BigDecimal用错了,哭晕在厕所。。。

科技   2024-12-10 17:02   江苏  
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来源 | 苏三说技术 (ID:susanSayJava)

前言

在日常开发中,很多小伙伴喜欢用 BigDecimal 来处理精确计算,比如钱、分数、比例啥的。

理论上,它比 double 或 float 更精确,但如果你用得不对,精度丢失的问题会让你哭晕在厕所。

今天我们就来聊聊 ,错误使用BigDecimal的6种场景,为什么会发生问题,以及怎么避免问题,希望对你会有所帮助。

1 直接用浮点数初始化

不少小伙伴习惯这样写:

BigDecimal num = new BigDecimal(0.1);
System.out.println(num); 

打印结果:0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625

并非打印的:0.1

问题出在哪?

这不是 BigDecimal 的问题,而是浮点数本身的“锅”。

在Java中,double的精度有限的,0.1 转换成二进制是个无限循环小数,直接传进去会带上误差。

正确姿势是传字符串:

BigDecimal num = new BigDecimal("0.1");
System.out.println(num); 

打印结果:0.1,是正确的。

注意:永远不要用 BigDecimal(double) 构造函数,用字符串或整数更靠谱。也可以使用BigDecimal.valueOf()函数。

2 加减乘除时不设精度

有些小伙伴做加减乘除的时候,直接写:

BigDecimal a = new BigDecimal("1.03");
BigDecimal b = new BigDecimal("0.42");
//减法
BigDecimal result = a.subtract(b);
System.out.println(result); 

打印结果::0.61,没问题。

但问题在 除法 时:

BigDecimal c = new BigDecimal("10");
BigDecimal d = new BigDecimal("3");
BigDecimal result = c.divide(d); 

运行直接炸了:java.lang.ArithmeticException: Non-terminating decimal expansion

报错的根本原因:10/3 是无限小数,BigDecimal 默认不保留小数点后面,精度溢出。

那么,我们要如何优化呢?

答:加一个 MathContext 或指定精度。

例如:

BigDecimal result = c.divide(d, 2, RoundingMode.HALF_UP);
System.out.println(result); 

打印结果:3.33,可以正常运行。

因此,我们需要注意,在BigDecimal 做除法时 ,必须指定精度。

3 用 equals 判断相等

BigDecimal 的 equals 会比较 值和精度,这坑了不少人:

BigDecimal x = new BigDecimal("1.0");
BigDecimal y = new BigDecimal("1.00");

System.out.println(x.equals(y)); 

打印结果:false。

尽管 1.0 和 1.00 的数值相等,但精度不一样,equals 判定为不同。

优化方法,用 compareTo 比较数值:

例如:

System.out.println(x.compareTo(y) == 0); 

打印结果:true

需要特别注意的地方是:我们在判断两个BigDecimal对象是否相等时,应该用 compareTo方法,别用 equals方法。

4 使用 scale 时忽视实际含义

有些小伙伴搞不清 scale(小数位数)和 precision(总位数)的区别,直接写:

BigDecimal num = new BigDecimal("123.4500");
System.out.println(num.scale()); 

打印结果:4

但如果你写成下面这样的:

BigDecimal stripped = num.stripTrailingZeros();
System.out.println(stripped.scale()); 

打印结果却是:2

scale 会发生变化,搞不好会影响后续计算。

那么,我们要如何优化方法呢?

答:明确 scale 的含义。

如果要固定小数位,使用 setScale:

BigDecimal fixed = num.setScale(2, RoundingMode.HALF_UP);
System.out.println(fixed); 

打印结果:123.45。

我们不要混淆 scale 和 precision,必要时显式设置小数位数。

5 忽略不可变性

BigDecimal 是不可变的,但有些小伙伴会这样写:

BigDecimal sum = new BigDecimal("0");
for (int i = 0; i < 5; i++) {
    sum.add(new BigDecimal("1"));
}

打印结果:0

问题原因是 add 方法不会改变原对象,而是返回一个新的 BigDecimal 实例。

那么,我们要如何优化呢?

答:用变量接住返回值。

BigDecimal sum = new BigDecimal("0");
for (int i = 0; i < 5; i++) {
    sum = sum.add(new BigDecimal("1"));
}
System.out.println(sum); 

打印结果是:5

BigDecimal 操作后需要接住新实例。

6 忽视性能问题

BigDecimal 是很精确,但也很慢。

如果大量计算时用 BigDecimal,会拖累性能,比如计算利息:

BigDecimal principal = new BigDecimal("10000");
BigDecimal rate = new BigDecimal("0.05");
BigDecimal interest = principal.multiply(rate);

一个循环里搞上百万次,性能直接拉垮。

那么,这种情况我们又该如何优化呢?

答:能用整数就用整数(比如分代替元)。

批量计算时,用 double 计算,结果最后转换成 BigDecimal。

double principal = 10000;
double rate = 0.05;
BigDecimal interest = BigDecimal.valueOf(principal * rate);
System.out.println(interest); 

打印结果:500.00

参与大批量计算时,两个BigDecimal对象直接计算会比较慢,尽量少用,能优化的地方别放过。

写在最后

BigDecimal 是个非常强大的数字类工具,但也是个“细节狂魔”。

只有用对了,你才能真正享受它带来的好处,否则就是自找麻烦。

希望这篇文章能帮到你,不要再踩坑。

如果有其他用法上的困惑,欢迎留言讨论,我们一起成长!

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