Precisão Numérica em Java - BigInteger e BigDecimal

Os tipos numéricos primitivos do Java, como long e double, são eficientes, mas possuem limitações. O tipo long tem um tamanho máximo, e o double pode introduzir erros de precisão em cálculos decimais. Para cenários que exigem exatidão absoluta ou números de tamanho ilimitado, o Java oferece duas classes essenciais no pacote java.math: BigDecimal e BigInteger.

As Limitações dos Tipos Primitivos

O uso de double ou float em cálculos financeiros é desaconselhado devido à sua incapacidade de representar muitos valores decimais de forma exata. Isso pode levar a erros de arredondamento. Por exemplo, a operação 2.0 - 1.1 resulta em 0.8999999999999999 em vez de 0.9.

Da mesma forma, o tipo long possui um valor máximo e não consegue armazenar números inteiros arbitrariamente grandes, como os necessários em criptografia ou certos cálculos matemáticos.

BigDecimal: Cálculos com Precisão Decimal

A classe BigDecimal foi projetada para eliminar os erros de arredondamento, garantindo que os cálculos decimais sejam 100% precisos.

Objetos BigDecimal são imutáveis: uma vez criados, seu valor não pode ser alterado. Qualquer operação aritmética (como add ou subtract) não modifica o objeto original, mas sim retorna um novo objeto com o resultado. Por isso, as operações devem ser feitas com métodos, e não com operadores como + ou -.

Para garantir a máxima precisão, o ideal é criar objetos BigDecimal a partir de uma String.

import java.math.BigDecimal;

public class Program {
    public static void main(String[] args) {
        // Criar a partir de String para garantir precisão
        BigDecimal a = new BigDecimal("2.0");
        BigDecimal b = new BigDecimal("1.1");

        // Correto: reatribuir o novo objeto retornado por subtract()
        BigDecimal result = a.subtract(b);

        System.out.println(result); // Exibe exatamente 0.9
    }
}

BigInteger: Cálculos com Inteiros Grandes

Quando é necessário trabalhar com números inteiros que ultrapassam o limite de long, BigInteger é a solução. Ele pode armazenar números de tamanho virtualmente ilimitado. Assim como BigDecimal, BigInteger é imutável e suas operações são realizadas por meio de métodos.

import java.math.BigInteger;

public class Program {
    public static void main(String[] args) {
        BigInteger a = new BigInteger("9223372036854775807"); // Limite máximo de long
        BigInteger b = new BigInteger("2");

        // Correto: chamar o método e atribuir o novo objeto resultante
        BigInteger result = a.multiply(b);

        System.out.println(result); // 18446744073709551614
    }
}

Resumo

• Use BigDecimal para Precisão: Ideal para cálculos financeiros ou monetários onde a exatidão decimal é crucial.
• Use BigInteger para Tamanho: Ideal para números inteiros que podem exceder o valor máximo de long.
• Imutabilidade: As operações não alteram o objeto. Elas retornam um novo objeto com o resultado, que deve ser atribuído a uma variável.
• Construtor String: Para BigDecimal, crie objetos a partir de String (new BigDecimal("0.1")) para evitar a herança de imprecisões do tipo double.