java中使用BingDecimal对象解决精度问题与科学计数

最近在做一个数据平台的时候遇到了好多数据处理的问题,总是出一些莫名其妙的问题,以下逐一说明。

问题描述

问题一:

两个double类型的数据相减得到的结果却在后面加了99999999或者000000004等等的奇怪数字。代码如下:


double n1 = 3112883.04;

double n2 = 2555755.91;

System.out.println("n1=" + n1);

System.out.println("n2=" + n2);

System.out.println("n1-n2=" + (n1-n2));

得到的结果如下:

image

问题二:

数据自动转换为科学计数的问题。代码如下:


double n = 32548128.62;

System.out.println("n=" + n);

结果如下:

image

解决办法

BigDecimal介绍

Java在java.math包中提供的API类BigDecimal,用来对超过16位有效位的数进行精确的运算。双精度浮点型变量double可以处理16位有效数。在实际应用中,需要对更大或者更小的数进行运算和处理。float和double只能用来做科学计算或者是工程计算,在商业计算中要用java.math.BigDecimal。BigDecimal所创建的是对象,我们不能使用传统的+、-、*、/等算术运算符直接对其对象进行数学运算,而必须调用其相对应的方法。方法中的参数也必须是BigDecimal的对象。构造器是类的特殊方法,专门用来创建对象,特别是带有参数的对象。

参考文献:https://www.cnblogs.com/linjiqin/p/3413894.html

用法详解

第一步:定义两个double类型的数,采用科学计数法表示。


double num = 2.12E5; //整数部分科学计数

double num1 = 2.12E-5;  //小数部分科学计数

System.out.println("num:" + "\n" + num);

System.out.println("num1:" + "\n" + num1);

输出结果:

image

从结果可以看出,num被自动转换为正常数字;而num1没被转换成正常数字,依旧是科学计数法。这里输出结果就是为了验证后面数字被转换成功。

第二步:直接使用new BigDedcimal(number),将double转换成BigDedcimal对象;在这里number必须是double或者float类型。


System.out.println("将double类型的数据装换为BigDecimal类型后");

//将 double 类型的数据装换为 BigDecimal 类型,通常情况下直接装换没有生么用

BigDecimal bd = new BigDecimal(num);

BigDecimal bd1 = new BigDecimal(num1);

System.out.println("bd:new BigDecimal(num):" + "\n" + bd);

System.out.println("bd1:new BigDecimal(num1)" + "\n" + bd1);

输出结果:

image

从这里可以看出得到的结果中num就是212000,是我们想要的结果;而num1却不是0.0000212,不是我们想要的结果;这不是说数据没有被转换成功,而是这就是BigDedcimal对象的存数方式,在这里不做过多的讨论。那么如何才能得到我们想要的结果呢?

第三步:使用new BigDedcimal(number).setScale(num, BigDecimal.ROUND_HALF_UP),在这里num是指精确度,你想要精确几位就写几,BigDecimal.ROUND_HALF_UP这是四舍五入的规则,原码中的值等于 4 ,也就是说 <=4 舍掉, >4 进一;这个方法很好的解决了科学计数的问题,同时也能解决问题一。最后还要说两个方法toPlainString()和doubleValue(),toPlainString()是将结果转换问String类型;doubleValue()是将最后的结果转换为double类型,一旦调用了此方法将不能解决科学计数的问题;这两个方法按照不同情形去调用即可。


System.out.println("使用 BigDecimal 将科学计数转换成数字");

/**

* 可以看出将bd1转换为数字是出现了问题,转换后的数据并不是0.0000212;

* 转换后变成了0.00002120000000000000031120939159023919273749925196170806884765625;

* 这种情况是由于double型数据在内存的表示遵循IEEE标准造成的,float也存在这种情况;

* float 和 double 类型在计算是也会出现这种情况,这里不细究原因,只说解决方案;

* 使用 setScale(int newScale, int roundingMode) 函数可以解决这一问题,

* 其中 newScale 指精确的位数; roundingMode 指四舍五入模式;

* BigDecimal.ROUND_HALF_UP 原码中的值等于 4 ,也就是说 <=4 舍掉, >4  进一;

* 通常建议使用后两种方法

*/

System.out.println("第一种方法,不建议使用。bd1.setScale(7, BigDecimal.ROUND_HALF_UP):");

System.out.println(bd1.setScale(7, BigDecimal.ROUND_HALF_UP));

System.out.println("第二种方法。bd1.setScale(7, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toPlainString()");

System.out.println(bd1.setScale(7, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toPlainString());

System.out.println("第s三种方法。bd1.setScale(7, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue()");

System.out.println(bd1.setScale(7, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue());

/**

* 补充说明,这种问题还有其他 的办法解决,后面讨论。

* 以上解决方案建议使用后两种,按照不同的情况使用;

* toPlainString()就是转成 String 类型;

* doubleValue()就是转成 double 类型,这个方法不能解决科学计数问题。

*/

输出结果:

image

以上问题还有其他办法的欢迎留言讨论。后续还将针对以上问题写一下其他解决办法。

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