JAVA中浮点数的运算
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){
und(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
System.out.println(DecimalFormat("0.00").format(4.025));
输出是4.02
BigDecimal
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。BigDecimal⼀共有4个够造⽅法，我们不关⼼⽤BigInteger来够造的那两个，那么还有两个，它们是：
BigDecimal(double val)
Translates a double into a BigDecimal.
BigDecimal(String val)
Translates the String repre sentation of a BigDecimal into a BigDecimal.
上⾯的API简要描述相当的明确，⽽且通常情况下，上⾯的那⼀个使⽤起来要⽅便⼀些。我们可能想都不想就⽤上了，会有什么问题呢？等到出了问题的时候，才发现上⾯哪个够造⽅法的详细说明中有这么⼀段：
Note: the results of this constructor can be somewhat unpredictable. One might assume that new BigDecimal(.1) is exactly equal to .1, but it is actually equal to .1000000000000000055511151231257827021181583404541015625. This is so because .1 cannot be represented exactly as a double (or, for that matter, as a binary fraction of any finite length). Thus, the long value that is being passed in to the constructor is not exactly equal to .1, appearances nonwithstanding.
The (String) constructor, on the other hand, is perfectly predictable: new BigDecimal(".1") is exactly equal to .1, as one would expect. Therefore, it is generally recommended that the (String) constructor be used in preference to this one.
原来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，但是书上却没有强调这⼀点，这也许是⼀个⼩⼩的失误吧。
解决⽅案
现在我们已经可以解决这个问题了，原则是使⽤BigDecimal并且⼀定要⽤String来够造。
但是想像⼀下吧，如果我们要做⼀个加法运算，需要先将两个浮点数转为String，然后够造成BigDeci
mal，在其中⼀个上调⽤add⽅法，传⼊另⼀个作为参数，然后把运算的结果（BigDecimal）再转换为浮点数。你能够忍受这么烦琐的过程吗？下⾯我们提供⼀个⼯具类Arith来简化操作。它提供以下静态⽅法，包括加减乘除和四舍五⼊：
public static double add(double v1,double v2)
public static double sub(double v1,double v2)
public static double mul(double v1,double v2)
public static double div(double v1,double v2)
public static double div(double v1,double v2,int scale)
public static double round(double v,int scale)
/**
* 由于Java的简单类型不能够精确的对浮点数进⾏运算，这个⼯具类提供精
* 确的浮点数运算，包括加减乘除和四舍五⼊。
*/
public class Arith{
//默认除法运算精度
//默认除法运算精度
private static final int DEF_DIV_SCALE = 10;
//这个类不能实例化
private Arith(){
}
/**
* 提供精确的加法运算。
* @param v1 被加数
* @param v2 加数
* @return 两个参数的和
*/
public static double add(double v1,double v2){
BigDecimal b1 = new String(v1));
BigDecimal b2 = new String(v2));
return b1.add(b2).doubleValue();
}
/**
* 提供精确的减法运算。
bigdecimal除法保留小数* @param v1 被减数
* @param v2 减数
* @return 两个参数的差
*/
public static double sub(double v1,double v2){
BigDecimal b1 = new String(v1));
BigDecimal b2 = new String(v2));
return b1.subtract(b2).doubleValue();
}
/**
* 提供精确的乘法运算。
* @param v1 被乘数
* @param v2 乘数
* @return 两个参数的积
*/
public static double mul(double v1,double v2){
BigDecimal b1 = new String(v1));
BigDecimal b2 = new String(v2));
return b1.multiply(b2).doubleValue();
}
/**
* 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。
* @param v1 被除数
* @param v2 除数
* @return 两个参数的商
*/
public static double div(double v1,double v2){
return div(v1,v2,DEF_DIV_SCALE);
}
/**
* 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。
* @param v1 被除数
* @param v2 除数
* @param scale 表⽰表⽰需要精确到⼩数点以后⼏位。
* @return 两个参数的商
*/
public static double div(double v1,double v2,int scale){
if(scale<0){
throw new IllegalArgumentException(
"The scale must be a positive integer or zero");
}
BigDecimal b1 = new String(v1));
BigDecimal b2 = new String(v2));
return b1.divide(b2,scale,BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue();
}
/**
* 提供精确的⼩数位四舍五⼊处理。
* @param v 需要四舍五⼊的数字
* @param scale ⼩数点后保留⼏位
* @return 四舍五⼊后的结果
*/
public static double round(double v,int scale){
if(scale<0){
throw new IllegalArgumentException(
"The scale must be a positive integer or zero");
}
BigDecimal b = new String(v));
BigDecimal one = new BigDecimal("1");
return b.divide(one,scale,BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue();
}
};
代码见附件。
另外，还上传了⼀个可以对⼗进制（包括浮点数）跟⼆进制、⼋进制、⼗六进制相互转换的⼯具类。
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