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Java学习笔记:关于Java double类型相加问题

2021-12-13 08:38:06 作者：菜鸟的日志

这篇文章主要介绍了关于Java double类型相加问题，具有很好的参考价值，希望对大家有所帮助。如有错误或未考虑完全的地方，望不吝赐教

Java double类型相加问题

多个double类型的数直接相加的时候，可能存在精度误差.（由于计算机算法以及硬件环境决定只能识别 0 1。计算机默认的计算结果在都在一个指定精度范围之内，想往深的了解，可以学习数值分析等）

在金融方面是绝对不允许的，好在java开发者有这个先见之明。

java.math.*里面提供了BigDecimal类（提供高精度计算的方法）

一、这个时候就要采用BigDecimal函数进行运算

第一步、建立String类型的数据

第二步、创建BigDecimal对象BigDecimal(Double.toString(double))

以下两种不推荐：

BigDecimal（double）或者BigDecimal(Double.valueOf(double)))

建议：涉及到精度问题的时候，整个计算过程都是用String类型或者BigDecimal类对象。最后结果根据需求在转过来。

另外该文章提供了一个计算辅助类Java Double相加出现的怪事

急需的话，直接学习、创建该工具类，就可以完成项目了。以下是加法算法的几个实现的方法。

new BigDecimal(Double.toString(double)).add(new BigDecimal(Double.toString(double));

    /**
     * @param b1
     *            BigDecimal
     * @param v2
     *            double
     * @return BigDecimal
     * */
    public BigDecimal add(BigDecimal b1, double v2) {
        // BigDecimal b1=new BigDecimal(Double.toString(v1));
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));
        return b1.add(b2);
    }

    /**
     * @param b1
     *           double
     * @param v2
     *            double
     * @return BigDecimal
     * */
    public BigDecimal add(double v1, double v2) {
         BigDecimal b1=new BigDecimal(Double.toString(v1));
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));
        return b1.add(b2);
    }

    /**
     * @param b1
     *           double
     * @param v2
     *            double
     * @return double
     * */
    public double add(double v1, double v2) {
         BigDecimal b1=new BigDecimal(Double.toString(v1));
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));
        return b1.add(b2).doubleValue();
    }

二、double 三种加法比较

+，strictfp，BigDecimel

Strictfp —— Java 关键字。

可应用于类、接口或方法。

使用 strictfp 关键字声明一个方法时，该方法中所有的float和double表达式都严格遵守FP-strict的限制,符合IEEE-754规范。

严格约束意味着所有表达式的结果都必须是 IEEE 754 算法对操作数预期的结果，以单精度和双精度格式表示。

public class MathDemo {

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        System.err.println("普通 "+ addNormal(12353.21,21334.24,154435.03));
        System.err.println("strictfp "+addDouble(12353.21,21334.24,154435.03));
        System.err.println("BigDEcimel: "+add(12353.21,21334.24,154435.03));

    }

    public static double addNormal(double... v1) {
        double res = 0;
        for (int i = 0; i < v1.length; i++) {
            res += v1[i];
        }
        return res;
    }

    public static strictfp double addDouble(double... v) {
        double res = 0;
        for (int i = 0; i < v.length; i++) {
            res += v[i];
        }
        return res;
    }

    /**
     * @param b1
     *            double
     * @param v2
     *            double
     * @return double
     */
    public static double add(double... v) {
        BigDecimal b  = new BigDecimal(Double.toString(v[0]));
        for (int i = 1; i < v.length; i++) {
            BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v[i]));
            b=b.add(b2);
        }
        return b.doubleValue();
    }
}

输入
12353.21,21334.24,154435.03三个类型的数据时候
结果：
普通 188122.47999999998
strictfp 188122.47999999998
BigDEcimel: 188122.48

输入
3.21, 4.24,5.03
结果
普通 12.48
strictfp 12.48
BigDEcimel: 12.48

输入：
12353.21,21334.24
结果：
普通 33687.45
strictfp 33687.45
BigDEcimel: 33687.45

结论是：

BigDecimal的算法精度比较好。其余两种方法都存在缺点。至于strictfp 这个关键字是去平台化影响。比如32为机器和64位机器结果都一样。对于精度计算结果影响不大。

附录：.

//使用double类型创建BigDecimal
  public BigDecimal(double val) {
        if (Double.isInfinite(val) || Double.isNaN(val))
            throw new NumberFormatException("Infinite or NaN");

        // Translate the double into sign, exponent and significand, according
        // to the formulae in JLS, Section 20.10.22.
        long valBits = Double.doubleToLongBits(val);
        int sign = ((valBits >> 63)==0 ? 1 : -1);
        int exponent = (int) ((valBits >> 52) & 0x7ffL);
        long significand = (exponent==0 ? (valBits & ((1L<<52) - 1)) << 1
                            : (valBits & ((1L<<52) - 1)) | (1L<<52));
        exponent -= 1075;
        // At this point, val == sign * significand * 2**exponent.

        /*
         * Special case zero to supress nonterminating normalization
         * and bogus scale calculation.
         */
        if (significand == 0) {
            intVal = BigInteger.ZERO;
            intCompact = 0;
            precision = 1;
            return;
        }

        // Normalize
        while((significand & 1) == 0) {    //  i.e., significand is even
            significand >>= 1;
            exponent++;
        }

        // Calculate intVal and scale
        long s = sign * significand;
        BigInteger b;
        if (exponent < 0) {
            b = BigInteger.valueOf(5).pow(-exponent).multiply(s);
            scale = -exponent;
        } else if (exponent > 0) {
            b = BigInteger.valueOf(2).pow(exponent).multiply(s);
        } else {
            b = BigInteger.valueOf(s);
        }
        intCompact = compactValFor(b);
        intVal = (intCompact != INFLATED) ? null : b;
    }

Java double类详解

Double 类的构造方法

Double 类中的构造方法有如下两个。

Double(double value)：构造一个新分配的 Double 对象，它表示转换为 double 类型的参数。
Double(String s)：构造一个新分配的 Double 对象，它表示 String 参数所指示的 double 值。

分别使用以上两个构造方法获取 Double 对象：

Double double1 = new Double(5.556);    // 以 double 类型的变量作为参数创建 Double 对象
Double double2 = new Double("5.486");       // 以 String 类型的变量作为参数创建 Double 对象

Double 类的常用方法

在这里插入图片描述

如何将字符串 56.7809 转换为 double 类型的数值，或者将 double 类型的数值 56.7809 转换为对应的字符串呢？

String str = "56.7809";
double num = Double.parseDouble(str);    // 将字符串转换为 double 类型的数值
double d = 56.7809;
String s = Double.toString(d);    // 将double类型的数值转换为字符串

在将字符串转换为 double 类型的数值的过程中，如果字符串中包含非数值类型的字符，则程序执行将出现异常。

Double 类的常用常量

在 Double 类中包含了很多常量，其中较为常用的常量如下。

MAX_VALUE：值为 1.8E308 的常量，它表示 double 类型的最大正有限值的常量。
MIN_VALUE：值为 4.9E-324 的常量，它表示 double 类型数据能够保持的最小正非零值的常量。
NaN：保存 double 类型的非数字值的常量。
NEGATIVE_INFINITY：保持 double 类型的负无穷大的常量。
POSITIVE_INFINITY：保持 double 类型的正无穷大的常量。
SIZE：用秦以二进制补码形式表示 double 值的比特位数。
TYPE：表示基本类型 double 的 Class 实例。

以上为个人经验，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持脚本之家。