✅BigDecimal(double)和BigDecimal(String)有什么区别?

典型回答

有区别,而且区别很大。

因为double是不精确的,所以使用一个不精确的数字来创建BigDecimal,得到的数字也是不精确的。如0.1这个数字,double只能表示他的近似值。

所以,当我们使用new BigDecimal(0.1)创建一个BigDecimal 的时候,其实创建出来的值并不是正好等于0.1的。

而是0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625。这是因为double自身表示的只是一个近似值。

而对于BigDecimal(String) ,当我们使用new BigDecimal("0.1")创建一个BigDecimal 的时候,其实创建出来的值正好就是等于0.1的。

那么他的标度也就是1

扩展知识

在《阿里巴巴Java开发手册》中有一条建议,或者说是要求:

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BigDecimal如何精确计数?

如果大家看过BigDecimal的源码,其实可以发现,实际上一个BigDecimal是通过一个"无标度值"和一个"标度"来表示一个数的。

无标度值(Unscaled Value):这是一个整数,表示BigDecimal的实际数值。

标度(Scale):这是一个整数,表示小数点后的位数。

BigDecimal的实际数值计算公式为:unscaledValue × 10^(-scale)。

假设有一个BigDecimal表示的数值是123.45,那么无标度值(Unscaled Value)是12345。标度(Scale)是2。因为123.45 = 12345 × 10^(-2)。

涉及到的字段就是这几个:

public class BigDecimal extends Number implements Comparable<BigDecimal> {
    private final BigInteger intVal;
    private final int scale; 
    private final transient long intCompact;
}

关于无标度值的压缩机制大家了解即可,不是本文的重点,大家只需要知道BigDecimal主要是通过一个无标度值和标度来表示的就行了。

那么标度到底是什么呢?

除了scale这个字段,在BigDecimal中还提供了scale()方法,用来返回这个BigDecimal的标度。

/**
 * Returns the <i>scale</i> of this {@code BigDecimal}.  If zero
 * or positive, the scale is the number of digits to the right of
 * the decimal point.  If negative, the unscaled value of the
 * number is multiplied by ten to the power of the negation of the
 * scale.  For example, a scale of {@code -3} means the unscaled
 * value is multiplied by 1000.
 *
 * @return the scale of this {@code BigDecimal}.
 */
public int scale() {
    return scale;
}

那么,scale到底表示的是什么,其实上面的注释已经说的很清楚了。

当标度为正数时,它表示小数点后的位数。例如,在数字123.45中,他的无标度值为12345,标度是2。

当标度为零时,BigDecimal表示一个整数。

当标度为负数时,它表示小数点向左移动的位数,相当于将数字乘以 10 的绝对值的次方。例如,一个数值为1234500,那么他可以用value是12345,scale为-2来表示,因为1234500 * 10^(-2) = 12345。(当需要处理非常大的整数时,可以使用负数的标度来指定小数点左侧的位数。这在需要保持整数的精度而又不想丢失尾部零位时很有用。)

而二进制无法表示的0.1,使用BigDecimal就可以表示了,及通过无标度值1和标度1来表示。

我们都知道,想要创建一个对象,需要使用该类的构造方法,在BigDecimal中一共有以下4个构造方法:

BigDecimal(int)
BigDecimal(double) 
BigDecimal(long) 
BigDecimal(String)

以上四个方法,创建出来的BigDecimal的标度(scale)是不同的。

其中 BigDecimal(int)和BigDecimal(long) 比较简单,因为都是整数,所以他们的标度都是0。

而BigDecimal(double) 和BigDecimal(String)的标度就有很多学问了。

BigDecimal(double)有什么问题

BigDecimal中提供了一个通过double创建BigDecimal的方法——BigDecimal(double) ,但是,同时也给我们留了一个坑!

因为我们知道,double表示的小数是不精确的,如0.1这个数字,double只能表示他的近似值。

所以,当我们使用new BigDecimal(0.1)创建一个BigDecimal 的时候,其实创建出来的值并不是正好等于0.1的。

而是0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625。这是因为double自身表示的只是一个近似值。

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所以,如果我们在代码中,使用BigDecimal(double) 来创建一个BigDecimal的话,那么是损失了精度的,这是极其严重的。

使用BigDecimal(String)创建

那么,该如何创建一个精确的BigDecimal来表示小数呢,答案是使用String创建。

而对于BigDecimal(String) ,当我们使用new BigDecimal("0.1")创建一个BigDecimal 的时候,其实创建出来的值正好就是等于0.1的。

那么他的标度也就是1。

但是需要注意的是,new BigDecimal("0.10000")和new BigDecimal("0.1")这两个数的标度分别是5和1,如果使用BigDecimal的equals方法比较,得到的结果是false。

那么,想要创建一个能精确的表示0.1的BigDecimal,请使用以下两种方式:

BigDecimal recommend1 = new BigDecimal("0.1");
BigDecimal recommend2 = BigDecimal.valueOf(0.1);

这里,留一个思考题,BigDecimal.valueOf()是调用Double.toString方法实现的,那么,既然double都是不精确的,BigDecimal.valueOf(0.1)怎么保证精确呢?

总结

因为计算机采用二进制处理数据,但是很多小数,如0.1的二进制是一个无限循环小数,而这种数字在计算机中是无法精确表示的。

所以,人们采用了一种通过近似值的方式在计算机中表示,于是就有了单精度浮点数和双精度浮点数等。

所以,作为单精度浮点数的float和双精度浮点数的double,在表示小数的时候只是近似值,并不是真实值。

所以,当使用BigDecimal(Double)创建一个的时候,得到的BigDecimal是损失了精度的。

而使用一个损失了精度的数字进行计算,得到的结果也是不精确的。

想要避免这个问题,可以通过BigDecimal(String)的方式创建BigDecimal,这样的情况下,0.1就会被精确的表示出来。

其表现形式是一个无标度数值1,和一个标度1的组合。

原文: https://www.yuque.com/hollis666/xkm7k3/tv3ne5taonetgiip