java BigDecimal精度丢失及常见问分析

下面是对于“java BigDecimal精度丢失及常见问题分析”的完整攻略。

1. 背景

在Java中进行精确浮点数计算，常常使用BigDecimal类。BigDecimal类有很强的精度和舍入模式控制能力，但是如果不注意使用规范，也会出现与浮点数相似的精度问题：丢失精度。

2. 问题分析

2.1 浮点数精度问题

Java中的浮点数精度问题主要由二进制浮点数的特性所引起。对于涉及到数值计算的场合，应该使用BigDecimal来解决浮点数舍入及计算精度丢失等问题。

示例代码如下：

double a = 0.1;
double b = 0.2;
System.out.println(a + b);

期望输出结果为0.3，但是实际上输出结果为0.3000000004。

2.2 BigDecimal精度问题

虽然BigDecimal类可以做到精度控制，但是也会存在精度问题。比如构造BigDecimal的时候，忘了传入精度模式，就会使用默认的精度模式，这样就会产生精度问题。

示例代码如下：

BigDecimal a = new BigDecimal(0.1);
BigDecimal b = new BigDecimal(0.2);
System.out.println(a.add(b));

期望输出结果仍为0.3，但是实际上输出结果为0.30000000000000001677773489。

2.3 解决方法

解决问题的方法是使用带有字符串参数的构造函数，或者使用指定精度模式的add方法（进行加法计算）和multiply方法（进行乘法计算）。

示例代码如下：

BigDecimal a = new BigDecimal("0.1");
BigDecimal b = new BigDecimal("0.2");
System.out.println(a.add(b));

期望输出结果为0.3，实际上输出结果为0.3。

2.4 常见问题

1. 自动转换为科学计数法

BigDecimal a = new BigDecimal("123456789012345678901234567890");
System.out.println(a);

输出结果为：1.2345678901234567890123456789E+29

这是因为默认情况下，BigDecimal实例输出的字符串形式会自动转换为科学计数法。

解决方法是：使用toPlainString方法输出，或手动设置精度模式。

System.out.println(a.toPlainString());

输出结果为：123456789012345678901234567890

2. 无法准确表示的小数

BigDecimal a = new BigDecimal("0.101");
System.out.println(a);

输出结果为：0.1009999999999999944488848769

这是因为0.101无法准确表示为二进制小数。解决方法是手动设置精度模式。

System.out.println(a.setScale(3, BigDecimal.ROUND_HALF_UP));

输出结果为：0.101

3. 总结

对于涉及到数值计算的场合，应该使用BigDecimal类来解决精度问题，同时也要注意在构造BigDecimal对象和调用相关方法的时候，传入正确的参数和精度模式。另外，在输出BigDecimal对象字符串形式的时候，要注意可能自动转换成科学计数法，经常会影响程序逻辑。