Java学习打卡-Day5-浮点数精度丢失问题、BigDecimal、重写与重载-优快云博客

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浮点数精度丢失问题

原因：由于二进制自身局限性，导致其无法精确的表示所有十进制小数。

float a = 2.0f - 1.9f;
float b = 1.8f - 1.7f;
System.out.printf("%.9f",a);// 0.100000024
System.out.println(b);// 0.099999905
System.out.println(a == b);// false

十进制小数转换成二进制小数采用"乘2取整，顺序排列"的做法。基本思想如下：用2乘以当前十进制小数，然后将乘积的整数部分取出，如果乘积中的小数部分为零或者达到所要求的精度则停止计算。否则再用2乘以余下的小数部分，又得到一个乘积，再将积的整数部分取出，如此进行。
```
// 0.2 转换为二进制数的过程为，不断乘以 2，直到不存在小数为止，
// 在这个计算过程中，得到的整数部分从上到下排列就是二进制的结果。
0.2 * 2 = 0.4 -> 0
0.4 * 2 = 0.8 -> 0
0.8 * 2 = 1.6 -> 1
0.6 * 2 = 1.2 -> 1
0.2 * 2 = 0.4 -> 0（发生循环）
···
```
不是所有十进制小数都能用二进制准确表示，对于这些小数只能根据精度近似表示。
浮点数之间的等值判断，基本数据类型不能用 == 来比较，包装数据类型不能用 equals 来判断。正确做法是指定一个误差范围，在此范围内可认为相等；或使用BigDecimal····

如何解决精度丢失问题？

BigDecimal 可以实现对浮点数的运算，不会造成精度丢失。
通常情况下，大部分需要浮点数精确运算结果的业务场景（比如涉及到钱的场景）都是通过 BigDecimal 来做的。

BigDecimal 常见方法

1.创建

为了防止精度丢失，推荐使用BigDecimal(String val)构造方法或者 BigDecimal.valueOf(double val) 静态方法来创建对象。
```
BigDecimal recommend1 = new BigDecimal("0.1");
BigDecimal recommend2 = BigDecimal.valueOf(0.1);
```

2.加减乘除

BigDecimal a = new BigDecimal("1.0");
BigDecimal b = new BigDecimal("0.9");
System.out.println(a.add(b));//加法 1.9
System.out.println(a.subtract(b));//减法 0.1
System.out.println(a.multiply(b));//乘法 0.90
System.out.println(a.divide(b));//除法 无法除尽，抛出 ArithmeticException 异常
System.out.println(a.divide(b, 2, RoundingMode.HALF_UP));//推荐除法 1.11

使用 divide 方法的时候尽量使用 3 个参数版本，并且RoundingMode 不要选择 UNNECESSARY，否则很可能会遇到 ArithmeticException（无法除尽出现无限循环小数的时候），其中 scale 表示要保留几位小数，roundingMode 代表保留规则。
```
public BigDecimal divide(BigDecimal divisor, int scale, RoundingMode roundingMode) {
    return divide(divisor, scale, roundingMode.oldMode);
}
```

保留规则（roundingMode）：

public enum RoundingMode {
   // 2.5 -> 3 , 1.6 -> 2
   // -1.6 -> -2 , -2.5 -> -3
   UP(BigDecimal.ROUND_UP),
   // 2.5 -> 2 , 1.6 -> 1
   // -1.6 -> -1 , -2.5 -> -2
   DOWN(BigDecimal.ROUND_DOWN),
   // 2.5 -> 3 , 1.6 -> 2
   // -1.6 -> -1 , -2.5 -> -2
   CEILING(BigDecimal.ROUND_CEILING),
   // 2.5 -> 2 , 1.6 -> 1
   // -1.6 -> -2 , -2.5 -> -3
   FLOOR(BigDecimal.ROUND_FLOOR),
   // 2.5 -> 3 , 1.6 -> 2
   // -1.6 -> -2 , -2.5 -> -3
   HALF_UP(BigDecimal.ROUND_HALF_UP),
}

3.保留几位小数

通过setScale()方法。

BigDecimal m = new BigDecimal("1.255433");
BigDecimal n = m.setScale(3,RoundingMode.HALF_DOWN);
System.out.println(n);// 1.255

4.比较大小

使用等值比较（忽略精度）：a.compareTo(b) ， a 小于 b 返回-1，a 等于 b 返回0 ，a 大于 b 返回1。

BigDecimal a = new BigDecimal("1.0");
BigDecimal b = new BigDecimal("0.9");
System.out.println(a.compareTo(b));// 1

equals() 方法不仅仅会比较值的大小（value）还会比较精度（scale）。

重写与重载

重写（Override）
- 在子类中把父类有的方法重新写一遍。
- 方法名，参数列表，返回类型(除子类中方法的返回值是父类中方法返回值的子类时)都要相同。
- 访问修饰符大于等于父类（public>protected>default>private) 。如果父类方法访问修饰符为 private/final/static ，则子类就不能重写该方法。
- 抛出的异常范围小于等于父类。
重载（Overload）
- 同一个类中同名方法的不同实现。
- 参数列表不同(参数类型，参数个数甚至是参数顺序不同都算)。
- 不能通过返回类型是否相同来判断重载。
区别：
- 方法的重载和重写都是实现多态的方式，区别在于重载实现的是编译时的多态性，而重写实现的是运行时的多态性。重载发生在一个类中，同名的方法如果有不同的参数列表（参数类型不同、参数个数不同或者二者都不同）则视为重载；重写发生在子类与父类之间，重写要求子类被重写方法与父类被重写方法有相同的参数列表，有兼容的返回类型，比父类被重写方法更好访问，不能比父类被重写方法声明更多的异常（里氏代换原则）。重载对返回类型没有特殊的要求，不能根据返回类型进行区分。