碌碌仔週記: 10月 2007

上星期五(2007-10-12) Oracle向BEA提出收購, 作價$17, 比市價高出25%. 其實BEA的主要産品BEA Weblogic Server和Oracle現有産品Oracle Application Server功能上重疊, 我估計是次收講主要是買客.

Oracle和Sun一直在J2EE的市埸的市佔率不高, 在受到開源Application Server(如: JBoss, Geronimo, GlassFish, JOnAS…) 的沖激下, 他們只有兩條路: 一是開源; 一是和其他商業J2EE Server合併. Sun選擇了前者, Oracle大慨選擇了後者.

BEA Weblogic原本是這個市埸的一哥, 可是2006年頭已被IBM Websphere和JBoss趕上了. Oracle和BEA合併後的市佔率相信會躍升回第一位, 足可和IBM和JBoss抗衡, 而相信合併後Oracle在J2EE的影響力亦可提昇不少.

在J2EE市場天下三分(Oracle+BEA, IBM, JBoss)的情況下, 可以預期未來Sun在J2EE的生存空間將會更少.

雖然J2EE standard是由JCP訂立, 可是由Sun一直有使用其影響力去影響Java的發展. 不過由一個沒有什麼生存空間的公司去帶領JCP, 實在可笑. 長遠來說對J2EE發展也不健康. 舉例來說Java世界已有很多不是"JCP標準"的"defacto標準" 他們正是因爲補充JCP的不足而出現, 好像Struts, Spring. 雖然很多Programmer都用它, 但Sun的J2EE Tutorial 從不提它們. 有時JCP會因為利益關係而不用defacto standard, 反而另訂的個新API (好像Log4J vs Java 1.4 logging API, Hibernate vs JPA 等), 這令Java界的使用者不知跟隨誰, 不但苦了初學者, 也苦了使用J2EE的公司, 不利J2EE發展.

如果我們編譯運行下面這個程序會看到什麼？

public class Test{

public static void
main(String args[]){

System.out.println(0.05+0.01);

System.out.println(1.0-0.42);

System.out.println(4.015*100);

System.out.println(123.3/100);

}

};

你沒有看錯！結果確實是

0.060000000000000005

0.5800000000000001

401.49999999999994

1.2329999999999999

Java中的簡單浮點數類型float和double不能夠進行運算。不光是Java，在其它很多編程語言中也有這樣的問題。在大多數情況下，計算的結果是准確的，但是多試幾次（可以做一個循環）就可以試出類似上面的錯誤。現在終於理解為什麼要有BCD碼了。

這個問題相當嚴重，如果你有9.999999999999元，你的計算機是不會認為你可以購買10元的商品的。

在有的編程語言中提供了專門的貨幣類型來處理這種情況，但是Java沒有。現在讓我們看看如何解決這個問題。

四舍五入

我們的第一個反應是做四舍五入。Math類中的round方法不能設置保留幾位小數，我們隻能象這樣（保留兩位）：

public double round(double value){

return Math.round(value*100)/100.0;

}

非常不幸，上面的代碼並不能正常工作，給這個方法傳入4.015它將返回4.01而不是4.02，如我們在上面看到的

4.015*100=401.49999999999994

因此如果我們要做到精確的四舍五入，不能利用簡單類型做任何運算

java.text.DecimalFormat也不能解決這個問題：

System.out.println(new java.text.DecimalFormat(\"0.00\").format(4.025));

輸出是4.02

BigDecimal

在《Effective Java》這本書中也提到這個原則，float和double隻能用來做科學計算或者是工程計算，在商業計算中我們要用java.math.BigDecimal。BigDecimal一共有4個夠造方法，我們不關心用BigInteger來夠造的那兩個，那麼還有兩個，它們是：

BigDecimal(double val)

Translates a double into a BigDecimal.

BigDecimal(String val)

Translates the String repre sentation of a BigDecimal into a BigDecimal.

上面的API簡要描述相當的明確，而且通常情況下，上面的那一個使用起來要方便一些。我們可能想都不想就用上了，會有什麼問題呢？等到出了問題的時候，才發現上面哪個夠造方法的詳細說明中有這麼一段：

Note: the results of this constructor can be somewhat unpredictable. One might assume that new BigDecimal(.1) is exactly equal to .1, but it is actually equal to .1000000000000000055511151231257827021181583404541015625. This is so because .1 cannot be represented exactly as a double (or, for that matter, as a binary fraction of any finite length). Thus, the long value that is being passed in to the constructor is not exactly equal to .1, appearances nonwithstanding.

The (String) constructor, on the other hand, is perfectly predictable: new BigDecimal(\".1\") is exactly equal to .1, as one would expect. Therefore, it is generally recommended that the (String) constructor be used in preference to this one.

原來我們如果需要精確計算，非要用String來夠造BigDecimal不可！在《Effective Java》一書中的例子是用String來夠造BigDecimal的，但是書上卻沒有強調這一點，這也許是一個小小的失誤吧。

解決方案

現在我們已經可以解決這個問題了，原則是使用BigDecimal並且一定要用String來夠造。

但是想像一下吧，如果我們要做一個加法運算，需要先將兩個浮點數轉為String，然后夠造成BigDecimal，在其中一個上調用add方法，傳入另一個作為參數，然后把運算的結果（BigDecimal）再轉換為浮點數。你能夠忍受這麼煩瑣的過程嗎？下面我們提供一個工具類Arith來簡化操作。它提供以下靜態方法，包括加減乘除和四舍五入：

public static double add(double v1,double v2)

public static double sub(double v1,double v2)

public static double mul(double v1,double v2)

public static double div(double v1,double v2)

public static double div(double v1,double v2,int scale)

public static double round(double v,int scale)

附錄

源文件Arith.java：

import java.math.BigDecimal;

/**

*
由於Java的簡單類型不能夠精確的對浮點數進行運算，這個工具類提供精

* 確的浮點數運算，包括加減乘除和四舍五入。

*/

public class Arith{

//默認除法運算精度

private static final int
DEF_DIV_SCALE = 10;

//這個類不能實例化

private Arith(){

}

/**

* 提供精確的加法運算。

* @param v1 被加數

*
@param v2 加數

* @return 兩個參數的和

*/

public static 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();

}

/**

* 提供精確的減法運算。

* @param v1 被減數

*
@param v2 減數

* @return 兩個參數的差

*/

public static double
sub(double v1,double v2){

BigDecimal b1 = new
BigDecimal(Double.toString(v1));

BigDecimal b2 = new
BigDecimal(Double.toString(v2));

return b1.subtract(b2).doubleValue();

}

/**

* 提供精確的乘法運算。

* @param v1 被乘數

*
@param v2 乘數

* @return 兩個參數的積

*/

public static double
mul(double v1,double v2){

BigDecimal b1 = new
BigDecimal(Double.toString(v1));

BigDecimal b2 = new
BigDecimal(Double.toString(v2));

return b1.multiply(b2).doubleValue();

}

/**

* 提供（相對）精確的除法運算，當發生除不盡的情況時，精確到

*
小數點以后10位，以后的數字四舍五入。

* @param v1 被除數

* @param v2 除數

*
@return 兩個參數的商

*/

public static double div(double v1,double v2){

return div(v1,v2,DEF_DIV_SCALE);

}

/**

*
提供（相對）精確的除法運算。當發生除不盡的情況時，由scale參數指

* 定精度，以后的數字四舍五入。

* @param v1
被除數

* @param v2 除數

* @param scale 表示表示需要精確到小數點以后幾位。

*
@return 兩個參數的商

*/

public static double div(double v1,double
v2,int scale){

if(scale<0){

throw new
IllegalArgumentException(

\"The scale must be a positive integer or
zero\");

}

BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));

BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));

return
b1.divide(b2,scale,BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue();

}

/**

* 提供精確的小數位四舍五入處理。

* @param v 需要四舍五入的數字

* @param scale 小數點后保留幾位

* @return 四舍五入后的結果

*/

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 = new
BigDecimal(Double.toString(v));

BigDecimal one = new BigDecimal(\"1\");

return b.divide(one,scale,BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue();

}

};

自己看看j2se的doc吧，裡面很詳細的說

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