BigDecimal的常见陷阱

BigDecimal概述

BigDecimal 是 Java 中的一个类，用于精确表示和操作任意精度的十进制数。它提供了高精度的数值计算，并且可以避免浮点数计算中常见的精度丢失问题。 它提供了大量的方法来支持基本的数学运算，如加法、减法、乘法、除法等。它还支持比较操作和取整操作，可以设置小数位数、舍入模式等。此外，BigDecimal 还提供了一些其他功能，如转换为科学计数法、格式化输出、判断是否是整数等。 适用场景：需要处理精确计算或防止浮点数计算精度丢失的场景。

BigDecimal常见陷阱

1.使用BigDecimal的构造函数传入浮点数

其实这个问题我们在使用Float、Double等浮点类型进行计算时，也会经常遇到，比如说下面这个代码

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@Test

public void bigDecimalDemo1() {

float float1 \= 1;

float float2 \= 0.9f;

System.out.println(float1 \- float2);

}

输出结果是多少呢？0.1？不是，输出结果是0.100000024。因为 0.9 无法被精确表示为有限位数的二进制小数。在转换为二进制时可能会产生近似值。因此，在进行减法运算时，实际上是对近似值进行计算，而不是对准确的 0.9 进行计算。这导致了精度丢失，最终的计算结果也是一个近似值。因此，输出结果不是准确的 0.1，而是一个近似值。 小伙伴肯定能想到使用BigDecimal来避免这个问题，这时候第一个需要避免的陷阱就来了。看以下代码：

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@Test

public void bigDecimalDemo2(){

BigDecimal bigDecimal1 \= new BigDecimal(0.01);

BigDecimal bigDecimal2 \= BigDecimal.valueOf(0.01);

System.out.println("bigDecimal1 = " + bigDecimal1);

System.out.println("bigDecimal2 = " + bigDecimal2);

}

输出结果如下：
bigDecimal1 = 0.01000000000000000020816681711721685132943093776702880859375 bigDecimal2 = 0.01
观察输出结果我们可以知道，使用BigDecimal时同样会有精度的问题。所以我们在创建BigDecimal对象时，有初始值使用BigDecimal.valueOf()的方式，可以避免出现精度问题。

为什么会出现差异？

在使用new BigDecimal()实际上是将 0.01 转换为二进制近似值，并将其存储为 BigDecimal 对象。因此，结果中存在微小的误差，即输出结果为0.01000000000000000020816681711721685132943093776702880859375。 而BigDecimal.valueOf()不同，其内部是先将double转为String，因此不存在精度问题。

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public static BigDecimal valueOf(double val) {

// Reminder: a zero double returns '0.0', so we cannot fastpath

// to use the constant ZERO. This might be important enough to

// justify a factory approach, a cache, or a few private

// constants, later.

return new BigDecimal(Double.toString(val));

}

TIPS：
1使用整数或长整数作为参数构造：
○BigDecimal(int val)：使用一个 int 类型的整数值创建 BigDecimal。
○BigDecimal(long val)：使用一个 long 类型的整数值创建 BigDecimal。

2使用字符串作为参数构造：
○BigDecimal(String val)：使用一个字符串表示的数值创建 BigDecimal。该字符串可以包含整数部分、小数部分和指数部分。

3使用双精度浮点数作为参数构造：
○BigDecimal(double val)：使用一个 double 类型的浮点数值创建 BigDecimal。注意，由于浮点数精度可能丢失，建议使用字符串或其他方法构造 BigDecimal，以避免精度损失问题。

4使用基于 BigInteger 的构造方法：
○BigDecimal(BigInteger val)：使用一个 BigInteger 对象来创建 BigDecimal。

2.使用equals()方法进行数值比较

日常项目我们是如何进行BigDecimal数值比较呢？使用equals方法还是compareTo方法？如果使用的是equals方法，那就需要注意啦。看一下示例：
输出结果如下：
false 0
观察结果可以知道使用equals比较结果是不相等的；compareTo的结果为0代表两个数相等；
●compareTo实现了Comparable接口，比较的是值的大小，返回的值为-1-小于，0-等于，1-大于。

为什么equals返回的是false？

我们观察equals的实现逻辑可以知道，BigDecimal重写了equals方法，重写后的关键代码：
if (scale != xDec.scale)        return false;
也就是会比较两个数值的精度，精度不同返回false。

3.使用不正确的舍入模式

使用BigDecimal进行运算时，一定要正确的使用舍入模式，避免舍入误差引起的问题，并且有时候出现结果是无限小数，程序会抛出异常，比如说：
输出结果如下：
java.lang.ArithmeticException: Non-terminating decimal expansion; no exact representable decimal result.
简单的来说，如果在除法运算过程中，其结果是一个无限小数，而操作的结果预期是一个精确的数字，那么将会抛出ArithmeticException异常。 此时，我们只要正确指定结果精度即可：
输出结果如下：
0.33

TIPS：

●RoundingMode.UP：向远离零的方向舍入
●RoundingMode.DOWN：向靠近零的方向舍入
●RoundingMode.CEILING：向正无穷方向舍入
●RoundingMode.FLOOR：向负无穷方向舍入
●RoundingMode.HALF_UP：四舍五入，如果舍弃部分大于等于 0.5
●RoundingMode.HALF_DOWN：四舍五入，如果舍弃部分大于 0.5
●RoundingMode.HALF_EVEN：银行家舍入法，遵循 IEEE 754 标准

总结：

●尽量使用字符串而非浮点类型来构造 BigDecimal 对象，以避免浮点数转换精度问题。
●如果无法避免使用浮点类型，则可使用 BigDecimal.valueOf 方法来构造初始化值，以确保精确表示。
●比较两个 BigDecimal 值的大小时，使用 compareTo 方法。如果需要严格限制精度的比较，可以考虑使用 equals 方法。
●在进行 BigDecimal 运算前，明确指定精度和舍入模式。使用 setScale 方法设置精度，使用 setRoundingMode 方法设置舍入模式。

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