Java中BigDecimal使用注意避坑指南

2023-02-20 21:04

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前言
一. BigDecimal的初始化精度丢失问题
二. BigDecimal在进行除法运算时需设置精度,否则对于除不尽的情况会抛出异常
三. 不要使用BigDecimal的equals方法比较大小, 否则可能会因为精度问题导致比较结果和预期的不一致
补充：BigDecimal比较值大小避坑
总结

前言

在java.math包中提供了对大数字的操作类，用于进行高精确计算，如BigInteger，BigDecimal类。而平常我们开发中使用最多的float和double只能适用于一般的科学和工程计算，如果要在比较精确的计算方面如货币，那么使用float和double会相应的丢失精度，因此用于精密计算大数字的类BigDecimal就必不可少了。所以BigDecimal适合商业计算场景，用来对超过16位有效位的数进行精确的运算。但是BigDecimal的使用并不像float和double那样，使用不当造成的后果更严重，下面就来看下我们项目中踩过BigDecimal的坑:

一. BigDecimal的初始化精度丢失问题

先来看下面代码的运行结果:

BigDecimal bd1 = new BigDecimal(0.1);
System.out.println("bd1="+bd1);
BigDecimal bd2 = new BigDecimal("0.1");
System.out.println("bd2="+bd2);
BigDecimal bd3 = BigDecimal.valueOf(0.1);
System.out.println("bd3="+bd3);

输出结果：

bd1=0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625
bd2=0.1
bd3=0.1

如果是float或double类型转Bigdecimal，不要使用new BigDecimal()转, 使用valueOf()方法或 new BigDecimal(“”)转成string，否则有可能出现精度问题。

《Effective Java》这本书里说过：
如果需要精确的答案，请避免使用float和double

因为float和double执行的是二进制浮点运算，二进制有些情况下不能准确的表示一个小数，就像十进制不能准确的表示1/3(1/3=0.3333…)也就是说二进制表示小数的时候只能够表示能够用1/(2^n)的和的任意组合，例如：

0.5能够表示，因为它可以表示成为1/2
0.75也能够表示，因为它可以表示成为1/2+1/(2^2)
0.875也能够表示，因为它可以表示成为1/2+1/(22)+1/(23)
但是0.1不能够精确表示，因为它不能够表示成为1/(2^n)的和的形式

System.out.println(0.5*3);
System.out.println(0.1*3);

大家可以本地执行下这两行代码，看下输出结果就知道为什么二进制不能表示0.1却可以表示0.5了。所以其实不是BigDecimal的问题，BigDecimal就是为了满足精确运算存在的，问题出在0.1它本身就一个不准确的值，这其实跟BigDecimal无关，但在使用的时候需要注意用法。

二. BigDecimal在进行除法运算时需设置精度,否则对于除不尽的情况会抛出异常

继续看下面的代码执行结果：

BigDecimal bd4 = new BigDecimal("10");
BigDecimal bd5 = new BigDecimal("3");
System.out.println(bd4.divide(bd5));

输出结果：

Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: Non-terminating decimal expansion; no exact representable decimal result.
at java.math.BigDecimal.divide(BigDecimal.java:1690)
at BigDecimalTest.main(BigDecimalTest.java:38)

应该向下面这样设置小数点后的位数,以及超出后是四舍五入和向上/向下取整或者直接舍弃：

System.out.println(bd4.divide(bd5,2,BigDecimal.ROUND_DOWN));

第二个参数表示小数位数，第三个参数表示超出的位数直接舍弃（当然也可以设置四舍五入，向上取整等）

三. 不要使用BigDecimal的equals方法比较大小, 否则可能会因为精度问题导致比较结果和预期的不一致

BigDecimal bd1 = new BigDecimal("0");
BigDecimal bd2 = new BigDecimal("0.0");
System.out.println(bd1.equals(bd2));
System.out.println(bd1.compareTo(bd2) == 0)

输出结果：

equals:false
compareTo:true

如果你无法确定你的BigDecimal值有小数情况，最好用compareTo！

补充：BigDecimal比较值大小避坑

注意点

但是，对于BigDecimal的大小比较，用equals方法的话会不仅会比较值的大小，还会比较两个对象的精确度，而compareTo方法则不会比较精确度，只比较数值的大小。这也是很多人比较容易踩的坑。下面给大家做一下示例：

 BigDecimal bigDecimal1 = new BigDecimal("1.350000000000");
 BigDecimal bigDecimal2 = new BigDecimal("1.35");
 System.out.println("bigdecial1:"+bigDecimal1);
 System.out.println("bigdecail2:"+bigDecimal2);
 System.out.println(bigDecimal1.equals(bigDecimal2)); //false
 System.out.println(bigDecimal1.compareTo(bigDecimal2)); // 0 代表相等

运行结果：