程序员必须知道的Java精度问题

Java中精度问题是程序员不能忽视的一个方面。在进行浮点数运算时，精度问题可能会导致程序结果产生误差。本文将讨论Java中常见的精度问题，以及如何避免它们。

float 与 double 类型的精度

Java中的 float 和 double 数据类型都是浮点类型。float 类型占用 4 个字节，double 类型占用 8 个字节。

在浮点数计算时，这些类型可能会丢失精度。例如，我们可以将 0.1 表示为一个 double 类型的变量：

double d = 0.1;

但是，内部表示时可能已经发生了转换，d 的值可能不是我们期望的精度：

System.out.println(d); //输出结果为 0.1
System.out.println(new BigDecimal(d)); //输出结果为 0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625

使用 BigDecimal 类可以保留精度。BigDecimal 是不可变的、任意精度的十进制数。

BigDecimal bd = new BigDecimal("0.1");
System.out.println(bd); //输出结果为 0.1

注意：创建BigDecimal 类型时，必须使用字符串参数。

使用 BigDecimal 解决精度问题

当我们需要进行浮点数的精确计算时，可以使用 BigDecimal 类型。

BigDecimal bd1 = new BigDecimal("0.1");
BigDecimal bd2 = new BigDecimal("0.2");

System.out.println(bd1.add(bd2)); //输出结果为 0.3

存在一个比较常见的误解，认为可以将 double 或者 float 类型的变量作为 BigDecimal 的构造函数参数，以便取得相对精度。

BigDecimal bd = new BigDecimal(d);

实际上，这种方法可能会导致精度问题。因为当我们将 float 或 double 值转换为 BigDecimal 时，相当于已经丢失了一些精度。

如果必须使用 double 或 float 值进行精确计算，可以使用 BigDecimal 则可以使用 BigDecimal(double val) 或BigDecimal(float val) 构造函数。但是，当使用这些构造函数时，必须小心精度问题。例如，下面这个例子中，d 的值可能不是我们期望的值：

double d = 0.1;
BigDecimal bd = new BigDecimal(d);
double d2 = bd.doubleValue(); //d2 可能不是 0.1

避免浮点数的精度问题

在许多情况下，可以避免使用浮点数类型。

如果不需要十进制小数，可以使用 int 或 long 类型。如果需要带小数，可以使用 BigDecimal 类型。在某些情况下，可以使用整数表示小数，例如以分表示钱数。

在比较浮点数时，不要使用等于操作符“==”。使用 BigDecimal 的 compareTo 方法进行比较，或者使用 eps（一个非常小的数）进行比较。

总结

Java中浮点数类型可能会丢失精度，因此程序员应该充分注意它们的使用。使用 BigDecimal 类型可以解决精度问题。如果可以避免使用浮点数类型，应该尽量避免。在比较浮点数时，不要使用等于操作符“==”，应该使用 compareTo 方法或者 eps 值进行比较。