ITEM 60: AVOID FLOAT AND DOUBLE IF EXACT ANSWERS ARE REQUIRED
float 和 double 主要用于科学和工程计算。它们执行二进制浮点运算，该运算经过精心设计，能够在大范围内快速提供精确的近似值。但是，它们不能提供准确的结果，并且不应该在需要精确结果的地方使用。float 和 double 类型 特别 不 适合 进行货币计算，因为不可能将0.1(或任何其他 10 的负幂)精确地表示为 float 或 double。
例如，假设你口袋里有1.03美元，你消费了42美分。你还剩下多少钱？下面是一个简单的程序片段，试图回答这个问题:
System.out.println(1.03 - 0.42);
不幸的是，它输出了 0.610000000001。这不是个例。假设你口袋里有一美元，你买了9台洗衣机，每台10美分。你能得到多少零钱?
System.out.println(1.00 - 9 * 0.10);
根据这个程序片段，您将得到 $0.09999999999999998。您可能认为只需在打印之前对结果进行舍入即可解决问题，但不幸的是，这种方法并不总是有效。例如，假设你的口袋里有一美元，你看到一个架子上有一排好吃的糖果，它们的价格仅仅是10美分，20美分，30美分，等等，多到一美元。你可以从10美分的那颗开始，每买一颗糖，直到你失去支付能力去买货架上的下一颗糖。你买了多少糖果，换了多少零钱?这里有一个天真的程序设计来解决这个问题:
// Broken - uses floating point for monetary calculation!
public static void main(String[] args) {
double funds = 1.00;
int itemsBought = 0;
for (double price = 0.10; funds >= price; price += 0.10) {
funds -= price;
itemsBought++;
}
System.out.println(itemsBought + " items bought.");
System.out.println("Change: $" + funds);
}
如果你运行这个程序，你会发现你能买得起三块糖，你还有 0.3999999999999999 美元。这是错误的答案！解决这个问题的正确方法是使用 bigdecimal、int 或 long 进行货币计算。
这里是前一个程序的一个简单转换，使用 BigDecimal 类型代替 double。注意，这里使用的是 BigDecimal 的字符串构造函数，而不是它的双构造函数。这是为了避免在计算中引入不准确的值[Bloch05, Puzzle 2]:
public static void main(String[] args) {
final BigDecimal TEN_CENTS = new BigDecimal(".10");
int itemsBought = 0;
BigDecimal funds = new BigDecimal("1.00");
for (BigDecimal price = TEN_CENTS; funds.compareTo(price) >= 0; price = price.add(TEN_CENTS)) {
funds = funds.subtract(price);
itemsBought++;
}
System.out.println(itemsBought + " items bought.");
System.out.println("Money left over: $" + funds);
}
如果你运行修改后的程序，你会发现你可以负担得起 4 块糖果，还剩下 0 美元。这是正确答案。然而，使用 BigDecimal 有两个缺点:它比使用原始算术类型要麻烦得多，而且速度要慢得多。如果你解决的是一个简单的问题，后一种缺点是无关紧要的，但前一种缺点可能会惹恼你。
使用 BigDecimal 的另一种方法是使用 int 或 long，这取决于涉及的数量，并自己跟踪小数点。在这个例子中，最明显的方法是用美分而不是美元来进行所有的计算。下面是一个采用这种方法的简单转换:
public static void main(String[] args) {
int itemsBought = 0;
int funds = 100;
for (int price = 10; funds >= price; price += 10) {
funds -= price;
itemsBought++;
}
System.out.println(itemsBought + " items bought.");
System.out.println("Cash left over: " + funds + " cents"); }
总之，对于任何需要精确答案的计算，不要使用 float 和 double 。如果希望系统跟踪小数点，并且不介意不使用原语类型带来的不便和成本，那么可以使用 BigDecimal。
使用 BigDecimal 的另一个好处是，它可以让您完全控制舍入，让您可以在执行需要舍入的操作时从八种舍入模式中进行选择。如果您使用合法的舍入行为执行业务计算，这将非常方便。如果性能是最重要的，您不介意自己跟踪小数点，并且数量不是太大，可以使用 int 或 long。如果数量不超过 9 位小数，可以使用 int;如果它们不超过 18 位，你可以使用 long。如果数量可能超过 18 位，则使用 BigDecimal。
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