BigDecimal使用不當(dāng)，造成P0事故！
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背景
事故
分析
總結(jié)
工具分享
背景
我們?cè)谑褂媒痤~計(jì)算或者展示金額的時(shí)候經(jīng)常會(huì)使用 BigDecimal，也是涉及金額時(shí)非常推薦的一個(gè)類(lèi)型。
BigDecimal 自身也提供了很多構(gòu)造器方法，這些構(gòu)造器方法使用不當(dāng)可能會(huì)造成不必要的麻煩甚至是金額損失，從而引起事故資損。
事故
接下來(lái)我們看下收銀臺(tái)出的一起事故。
| 問(wèn)題描述
收銀臺(tái)計(jì)算商品金額報(bào)錯(cuò)，導(dǎo)致訂單無(wú)法支付。
| 事故級(jí)別
P0
| 事故過(guò)程
如下：
13:44，接到報(bào)警，訂單支付失敗，支付可用率降至 60%
13:50，迅速回滾上線代碼，恢復(fù)正常
14:20，review 代碼，預(yù)發(fā)布驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)問(wèn)題點(diǎn)
14:58，修改問(wèn)題代碼上線，線上恢復(fù)
| 故障原因
BigDecimal 在金額計(jì)算中丟失精度。
原因分析
首先我們先用一段代碼復(fù)現(xiàn)問(wèn)題根源，如下所示：
public?static?void?main(String[]?args)?{
????BigDecimal?bigDecimal=new?BigDecimal(88);
????System.out.println(bigDecimal);
????bigDecimal=new?BigDecimal("8.8");
????System.out.println(bigDecimal);
????bigDecimal=new?BigDecimal(8.8);
????System.out.println(bigDecimal);
}
執(zhí)行結(jié)果如下：
通過(guò)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，當(dāng)使用 double 或者 float 這些浮點(diǎn)數(shù)據(jù)類(lèi)型時(shí)，會(huì)丟失精度，String、int 則不會(huì)，這是為什么呢？
我們點(diǎn)開(kāi)構(gòu)造器方法看下源碼：
public?static?long?doubleToLongBits(double?value)?{
????long?result?=?doubleToRawLongBits(value);
????//?Check?for?NaN?based?on?values?of?bit?fields,?maximum
????//?exponent?and?nonzero?significand.
????if?(?((result?&?DoubleConsts.EXP_BIT_MASK)?==
??????????DoubleConsts.EXP_BIT_MASK)?&&
?????????(result?&?DoubleConsts.SIGNIF_BIT_MASK)?!=?0L)
????????result?=?0x7ff8000000000000L;
????return?result;
}
問(wèn)題就處在 doubleToRawLongBits 這個(gè)方法上，在 jdk 中 double 類(lèi)（float 與 int 對(duì)應(yīng)）中提供了 double 與 long 轉(zhuǎn)換，doubleToRawLongBits 就是將 double 轉(zhuǎn)換為 long，這個(gè)方法是原始方法（底層不是 java 實(shí)現(xiàn)，是 c++ 實(shí)現(xiàn)的）。
double 之所以會(huì)出問(wèn)題，是因?yàn)樾?shù)點(diǎn)轉(zhuǎn)二進(jìn)制丟失精度。
BigDecimal 在處理的時(shí)候把十進(jìn)制小數(shù)擴(kuò)大 N 倍讓它在整數(shù)上進(jìn)行計(jì)算，并保留相應(yīng)的精度信息。
①float 和 double 類(lèi)型，主要是為了科學(xué)計(jì)算和工程計(jì)算而設(shè)計(jì)的，之所以執(zhí)行二進(jìn)制浮點(diǎn)運(yùn)算，是為了在廣泛的數(shù)值范圍上提供較為精確的快速近和計(jì)算。
②并沒(méi)有提供完全精確的結(jié)果，所以不應(yīng)該被用于精確的結(jié)果的場(chǎng)合。
③當(dāng)浮點(diǎn)數(shù)達(dá)到一定大的數(shù)，就會(huì)自動(dòng)使用科學(xué)計(jì)數(shù)法，這樣的表示只是近似真實(shí)數(shù)而不等于真實(shí)數(shù)。
④當(dāng)十進(jìn)制小數(shù)位轉(zhuǎn)換二進(jìn)制的時(shí)候也會(huì)出現(xiàn)無(wú)限循環(huán)或者超過(guò)浮點(diǎn)數(shù)尾數(shù)的長(zhǎng)度。
總結(jié)
所以，在涉及到精度計(jì)算的過(guò)程中，我們盡量使用 String 類(lèi)型來(lái)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
正確用法如下：
BigDecimal?bigDecimal2=new?BigDecimal("8.8");
BigDecimal?bigDecimal3=new?BigDecimal("8.812");
System.out.println(?bigDecimal2.compareTo(bigDecimal3));
System.out.println(?bigDecimal2.add(bigDecimal3));
BigDecimal 創(chuàng)建出來(lái)的是對(duì)象，我們不能用傳統(tǒng)的加減乘除對(duì)其進(jìn)行運(yùn)算，必須使用他的方法，在我們數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)里，如果我們使用的是 double 或者 float 類(lèi)型，需要進(jìn)行來(lái)回的轉(zhuǎn)換后進(jìn)行計(jì)算，非常不方便。
工具分享
所以在這里整理出一個(gè) util 類(lèi)供大家使用：
import?java.math.BigDecimal;
/**
?*?@Author?shuaige
?*?@Date?2022/4/17
?*?@Version?1.0
?**/
public?class?BigDecimalUtils?{
????public?static?BigDecimal?doubleAdd(double?v1,?double?v2)?{
????????BigDecimal?b1?=?new?BigDecimal(Double.toString(v1));
????????BigDecimal?b2?=?new?BigDecimal(Double.toString(v2));
????????return?b1.add(b2);
????}
????public?static?BigDecimal?floatAdd(float?v1,?float?v2)?{
????????BigDecimal?b1?=?new?BigDecimal(Float.toString(v1));
????????BigDecimal?b2?=?new?BigDecimal(Float.toString(v2));
????????return?b1.add(b2);
????}
????public?static?BigDecimal?doubleSub(double?v1,?double?v2)?{
????????BigDecimal?b1?=?new?BigDecimal(Double.toString(v1));
????????BigDecimal?b2?=?new?BigDecimal(Double.toString(v2));
????????return?b1.subtract(b2);
????}
????public?static?BigDecimal?floatSub(float?v1,?float?v2)?{
????????BigDecimal?b1?=?new?BigDecimal(Float.toString(v1));
????????BigDecimal?b2?=?new?BigDecimal(Float.toString(v2));
????????return?b1.subtract(b2);
????}
????public?static?BigDecimal?doubleMul(double?v1,?double?v2)?{
????????BigDecimal?b1?=?new?BigDecimal(Double.toString(v1));
????????BigDecimal?b2?=?new?BigDecimal(Double.toString(v2));
????????return?b1.multiply(b2);
????}
????public?static?BigDecimal?floatMul(float?v1,?float?v2)?{
????????BigDecimal?b1?=?new?BigDecimal(Float.toString(v1));
????????BigDecimal?b2?=?new?BigDecimal(Float.toString(v2));
????????return?b1.multiply(b2);
????}
????public?static?BigDecimal?doubleDiv(double?v1,?double?v2)?{
????????BigDecimal?b1?=?new?BigDecimal(Double.toString(v1));
????????BigDecimal?b2?=?new?BigDecimal(Double.toString(v2));
????????//?保留小數(shù)點(diǎn)后兩位?ROUND_HALF_UP?=?四舍五入
????????return?b1.divide(b2,?2,?BigDecimal.ROUND_HALF_UP);
????}
????public?static?BigDecimal?floatDiv(float?v1,?float?v2)?{
????????BigDecimal?b1?=?new?BigDecimal(Float.toString(v1));
????????BigDecimal?b2?=?new?BigDecimal(Float.toString(v2));
????????//?保留小數(shù)點(diǎn)后兩位?ROUND_HALF_UP?=?四舍五入
????????return?b1.divide(b2,?2,?BigDecimal.ROUND_HALF_UP);
????}
????/**
?????*?比較v1?v2大小
?????*?@param?v1
?????*?@param?v2
?????*?@return?v1>v2?return?1??v1=v2?return?0?v1?????*/
????public?static?int?doubleCompareTo(double?v1,?double?v2)?{
????????BigDecimal?b1?=?new?BigDecimal(Double.toString(v1));
????????BigDecimal?b2?=?new?BigDecimal(Double.toString(v2));
????????return??b1.compareTo(b2);
????}
????public?static?int?floatCompareTo(float?v1,?float?v2)?{
????????BigDecimal?b1?=?new?BigDecimal(Float.toString(v1));
????????BigDecimal?b2?=?new?BigDecimal(Float.toString(v2));
????????return??b1.compareTo(b2);
????}
}
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