval)方法  

 public  static BigDecimal valueOf(double val) {
    // Reminder: a zero double returns '0.0', so we cannotfastpath
    // to use the constant ZERO. This might be important enough to
    // justify a factory approach, a cache, or a few private
    // constants, later.
    returnnew BigDecimal(Double.toString(val));//見3.1關(guān)于JDK描述的第三點(diǎn)
  }

4.2 add(BigDecimal augend)方法    

public BigDecimal  add(BigDecimal augend) {
     long xs =this.intCompact; //整型數(shù)字表示的BigDecimal,例a的intCompact值為122
     long ys = augend.intCompact;//同上
     BigInteger fst = (this.intCompact !=INFLATED) ?null :this.intVal;//初始化BigInteger的值，intVal為BigDecimal的一個(gè)BigInteger類型的屬性
     BigInteger snd =(augend.intCompact !=INFLATED) ?null : augend.intVal;
     int rscale =this.scale;//小數(shù)位數(shù)
     long sdiff = (long)rscale - augend.scale;//小數(shù)位數(shù)之差
     if (sdiff != 0) {//取小數(shù)位數(shù)多的為結(jié)果的小數(shù)位數(shù)
       if (sdiff < 0) {
         int raise =checkScale(-sdiff);
         rscale =augend.scale;
         if (xs ==INFLATED ||
           (xs = longMultiplyPowerTen(xs,raise)) ==INFLATED)
           fst =bigMultiplyPowerTen(raise);
        }else {
          int raise =augend.checkScale(sdiff);
          if (ys ==INFLATED ||(ys =longMultiplyPowerTen(ys,raise)) ==INFLATED)
            snd = augend.bigMultiplyPowerTen(raise);
        }
     }
     if (xs !=INFLATED && ys !=INFLATED) {
       long sum = xs + ys;
       if ( (((sum ^ xs) &(sum ^ ys))) >= 0L)//判斷有無(wú)溢出
         return BigDecimal.valueOf(sum,rscale);//返回使用BigDecimal的靜態(tài)工廠方法得到的BigDecimal實(shí)例
      }
      if (fst ==null)
        fst =BigInteger.valueOf(xs);//BigInteger的靜態(tài)工廠方法
      if (snd ==null)
        snd =BigInteger.valueOf(ys);
      BigInteger sum =fst.add(snd);
      return (fst.signum == snd.signum) &#63;new BigDecimal(sum,INFLATED, rscale, 0) :
       new BigDecimal(sum,compactValFor(sum),rscale, 0);//返回通過(guò)其他構(gòu)造方法得到的BigDecimal對(duì)象
    }

        以上只是對(duì)加法源碼的分析，減乘除其實(shí)最終都返回的是一個(gè)新的BigDecimal對(duì)象，因?yàn)锽igInteger與BigDecimal都是不可變的（immutable）的，在進(jìn)行每一步運(yùn)算時(shí)，都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)新的對(duì)象，所以a.add(b);雖然做了加法操作，但是a并沒(méi)有保存加操作后的值，正確的用法應(yīng)該是a=a.add(b); 

5.總結(jié)

        (1)商業(yè)計(jì)算使用BigDecimal。

        (2)盡量使用參數(shù)類型為String的構(gòu)造函數(shù)。

        (3) BigDecimal都是不可變的（immutable）的，在進(jìn)行每一步運(yùn)算時(shí)，都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)新的對(duì)象，所以在做加減乘除運(yùn)算時(shí)千萬(wàn)要保存操作后的值。

        (4)我們往往容易忽略JDK底層的一些實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，導(dǎo)致出現(xiàn)錯(cuò)誤，需要多加注意。

以上就是深入淺析BigDecimal在Java中的作用 ，小編相信有部分知識(shí)點(diǎn)可能是我們?nèi)粘９ぷ鲿?huì)見到或用到的。希望你能通過(guò)這篇文章學(xué)到更多知識(shí)。更多詳情敬請(qǐng)關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道。