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BigDecimal除法的精度问题

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BigDecimal除法的精度问题

在使用BigDecimal的除法时,遇到一个鬼畜的问题,本以为的精度计算,结果使用返回0,当然最终发现还是自己的使用姿势不对导致的,因此记录一下,避免后面重蹈覆辙

I. 问题抛出

在使用BigDecimal做高精度的除法时,一不注意遇到了一个小问题,如下

@Test
public void testBigDecimal() {
    BigDecimal origin = new BigDecimal(541253);
    BigDecimal now = new BigDecimal(12389431);

    BigDecimal val = origin.divide(now, RoundingMode.HALF_UP);
    System.out.println(val);

    origin = new BigDecimal(541253);
    now = new BigDecimal(12389431.3);
    val = origin.divide(now, RoundingMode.HALF_UP);
    System.out.println(val);

    origin = new BigDecimal(541253.4);
    now = new BigDecimal(12389431);
    val = origin.divide(now, RoundingMode.HALF_UP);
    System.out.println(val);
}
复制代码

上面的输出是什么 ?

0
0
0.043686703610520937021487456961257
复制代码

为什么前面两个会是0呢,如果直接是 541253 / 12389431 = 0 倒是可以理解, 但是BigDecimal不是高精度的计算么,讲道理不应该不会出现这种整除的问题吧

我们知道在BigDecimal做触发时,可以指定保留小数的参数,如果加上这个,是否会不一样呢?

BigDecimal origin = new BigDecimal(541253);
BigDecimal now = new BigDecimal(12389431);

BigDecimal val = origin.divide(now, 5, RoundingMode.HALF_UP);
System.out.println(val);
复制代码

输出结果为:

0.04369
复制代码

所以说在指定了保留小数之后,则没有问题,所以大胆的猜测一下,是不是上面的几种case中,由于scale值没有指定时,默认值不一样,从而导致最终结果的精度不同呢?

简单的深入源码分析一下,执行的方式为 origin.divide(now, RoundingMode.HALF_UP);, 所以这个scale参数就瞄准origin对象,而这个对象,就只能去分析它的构造了,因为没有其他的地方使用

II. 源码定位

1. 整形传参构造

分析下面这一行, 直接进入源码

BigDecimal origin = new BigDecimal(541253);
复制代码

很明显的int传参构造,进去简单看一下

// java.math.BigDecimal#BigDecimal(int)
public BigDecimal(int val) {
    this.intCompact = val;
    this.scale = 0;
    this.intVal = null;
}

public BigDecimal(long val) {
    this.intCompact = val;
    this.intVal = (val == INFLATED) ? INFLATED_BIGINT : null;
    this.scale = 0;
}
复制代码

so,很明确的知道默认的scale为0,也就是说当origin为正数时,以它进行的除法,不现实指定scale参数时,最终返回的都是没有小数的,同样看一眼,还有long的传参方式, BigInteger也一样

2. 浮点传参

接下来就是浮点的scale默认值确认了,这个构造相比前面的复杂一点,源码就不贴了,太长,也看不太懂做了些啥,直接用猥琐一点的方式,进入debug模式,单步执行

@Test
public void testBigDecimal() {
    BigDecimal origin = new BigDecimal(541253.0);
    BigDecimal now = new BigDecimal(12389431.1);
    BigDecimal tmp = new BigDecimal(0.0);
}
复制代码

根据debug的结果,第一个,scale为0; 第二个scale为29, 第三个scale为0

origin

now

tmp

3. String传参

依然是一大串的逻辑,同样采用单步debug的方式试下

@Test
public void testBigDecimal() {
    BigDecimal origin = new BigDecimal("541253.0");
    BigDecimal now = new BigDecimal("12389431.1");
    BigDecimal t = new BigDecimal("0.0");
}
复制代码

上面三个的scale都是1

smaple

4. 小结

  • 对于BigDecimal进行除法运算时,最好指定其scale参数,不然可能会有坑
  • 对于BigDecimla的scale初始化的原理,有待深入看下BigDecimal是怎么实现的

最后贴一张乘法的图作为收尾

mul

II. 其他

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