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  • Java中的Double类型计算

    ----转载

     

    一、问题的提出:

    如果我们编译运行下面这个程序会看到什么?
    public class Test{
        public static void main(String args[]){
            System.out.println(0.05+0.01);
            System.out.println(1.0-0.42);
            System.out.println(4.015*100);
            System.out.println(123.3/100);
        }
    };
    你没有看错!结果确实是
    0.060000000000000005
    0.5800000000000001
    401.49999999999994
    1.2329999999999999
    Java中的简单浮点数类型float和double不能够进行运算。不光是Java,在其它很多编程语言中也有这样的问题。在大多数情况下,计算的结果是准确的,但是多试几次(可以做一个循环)就可以试出类似上面的错误。现在终于理解为什么要有BCD码了。
    这个问题相当严重,如果你有9.999999999999元,你的计算机是不会认为你可以购买10元的商品的。
    在有的编程语言中提供了专门的货币类型来处理这种情况,但是Java没有。现在让我们看看如何解决这个问题。
     
    四舍五入
    我们的第一个反应是做四舍五入。Math类中的round方法不能设置保留几位小数,我们只能象这样(保留两位):
    public double round(double value){
        return Math.round(value*100)/100.0;
    }
    非常不幸,上面的代码并不能正常工作,给这个方法传入4.015它将返回4.01而不是4.02,如我们在上面看到的
    4.015*100=401.49999999999994
    因此如果我们要做到精确的四舍五入,不能利用简单类型做任何运算
    java.text.DecimalFormat也不能解决这个问题:
    System.out.println(new java.text.DecimalFormat("0.00").format(4.025));
    输出是4.02

    二、精确计算

    在《Effective Java》这本书中也提到这个原则,float和double只能用来做科学计算或者是工程计算,在商业计算中我们要用 java.math.BigDecimal

    我们如果需要精确计算,非要用String来够造BigDecimal不可!在《Effective Java》一书中的例子是用String来够造BigDecimal的

    下面提供计算的代码:

    (注意:divide方法中推荐使用枚举RoundingMode.HALF_UP)

    复制代码
     1 package com.wetalk.wbs.bas.util;
     2 
     3 import java.io.Serializable;
     4 import java.math.BigDecimal;
     5 import java.math.RoundingMode;
     6 
     7 /**
     8  * double的计算不精确,会有类似0.0000000000000002的误差,正确的方法是使用BigDecimal或者用整型
     9  * 整型地方法适合于货币精度已知的情况,比如12.11+1.10转成1211+110计算,最后再/100即可
    10  * 以下是摘抄的BigDecimal方法:
    11  */
    12 public class DoubleUtil implements Serializable {
    13     private static final long serialVersionUID = -3345205828566485102L;
    14     // 默认除法运算精度
    15     private static final Integer DEF_DIV_SCALE = 2;
    16 
    17     /**
    18      * 提供精确的加法运算。
    19      *
    20      * @param value1 被加数
    21      * @param value2 加数
    22      * @return 两个参数的和
    23      */
    24     public static Double add(Double value1, Double value2) {
    25         BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(value1));
    26         BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(value2));
    27         return b1.add(b2).doubleValue();
    28     }
    29 
    30     /**
    31      * 提供精确的减法运算。
    32      *
    33      * @param value1 被减数
    34      * @param value2 减数
    35      * @return 两个参数的差
    36      */
    37     public static double sub(Double value1, Double value2) {
    38         BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(value1));
    39         BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(value2));
    40         return b1.subtract(b2).doubleValue();
    41     }
    42 
    43     /**
    44      * 提供精确的乘法运算。
    45      *
    46      * @param value1 被乘数
    47      * @param value2 乘数
    48      * @return 两个参数的积
    49      */
    50     public static Double mul(Double value1, Double value2) {
    51         BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(value1));
    52         BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(value2));
    53         return b1.multiply(b2).doubleValue();
    54     }
    55 
    56     /**
    57      * 提供(相对)精确的除法运算,当发生除不尽的情况时, 精确到小数点以后10位,以后的数字四舍五入。
    58      *
    59      * @param dividend 被除数
    60      * @param divisor  除数
    61      * @return 两个参数的商
    62      */
    63     public static Double divide(Double dividend, Double divisor) {
    64         return divide(dividend, divisor, DEF_DIV_SCALE);
    65     }
    66 
    67     /**
    68      * 提供(相对)精确的除法运算。 当发生除不尽的情况时,由scale参数指定精度,以后的数字四舍五入。
    69      *
    70      * @param dividend 被除数
    71      * @param divisor  除数
    72      * @param scale    表示表示需要精确到小数点以后几位。
    73      * @return 两个参数的商
    74      */
    75     public static Double divide(Double dividend, Double divisor, Integer scale) {
    76         if (scale < 0) {
    77             throw new IllegalArgumentException("The scale must be a positive integer or zero");
    78         }
    79         BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(dividend));
    80         BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(divisor));
    81         return b1.divide(b2, scale,RoundingMode.HALF_UP).doubleValue();
    82     }
    83 
    84     /**
    85      * 提供指定数值的(精确)小数位四舍五入处理。
    86      *
    87      * @param value 需要四舍五入的数字
    88      * @param scale 小数点后保留几位
    89      * @return 四舍五入后的结果
    90      */
    91     public static double round(double value,int scale){
    92         if(scale<0){
    93             throw new IllegalArgumentException("The scale must be a positive integer or zero");
    94         }
    95         BigDecimal b = new BigDecimal(Double.toString(value));
    96         BigDecimal one = new BigDecimal("1");
    97         return b.divide(one,scale, RoundingMode.HALF_UP).doubleValue();
    98     }
    99 }
    复制代码
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