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Java Double型別精確運算解決

Java中的簡單浮點數型別float和double不能夠進行運算。

首先我們想到的是四捨五入,Math類中的round方法不能設定保留幾位小數,我們只能像這樣(例如保留兩位)

Math.round(value * 100) / 100.0;

非常不幸,上面的程式碼不能解決包含小數位精度問題,類似400.0000000009,或者整數差0.00000000001的問題。

其次我們會使用BigDecimal,使用他的4個構造方法即加、減、乘、除。

當然想到這裡,也差不多能解決上面的問題了

解決方案:

import java.math.BigDecimal;
import java.text.DecimalFormat;
import java.util.regex.Pattern;

public final strictfp class MathUtil {
	private MathUtil() {
	}

	// 預設運算精度
	private static int DEF_SCALE = 10;

	/**
	 * 提供資料型別轉換為BigDecimal
	 * 
	 * @param object 原始資料
	 * @return BigDecimal
	 */
	public static final BigDecimal bigDecimal(Object object) {
		if (object == null) {
			throw new NullPointerException();
		}
		BigDecimal result;
		try {
			result = new BigDecimal(String.valueOf(object).replaceAll(",", ""));
		} catch (NumberFormatException e) {
			throw new NumberFormatException("Please give me a numeral.Not " + object);
		}
		return result;
	}

	/**
	 * 提供(相對)精確的加法運算。
	 * 
	 * @param num1 被加數
	 * @param num2 加數
	 * @return 兩個引數的和
	 */
	public static final Double add(Object num1, Object num2) {
		BigDecimal result = bigDecimal(num1).add(bigDecimal(num2));
		return result.setScale(DEF_SCALE, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue();
	}

	/**
	 * 提供(相對)精確的減法運算。
	 * 
	 * @param num1 被減數
	 * @param num2 減數
	 * @return 兩個引數的差
	 */
	public static final Double subtract(Object num1, Object num2) {
		BigDecimal result = bigDecimal(num1).subtract(bigDecimal(num2));
		return result.setScale(DEF_SCALE, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue();
	}

	/**
	 * 提供(相對)精確的乘法運算。
	 * 
	 * @param num1 被乘數
	 * @param num2 乘數
	 * @return 兩個引數的積
	 */
	public static final Double multiply(Object num1, Object num2) {
		BigDecimal result = bigDecimal(num1).multiply(bigDecimal(num2));
		return result.setScale(DEF_SCALE, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue();
	}

	/**
	 * 提供(相對)精確的除法運算,當發生除不盡的情況時,精度為10位,以後的數字四捨五入。
	 * 
	 * @param num1 被除數
	 * @param num2 除數
	 * @return 兩個引數的商
	 */
	public static final Double divide(Object num1, Object num2) {
		return divide(num1, num2, DEF_SCALE);
	}

	/**
	 * 提供(相對)精確的除法運算。 當發生除不盡的情況時,由scale引數指定精度,以後的數字四捨五入。
	 * 
	 * @param num1 被除數
	 * @param num2 除數
	 * @param scale 表示表示需要精確到小數點以後幾位。
	 * @return 兩個引數的商
	 */
	public static final Double divide(Object num1, Object num2, Integer scale) {
		if (scale == null) {
			scale = DEF_SCALE;
		}
		num2 = num2 == null || Math.abs(new Double(num2.toString())) == 0 ? 1 : num2;
		if (scale < 0) {
			throw new IllegalArgumentException("The scale must be a positive integer or zero");
		}
		BigDecimal result = bigDecimal(num1).divide(bigDecimal(num2), scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP);
		return result.doubleValue();
	}

	/**
	 * 提供精確的小數位四捨五入處理。
	 * 
	 * @param num 需要四捨五入的數字
	 * @param scale 小數點後保留幾位
	 * @return 四捨五入後的結果
	 */
	public static final Double round(Object num, int scale) {
		if (scale < 0) {
			throw new IllegalArgumentException("The scale must be a positive integer or zero");
		}
		BigDecimal result = bigDecimal(num).divide(bigDecimal("1"), scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP);
		return result.doubleValue();
	}

	/**
	 * 獲取start到end區間的隨機數,不包含start+end
	 * 
	 * @param start
	 * @param end
	 * @return
	 */
	public static final BigDecimal getRandom(int start, int end) {
		return new BigDecimal(start + Math.random() * end);
	}

	/**
	 * 格式化
	 * 
	 * @param obj
	 * @param pattern
	 * @return
	 */
	public static final String format(Object obj, String pattern) {
		if (obj == null) {
			return null;
		}
		if (pattern == null || "".equals(pattern)) {
			pattern = "#";
		}
		DecimalFormat format = new DecimalFormat(pattern);
		return format.format(bigDecimal(obj));
	}

	/** 是否數字 */
	public static final boolean isNumber(Object object) {
		Pattern pattern = Pattern.compile("\\d+(.\\d+)?$");
		return pattern.matcher(object.toString()).matches();
	}

	

這裡需要將結果round再次保留2位小數

MathUtil.round(MathUtil.add("100.03", "232.134"), 2);

以上解決Java Double精確運算的問題。