BigDecimal使用不當(dāng)，造成P0事故！

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。

接下來我們看下收銀臺(tái)出的一起事故。

【問題描述】

• 收銀臺(tái)計(jì)算商品金額報(bào)錯(cuò)，導(dǎo)致訂單無法支付。

【事故級(jí)別】

• P0
  

【過程】

• 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)問題點(diǎn)
• 14:58 修改問題代碼上線，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;
}

問題就處在 doubleToRawLongBits 這個(gè)方法上，在jdk中double類（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

• float和double類型，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。

• 并沒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。

• 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)。

• 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)無限循環(huán)或者超過浮點(diǎn)數(shù)尾數(shù)的長(zhǎng)度。

總結(jié)

所以，在涉及到精度計(jì)算的過程中，我們盡量使用String類型來進(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類型，需要進(jìn)行來回的轉(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?v1return?-1
?????*/
????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);
????}
}