浮点数在金额计算中的使用总结

Posted 2021-02-12 tianxuwei

浮点数在金额计算中的使用总结（摘自~~）

 

double 和 float 类型的变量不适合用作金额计算是java语言使用中的基本知识，但在实际应用中此基本常识经常被程序员忽视，想当然的用在了实际的金额计算场景中，造成难以察觉的错误。在此对金额计算的使用方法做个总结，以规范后续使用。

1. double和float 的不准确

《effective Java》中指出，float和double类型主要是为科学计算和工程计算而设计的，不应该被用于需要精确结果的场合，尤其不适合于货币计算，见如下代码：

public class DoubleHandle {
    static double a = 2.0;
    static double b = 1.1;

    public static void main(String[] args){
        System.out.print("2.0 减 1.1 的double类型计算值为：");
        System.out.println((a - b));
    }
}

输出结果为

2.0 减 1.1 的double类型计算值为：0.8999999999999999

明显可见结果是不正确的。原因为在二进制系统中无法精确的表示10的负n次幂，如同十进制无法精确的表示1/3一样。为了能够解决这个问题，java提供了BigDecimal类，那么只要使用了BigDecimal类结果就一定正确吗？

2. BigDecimal类的错误使用

根据上文结论，容易犯的错误如下图代码：

public class DoubleHandle {

    static BigDecimal aBig = new BigDecimal(2.0);
    static BigDecimal bBig = new BigDecimal(1.1);

    public static void main(String[] args){
            System.out.println("2.0 减 1.1 的BigDecimal类型计算值为："
                + String.valueOf(aBig.subtract(bBig)));
    }
}

运行结果为：

2.0 减 1.1 的BigDecimal类型计算值为：
0.899999999999999911182158029987476766109466552734375

结果仍然是错误的。原因为实例化BigDecimal类时，使用的是double类型的常量，那么仍然无法避免double类型精度丢失的问题，正确的使用方式为用String类型来初始化BigDecimal类。

3. BigDecimal的正确使用

使用下面的代码运行：

public class DoubleHandle {
    static BigDecimal aStrBig = new BigDecimal("2.0");
    static BigDecimal bStrBig = new BigDecimal("1.1");

    public static void main(String[] args){       
        System.out.println("2.0 减 1.1 的BigDecimal类型计算值为："
                + String.valueOf(aStrBig.subtract(bStrBig)));
    }
}

运行结果为:

2.0 减 1.1 的BigDecimal类型计算值为：0.9

可见已为正确的结果。

4. BigDecimal的使用注意

BigDecimal没有定义 +或 * 等操作符的重载，因此加法等操作要用方法来实现。需要注意的是BigDecimal在执行了运行操作后，结果值并不会覆盖回原操作数，而是生成了新的结果值。见如下代码：

public class DoubleHandle {   
    static BigDecimal aStrBig = new BigDecimal("2.0");
    static BigDecimal bStrBig = new BigDecimal("1.1");
    public static void main(String[] args){

            System.out.println("2.0 减 1.1 的BigDecimal类型计算值为："
                + String.valueOf(aStrBig.subtract(bStrBig)));

        System.out.println("aStrBig值为：" + String.valueOf(aStrBig));
    }

}

运行结果为：

2.0 减 1.1 的BigDecimal类型计算值为：0.9
aStrBig值为：2.0

可见计算结果0.9并没有保存到aStrBig中去，仅仅输出打印后就抛弃了。原因为BigDecimal为不可变类，我们不能修改现有实例的值，对这些类型的操作将返回新的实例，因此运算生成的结果值需要定义新的变量来保存。