数值判断--精度问题

我们大都听说过 BigDecimal 类型，浮点数精确表达和运算的场景，一定要使用这个类型

使用 BigDecimal 表示和计算浮点数，且务必使用字符串的构造方法来初始化 BigDecimal：
【如果使用浮点数那么会出现问题】
------------------------------------------------要使用字符串---------
System.out.println(new BigDecimal(0.1).add(new BigDecimal(0.2)));
System.out.println(new BigDecimal(1.0).subtract(new BigDecimal(0.8)));
System.out.println(new BigDecimal(4.015).multiply(new BigDecimal(100)));
System.out.println(new BigDecimal(123.3).divide(new BigDecimal(100)));

0.3000000000000000166533453693773481063544750213623046875
0.1999999999999999555910790149937383830547332763671875
401.49999999999996802557689079549163579940795898437500
1.232999999999999971578290569595992565155029296875
---------------------------------------------------------不要使用浮点数----------

System.out.println(new BigDecimal("0.1").add(new BigDecimal("0.2")));
System.out.println(new BigDecimal("1.0").subtract(new BigDecimal("0.8")));
System.out.println(new BigDecimal("4.015").multiply(new BigDecimal("100")));
System.out.println(new BigDecimal("123.3").divide(new BigDecimal("100")));

0.3
0.2
401.500
1.233

-------------------------------------------------------------
精度问题详情一下：

private static void testScale() {
    BigDecimal bigDecimal1 = new BigDecimal("100");
    BigDecimal bigDecimal2 = new BigDecimal(String.valueOf(100d));
    BigDecimal bigDecimal3 = new BigDecimal(String.valueOf(100));
    BigDecimal bigDecimal4 = BigDecimal.valueOf(100d);
    BigDecimal bigDecimal5 = new BigDecimal(Double.toString(100));

    print(bigDecimal1); //scale 0 precision 3 result 401.500
    print(bigDecimal2); //scale 1 precision 4 result 401.5000
    print(bigDecimal3); //scale 0 precision 3 result 401.500
    print(bigDecimal4); //scale 1 precision 4 result 401.5000
    print(bigDecimal5); //scale 1 precision 4 result 401.5000
}

private static void print(BigDecimal bigDecimal) {
    log.info("scale {} precision {} result {}", bigDecimal.scale(), bigDecimal.precision(), bigDecimal.multiply(new BigDecimal("4.015")));
}
--------------------------------------------------
四舍五入精度问题：

BigDecimal num1 = new BigDecimal("3.35");
BigDecimal num2 = num1.setScale(1, BigDecimal.ROUND_DOWN);
System.out.println(num2);
BigDecimal num3 = num1.setScale(1, BigDecimal.ROUND_HALF_UP);
System.out.println(num3);

---------------------------------------
比较  BigDecimal 使用equla比较时错误的
===========问题解释===========
【equals 比较的是 BigDecimal 的 value 和 scale，1.0 的 scale 是 1，1 的 scale 是 0，所以结果一定是 false：】
【尾部清0，然后比较】
Set<BigDecimal> hashSet2 = new HashSet<>();
hashSet2.add(new BigDecimal("1.0").stripTrailingZeros());
System.out.println(hashSet2.contains(new BigDecimal("1.000").stripTrailingZeros()));//返回true
===========名词解释===========
【BigDecimal 有 scale 和 precision 的概念，scale 表示小数点右边的位数，而 precision 表示精度，也就是有效数字的长度】
===========一般使用compareTo 方法比较========

System.out.println(new BigDecimal("1.0").compareTo(new BigDecimal("1"))==0);



-----------------------------------小心数值移除解决方法1111111----------------------
方法一是，考虑使用 Math 类的 addExact、subtractExact 等 xxExact 方法进行数值运算，这些方法可以在数值溢出时主动抛出异常。我们来测试一下，使用 Math.addExact 对 Long 最大值做 +1 操作：
try {
    long l = Long.MAX_VALUE;
    System.out.println(Math.addExact(l, 1));
} catch (Exception ex) {
    ex.printStackTrace();
}
--------------------------------小心数值移除解决方法2222222----------------------
使用大数类 BigInteger。BigDecimal 是处理浮点数的专家，而 BigInteger 则是对大数进行科学计算的专家。如下代码，使用 BigInteger 对 Long 最大值进行 +1 操作；如果希望把计算结果转换一个 Long 变量的话，可以使用 BigInteger 的 longValueExact 方法，在转换出现溢出时，同样会抛出 ArithmeticException：

------------------------------------总结-----------------------------

第一，切记，要精确表示浮点数应该使用 BigDecimal。并且，使用 BigDecimal 的 Double 入参的构造方法同样存在精度丢失问题，应该使用 String 入参的构造方法或者 BigDecimal.valueOf 方法来初始化。

第二，对浮点数做精确计算，参与计算的各种数值应该始终使用 BigDecimal，所有的计算都要通过 BigDecimal 的方法进行，切勿只是让 BigDecimal 来走过场。任何一个环节出现精度损失，最后的计算结果可能都会出现误差。

第三，对于浮点数的格式化，如果使用 String.format 的话，需要认识到它使用的是四舍五入，可以考虑使用 DecimalFormat 来明确指定舍入方式。但考虑到精度问题，我更建议使用 BigDecimal 来表示浮点数，并使用其 setScale 方法指定舍入的位数和方式。

第四，进行数值运算时要小心溢出问题，虽然溢出后不会出现异常，但得到的计算结果是完全错误的。我们考虑使用 Math.xxxExact 方法来进行运算，在溢出时能抛出异常，更建议对于可能会出现溢出的大数运算使用 BigInteger 类。

第五：总之，对于金融、科学计算等场景，请尽可能使用 BigDecimal 和 BigInteger，避免由精度和溢出问题引发难以发现，但影响重大的 Bug。

BigDecimal提供了 8 种舍入模式，你能通过一些例子说说它们的区别吗？

第一种问题
1、 ROUND_UP
舍入远离零的舍入模式。
在丢弃非零部分之前始终增加数字（始终对非零舍弃部分前面的数字加1）。
注意，此舍入模式始终不会减少计算值的大小。
2、ROUND_DOWN
接近零的舍入模式。
在丢弃某部分之前始终不增加数字（从不对舍弃部分前面的数字加1，即截短）。
注意，此舍入模式始终不会增加计算值的大小。
3、ROUND_CEILING
接近正无穷大的舍入模式。
如果 BigDecimal 为正，则舍入行为与 ROUND_UP 相同；
如果为负，则舍入行为与 ROUND_DOWN 相同。
注意，此舍入模式始终不会减少计算值。
4、ROUND_FLOOR
接近负无穷大的舍入模式。
如果 BigDecimal 为正，则舍入行为与 ROUND_DOWN 相同；
如果为负，则舍入行为与 ROUND_UP 相同。
注意，此舍入模式始终不会增加计算值。
5、ROUND_HALF_UP
向“最接近的”数字舍入，如果与两个相邻数字的距离相等，则为向上舍入的舍入模式。
如果舍弃部分 >= 0.5，则舍入行为与 ROUND_UP 相同；否则舍入行为与 ROUND_DOWN 相同。
注意，这是我们大多数人在小学时就学过的舍入模式（四舍五入）。
6、ROUND_HALF_DOWN
向“最接近的”数字舍入，如果与两个相邻数字的距离相等，则为上舍入的舍入模式。
如果舍弃部分 > 0.5，则舍入行为与 ROUND_UP 相同；否则舍入行为与 ROUND_DOWN 相同（五舍六入）。
7、ROUND_HALF_EVEN
向“最接近的”数字舍入，如果与两个相邻数字的距离相等，则向相邻的偶数舍入。
如果舍弃部分左边的数字为奇数，则舍入行为与 ROUND_HALF_UP 相同；
如果为偶数，则舍入行为与 ROUND_HALF_DOWN 相同。
注意，在重复进行一系列计算时，此舍入模式可以将累加错误减到最小。
此舍入模式也称为“银行家舍入法”，主要在美国使用。四舍六入，五分两种情况。
如果前一位为奇数，则入位，否则舍去。
以下例子为保留小数点1位，那么这种舍入方式下的结果。
1.15>1.2 1.25>1.2
8、ROUND_UNNECESSARY
断言请求的操作具有精确的结果，因此不需要舍入。
如果对获得精确结果的操作指定此舍入模式，则抛出ArithmeticException。

数据库（比如 MySQL）中的浮点数和整型数字，你知道应该怎样定义吗？又如何实现浮点数的准确计算呢？

在MySQL中，整数和浮点数的定义都是有多种类型，整数根据实际范围定义，浮点数语言指定整体长度和小数长度。浮点数类型包括单精度浮点数（float型）和双精度浮点数（double型）。定点数类型就是decimal型。定点数以字符串形式存储，因此，其精度比浮点数要高，而且浮点数会出现误差，这是浮点数一直存在的缺陷。如果要对数据的精度要求比较高，还是选择定点数decimal比较安全。