Java中數值的加減乘除結果都是對的么？丨【奔跑吧！JAVA】

計算機程序內部都是二進制表示的，日常的編程實戰中，除了處理字符串外，大部分情況下，都在處理數值的計算，如計算多個值的和或平均值。在Java語言體系中，關于數值的類型有int,float,double,long等。

對于有小數的數值，開發人員首先想到的是可以用float或者double表示。比如求1.0和0.42兩個值的差，那么心算可得0.58，但是如果用Java來實際計算一下，那么其結果可能和我們預期的是不一樣的。

下面結合特殊場景，來給出Java常見的數值加減乘除運算示例，看看結果都是對的么？具體的示例代碼如下：

package com.jyd; //Java 數值計算精度問題探討示例 public class NumDemo { public static void main(String[] args) { int a = 10; int c0 = a / 3 ; System.out.println(c0);//3,只保留整數 //float和double大部分情況精確的，但有時會計算錯誤 // 在商業計算上（如金融、銀行，財務），不建議使用。 float b = 0.1f; float c2 = b / 3.0f;//0.033333335 System.out.println(c2); float b2 = 20019999; System.out.println(b2); //2.002E7 double d = 45.9D; double c3 = d / 3.0D ; System.out.println(c3);//15.299999999999999 (not 15.3) double e = 2001299.32D; double e2 = 0.11D; System.out.println(e + e2); //2001299.4300000002 System.out.println(1.0 - 0.42);//0.5800000000000001 System.out.println(4.015 * 100);//401.49999999999994 System.out.println(0.01 + 0.05);//0.060000000000000005 } }

上述示例代碼中，int類型的數值10，/ 除以3，實際返回的是int類型，即3，只保留整數部分。這個計算結果只要我們知道，一般都可以理解。Java中的浮點類型（如float和double）采用?IEEE 754?標準。float類型的值0.1除以3.0時，返回的還是float類型的值，按照數學角度來說，應該返回0.3333...（循環），但是Java程序返回0.033333335。float類型長度為32位，其中用?1?位表示數字的符號，用?8?位表示指數，用?23?位表示小數部分。感覺這個長度有的長，但是實際使用起來精度還是不夠。即使是64位的double也是如此。

示例中，20019999這個float類型的值，輸出后卻是2.002E7，即20020000，真是奇乎怪哉！，如果這個是銀行賬戶的金額，1個賬戶多1元，那么幾億個戶頭則多出了幾個億的金額，足見這個計算精度的問題是在特殊場景下，是一個不可接受的方案。 其他的示例涉及到加法、減法、乘法，也同樣會出現計算錯誤的問題。

按照官網的說法，float和double一般用于工程計算，而不能應用商業計算，如銀行，財務等。那么商業計算上，該如何解決此問題呢？此時需要用到一個特殊的類型，為BigDecimal。此類型是一個精確的類型，下面給出示例：

package com.jyd; import java.math.BigDecimal; import java.math.MathContext; //Java 數值計算精度問題探討示例 public class BigNumDemo { public static void main(String[] args) { BigDecimal b = new BigDecimal("0.1"); BigDecimal b1 = new BigDecimal("3.0"); BigDecimal c2 = b.divide(b1,10,BigDecimal.ROUND_DOWN) ;//0.0333333333 System.out.println(c2); BigDecimal b2 = new BigDecimal(""+20019999); System.out.println(b2); //20019999 BigDecimal d = new BigDecimal("45.9"); BigDecimal d2 = new BigDecimal("3.0"); BigDecimal c3 = d.divide(d2,10,BigDecimal.ROUND_CEILING) ; System.out.println(c3);//15.3000000000 BigDecimal e = new BigDecimal("2001299.32"); BigDecimal e2 = new BigDecimal("0.11"); System.out.println(e.add(e2)); //2001299.43 BigDecimal e3 = new BigDecimal("1.0"); BigDecimal e4 = new BigDecimal("0.42"); System.out.println(e3.subtract(e4));//0.58 BigDecimal e5 = new BigDecimal("4.015"); BigDecimal e6 = new BigDecimal("100"); System.out.println(e5.multiply(e6, MathContext.UNLIMITED));//401.500 BigDecimal e7 = new BigDecimal("0.01"); BigDecimal e8 = new BigDecimal("0.05"); System.out.println(e7.add(e8));//0.06 BigDecimal e9 = new BigDecimal("999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999"); System.out.println(e9.add(e3));//1000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000.0 } }

BigDecimal有多種構造函數，常用的有2種。建議使用String構造方式，不建議使用double構造方式，可能會出現精度丟失問題。通過上述示例可以看出，商業計算應該使用 BigDecimal類型來完成，雖然在加減乘除這塊使用起來有點不夠簡便，但是仍然比較容易理解。且操作字符串，也更容易操作。在乘除計算中，強制需要制定額外的參數，比如明確小數個數，四舍五入的模式等。

最后，Java編程的細節還有很多，比如不同精度的數值的賦值和轉換問題，float和double為什么會導致數據精度的丟失等，可以參考官網文檔或其他資料。這里不再贅述。

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