聊聊Java Double相加出现的怪事_java
2022-03-01
目录
- Java Double相加出现的怪事
- 问题的提出
- 解决方案
- Double相加时出现的多位问题
Java Double相加出现的怪事
问题的提出
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。
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BigDecimal，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);
package org.nutz.mvc.core;
import java.math.BigDecimal;
public class Arith {
// 源文件Arith.java：
/**
* 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。
*/
// 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 BigDecimal(Double.toString(v1));
BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));
return b1.add(b2).doubleValue();
}
/**
* 提供精确的减法运算。
*
* @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 BigDecimal(Double.toString(v1));
BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(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 BigDecimal(Double.toString(v1));
BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(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 BigDecimal(Double.toString(v1));
BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(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 BigDecimal(Double.toString(v));
BigDecimal one = new BigDecimal("1");
return b.divide(one, scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue();
}
};
Double相加时出现的多位问题
String test = "40.61 , 18588.73, 29925.07, 7986.06, 18639.19, 25914.32, 32907.74, 34165.89, 9724.7, 52777.92";
String[] arr = test.split(",");
double sum = 0;
for(int i=0;i<arr.length;i++){
sum += Double.parseDouble(arr[i]);
}
System.out.println(sum);
结果： 230670.22999999998
查了查 没有深入的了解，大概是java 的double机制，关于精度的问题，若是不出现这种情况，保留小数点后两位就可以了。或者使用BigDecimal进行计算，另外《effective java》这本书里也提过，double和float 不建议使用商业计算。
补充：原因在于我们的计算机是二进制的。浮点数没有办法是用二进制进行精确表示。
我们的CPU表示浮点数由两个部分组成：指数和尾数，这样的表示方法一般都会失去一定的精确度，有些浮点数运算也会产生一定的误差。
如：2.4的二进制表示并非就是精确的2.4。
反而最为接近的二进制表示是 2.3999999999999999。浮点数的值实际上是由一个特定的数学公式计算得到的。