[docs add] BigDecimal解决浮点数运算精度丢失问题

docs/.vuepress/config.js

@@ -157,7 +157,10 @@ module.exports = config({
               "java基础知识总结",
               {
                 title: "重要知识点",
-                children: ["why-there-only-value-passing-in-java", "反射机制详解", "代理模式详解", "io模型详解"],
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           },
           {

docs/java/basis/BigDecimal解决浮点数运算精度丢失问题.md

@@ -1,69 +0,0 @@
-## BigDecimal 介绍
-
-`BigDecimal` 可以实现对浮点数的运算，不会造成精度丢失。
-
-那为什么浮点数 `float` 或 `double` 运算的时候会有精度丢失的风险呢？
-
-这是因为计算机是二进制的，浮点数没有办法用二进制精确表示。
-
-## BigDecimal 的用处
-
-《阿里巴巴Java开发手册》中提到：**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。** 具体原理和浮点数的编码方式有关，这里就不多提了，我们下面直接上实例：
-
-```java
-float a = 1.0f - 0.9f;
-float b = 0.9f - 0.8f;
-System.out.println(a);// 0.100000024
-System.out.println(b);// 0.099999964
-System.out.println(a == b);// false
-```
-具有基本数学知识的我们很清楚的知道输出并不是我们想要的结果（**精度丢失**），我们如何解决这个问题呢？一种很常用的方法是：**使用 BigDecimal 来定义浮点数的值，再进行浮点数的运算操作。**
-
-```java
-BigDecimal a = new BigDecimal("1.0");
-BigDecimal b = new BigDecimal("0.9");
-BigDecimal c = new BigDecimal("0.8");
-
-BigDecimal x = a.subtract(b); 
-BigDecimal y = b.subtract(c); 
-
-System.out.println(x); /* 0.1 */
-System.out.println(y); /* 0.1 */
-System.out.println(Objects.equals(x, y)); /* true */
-```
-
-## BigDecimal 常见方法
-
-## 大小比较
-
-`a.compareTo(b)` : 返回 -1 表示 `a` 小于 `b`，0 表示 `a` 等于 `b` ， 1表示 `a` 大于 `b`。
-
-```java
-BigDecimal a = new BigDecimal("1.0");
-BigDecimal b = new BigDecimal("0.9");
-System.out.println(a.compareTo(b));// 1
-```
-### 保留几位小数
-
-通过 `setScale`方法设置保留几位小数以及保留规则。保留规则有挺多种，不需要记，IDEA会提示。
-
-```java
-BigDecimal m = new BigDecimal("1.255433");
-BigDecimal n = m.setScale(3,BigDecimal.ROUND_HALF_DOWN);
-System.out.println(n);// 1.255
-```
-
-## BigDecimal 的使用注意事项
-
-注意：我们在使用BigDecimal时，为了防止精度丢失，推荐使用它的 **BigDecimal(String)** 构造方法来创建对象。《阿里巴巴Java开发手册》对这部分内容也有提到如下图所示。
-
-![《阿里巴巴Java开发手册》对这部分BigDecimal的描述](https://my-blog-to-use.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/2019/7/BigDecimal.png)
-
-## 总结
-
-BigDecimal 主要用来操作（大）浮点数，BigInteger 主要用来操作大整数（超过 long 类型）。
-
-BigDecimal 的实现利用到了 BigInteger, 所不同的是 BigDecimal 加入了小数位的概念
-
-
-

docs/java/basis/bigdecimal.md

@@ -0,0 +1,340 @@
+---
+title: BigDecimal解决浮点数运算精度丢失问题
+category: Java
+tag:
+  - Java基础
+---
+
+## BigDecimal 介绍
+
+`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。
+
+纳尼，浮点数的运算竟然还会有精度丢失的风险吗？确实会！
+
+示例代码：
+
+```java
+float a = 2.0f - 1.9f;
+float b = 1.8f - 1.7f;
+System.out.println(a);// 0.100000024
+System.out.println(b);// 0.099999905
+System.out.println(a == b);// false
+```
+
+**为什么浮点数 `float` 或 `double` 运算的时候会有精度丢失的风险呢？**
+
+这个和计算机保存浮点数的机制有很大关系。我们知道计算机是二进制的，而且计算机在表示一个数字时，宽度是有限的，无限循环的小数存储在计算机时，只能被截断，所以就会导致小数精度发生损失的情况。这也就是解释了为什么浮点数没有办法用二进制精确表示。
+
+就比如说十进制下的 0.2 就没办法精确转换成二进制小数：
+
+```java
+// 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）
+...
+```
+
+关于浮点数的更多内容，建议看一下[计算机系统基础（四）浮点数](http://kaito-kidd.com/2018/08/08/computer-system-float-point/)这篇文章。
+
+## BigDecimal 的用处
+
+《阿里巴巴 Java 开发手册》中提到：**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。**
+
+![](https://guide-blog-images.oss-cn-shenzhen.aliyuncs.com/javaguide/image-20211213101646884.png)
+
+具体原因我们在上面已经详细介绍了，这里就不多提了，我们下面直接上实例：
+
+```java
+float a = 1.0f - 0.9f;
+float b = 0.9f - 0.8f;
+System.out.println(a);// 0.100000024
+System.out.println(b);// 0.099999964
+System.out.println(a == b);// false
+```
+
+从输出结果就可以看出发生精度丢失的问题。
+
+想要解决这个问题也很简单，直接使用 `BigDecimal` 来定义浮点数的值，再进行浮点数的运算操作即可。
+
+```java
+BigDecimal a = new BigDecimal("1.0");
+BigDecimal b = new BigDecimal("0.9");
+BigDecimal c = new BigDecimal("0.8");
+
+BigDecimal x = a.subtract(b);
+BigDecimal y = b.subtract(c);
+
+System.out.println(x); /* 0.1 */
+System.out.println(y); /* 0.1 */
+System.out.println(Objects.equals(x, y)); /* true */
+```
+
+## BigDecimal 常见方法
+
+### 加减乘除
+
+`add` 方法用于将两个 `BigDecimal` 对象相加，`subtract` 方法用于将两个 `BigDecimal` 对象相减。`multiply` 方法用于将两个 `BigDecimal` 对象相乘，`divide` 方法用于将两个 `BigDecimal` 对象相除。
+
+```java
+BigDecimal a = new BigDecimal("1.0");
+BigDecimal b = new BigDecimal("0.9");
+System.out.println(a.add(b));// 1.9
+System.out.println(a.subtract(b));// 0.1
+System.out.println(a.multiply(b));// 0.90
+System.out.println(a.divide(b));// 无法除尽，抛出 ArithmeticException 异常
+System.out.println(a.divide(b, 2, RoundingMode.HALF_UP));// 1.11
+```
+
+这里需要注意的是，在我们使用 `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。
+
+```java
+public BigDecimal divide(BigDecimal divisor, int scale, RoundingMode roundingMode) {
+    return divide(divisor, scale, roundingMode.oldMode);
+}
+```
+
+保留规则非常多，这里列举几种:
+
+```java
+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),
+   //......
+}
+```
+
+### 大小比较
+
+`a.compareTo(b)` : 返回 -1 表示 `a` 小于 `b`，0 表示 `a` 等于 `b` ， 1 表示 `a` 大于 `b`。
+
+```java
+BigDecimal a = new BigDecimal("1.0");
+BigDecimal b = new BigDecimal("0.9");
+System.out.println(a.compareTo(b));// 1
+```
+
+### 保留几位小数
+
+通过 `setScale`方法设置保留几位小数以及保留规则。保留规则有挺多种，不需要记，IDEA 会提示。
+
+```java
+BigDecimal m = new BigDecimal("1.255433");
+BigDecimal n = m.setScale(3,RoundingMode.HALF_DOWN);
+System.out.println(n);// 1.255
+```
+
+## BigDecimal 的使用注意事项
+
+注意：我们在使用 `BigDecimal` 时，为了防止精度丢失，推荐使用它的`BigDecimal(String val)`构造方法或者 `BigDecimal.valueOf(double val)` 静态方法来创建对象。
+
+《阿里巴巴 Java 开发手册》对这部分内容也有提到，如下图所示。
+
+![](https://guide-blog-images.oss-cn-shenzhen.aliyuncs.com/javaguide/image-20211213102222601.png)
+
+## BigDecimal 工具类分享
+
+网上有一个使用人数比较多的 `BigDecimal` 工具类，提供了多个静态方法来简化 `BigDecimal` 的操作。
+
+我对其进行了简单改进，分享一下源码：
+
+```java
+import java.math.BigDecimal;
+import java.math.RoundingMode;
+
+/**
+ * 简化BigDecimal计算的小工具类
+ */
+public class BigDecimalUtil {
+
+    /**
+     * 默认除法运算精度
+     */
+    private static final int DEF_DIV_SCALE = 10;
+
+    private BigDecimalUtil() {
+    }
+
+    /**
+     * 提供精确的加法运算。
+     *
+     * @param v1 被加数
+     * @param v2 加数
+     * @return 两个参数的和
+     */
+    public static double add(double v1, double v2) {
+        BigDecimal b1 = BigDecimal.valueOf(v1);
+        BigDecimal b2 = BigDecimal.valueOf(v2);
+        return b1.add(b2).doubleValue();
+    }
+
+    /**
+     * 提供精确的减法运算。
+     *
+     * @param v1 被减数
+     * @param v2 减数
+     * @return 两个参数的差
+     */
+    public static double subtract(double v1, double v2) {
+        BigDecimal b1 = BigDecimal.valueOf(v1);
+        BigDecimal b2 = BigDecimal.valueOf(v2);
+        return b1.subtract(b2).doubleValue();
+    }
+
+    /**
+     * 提供精确的乘法运算。
+     *
+     * @param v1 被乘数
+     * @param v2 乘数
+     * @return 两个参数的积
+     */
+    public static double multiply(double v1, double v2) {
+        BigDecimal b1 = BigDecimal.valueOf(v1);
+        BigDecimal b2 = BigDecimal.valueOf(v2);
+        return b1.multiply(b2).doubleValue();
+    }
+
+    /**
+     * 提供（相对）精确的除法运算，当发生除不尽的情况时，精确到
+     * 小数点以后10位，以后的数字四舍五入。
+     *
+     * @param v1 被除数
+     * @param v2 除数
+     * @return 两个参数的商
+     */
+    public static double divide(double v1, double v2) {
+        return divide(v1, v2, DEF_DIV_SCALE);
+    }
+
+    /**
+     * 提供（相对）精确的除法运算。当发生除不尽的情况时，由scale参数指
+     * 定精度，以后的数字四舍五入。
+     *
+     * @param v1    被除数
+     * @param v2    除数
+     * @param scale 表示表示需要精确到小数点以后几位。
+     * @return 两个参数的商
+     */
+    public static double divide(double v1, double v2, int scale) {
+        if (scale < 0) {
+            throw new IllegalArgumentException(
+                    "The scale must be a positive integer or zero");
+        }
+        BigDecimal b1 = BigDecimal.valueOf(v1);
+        BigDecimal b2 = BigDecimal.valueOf(v2);
+        return b1.divide(b2, scale, RoundingMode.HALF_UP).doubleValue();
+    }
+
+    /**
+     * 提供精确的小数位四舍五入处理。
+     *
+     * @param v     需要四舍五入的数字
+     * @param scale 小数点后保留几位
+     * @return 四舍五入后的结果
+     */
+    public static double round(double v, int scale) {
+        if (scale < 0) {
+            throw new IllegalArgumentException(
+                    "The scale must be a positive integer or zero");
+        }
+        BigDecimal b = BigDecimal.valueOf(v);
+        BigDecimal one = new BigDecimal("1");
+        return b.divide(one, scale, RoundingMode.HALF_UP).doubleValue();
+    }
+
+    /**
+     * 提供精确的类型转换(Float)
+     *
+     * @param v 需要被转换的数字
+     * @return 返回转换结果
+     */
+    public static float convertToFloat(double v) {
+        BigDecimal b = new BigDecimal(v);
+        return b.floatValue();
+    }
+
+    /**
+     * 提供精确的类型转换(Int)不进行四舍五入
+     *
+     * @param v 需要被转换的数字
+     * @return 返回转换结果
+     */
+    public static int convertsToInt(double v) {
+        BigDecimal b = new BigDecimal(v);
+        return b.intValue();
+    }
+
+    /**
+     * 提供精确的类型转换(Long)
+     *
+     * @param v 需要被转换的数字
+     * @return 返回转换结果
+     */
+    public static long convertsToLong(double v) {
+        BigDecimal b = new BigDecimal(v);
+        return b.longValue();
+    }
+
+    /**
+     * 返回两个数中大的一个值
+     *
+     * @param v1 需要被对比的第一个数
+     * @param v2 需要被对比的第二个数
+     * @return 返回两个数中大的一个值
+     */
+    public static double returnMax(double v1, double v2) {
+        BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
+        BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
+        return b1.max(b2).doubleValue();
+    }
+
+    /**
+     * 返回两个数中小的一个值
+     *
+     * @param v1 需要被对比的第一个数
+     * @param v2 需要被对比的第二个数
+     * @return 返回两个数中小的一个值
+     */
+    public static double returnMin(double v1, double v2) {
+        BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
+        BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
+        return b1.min(b2).doubleValue();
+    }
+
+    /**
+     * 精确对比两个数字
+     *
+     * @param v1 需要被对比的第一个数
+     * @param v2 需要被对比的第二个数
+     * @return 如果两个数一样则返回0，如果第一个数比第二个数大则返回1，反之返回-1
+     */
+    public static int compareTo(double v1, double v2) {
+        BigDecimal b1 = BigDecimal.valueOf(v1);
+        BigDecimal b2 = BigDecimal.valueOf(v2);
+        return b1.compareTo(b2);
+    }
+
+}
+```
+
+## 总结
+
+`BigDecimal` 主要用来操作（大）浮点数，`BigInteger` 主要用来操作大整数（超过 `long` 类型）。
+
+`BigDecimal` 的实现利用到了 `BigInteger`, 所不同的是 `BigDecimal` 加入了小数位的概念