生產環境BigDecimal用錯了,已哭暈在廁所。。。

苏三说技术發表於2024-12-08

大家好,我是蘇三,又跟大家見面了。

前言

在日常開發中,很多小夥伴喜歡用 BigDecimal 來處理精確計算,比如錢、分數、比例啥的。

理論上,它比 double 或 float 更精確,但如果你用得不對,精度丟失的問題會讓你哭暈在廁所。

今天我們就來聊聊 ,錯誤使用BigDecimal的6種場景,為什麼會發生問題,以及怎麼避免問題,希望對你會有所幫助。

1 直接用浮點數初始化

不少小夥伴習慣這樣寫:

BigDecimal num = new BigDecimal(0.1);
System.out.println(num); 

列印結果:0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625

並非列印的:0.1

問題出在哪?

這不是 BigDecimal 的問題,而是浮點數本身的“鍋”。

在Java中,double的精度有限的,0.1 轉換成二進位制是個無限迴圈小數,直接傳進去會帶上誤差。

正確姿勢是傳字串:

BigDecimal num = new BigDecimal("0.1");
System.out.println(num); 

列印結果:0.1,是正確的。

注意:永遠不要用 BigDecimal(double) 建構函式,用字串或整數更靠譜。也可以使用BigDecimal.valueOf()函式。

2 加減乘除時不設精度

有些小夥伴做加減乘除的時候,直接寫:

BigDecimal a = new BigDecimal("1.03");
BigDecimal b = new BigDecimal("0.42");
//減法
BigDecimal result = a.subtract(b);
System.out.println(result); 

列印結果::0.61,沒問題。

但問題在 除法 時:

BigDecimal c = new BigDecimal("10");
BigDecimal d = new BigDecimal("3");
BigDecimal result = c.divide(d); 

執行直接炸了:java.lang.ArithmeticException: Non-terminating decimal expansion

報錯的根本原因:10/3 是無限小數,BigDecimal 預設不保留小數點後面,精度溢位。

那麼,我們要如何最佳化呢?

答:加一個 MathContext 或指定精度。

例如:

BigDecimal result = c.divide(d, 2, RoundingMode.HALF_UP);
System.out.println(result); 

列印結果:3.33,可以正常執行。

因此,我們需要注意,在BigDecimal 做除法時 ,必須指定精度。

3 用 equals 判斷相等

BigDecimal 的 equals 會比較 值和精度,這坑了不少人:

BigDecimal x = new BigDecimal("1.0");
BigDecimal y = new BigDecimal("1.00");

System.out.println(x.equals(y)); 

列印結果:false。

儘管 1.0 和 1.00 的數值相等,但精度不一樣,equals 判定為不同。

最佳化方法,用 compareTo 比較數值:

例如:

System.out.println(x.compareTo(y) == 0); 

列印結果:true

需要特別注意的地方是:我們在判斷兩個BigDecimal物件是否相等時,應該用 compareTo方法,別用 equals方法。

4 使用 scale 時忽視實際含義

有些小夥伴搞不清 scale(小數位數)和 precision(總位數)的區別,直接寫:

BigDecimal num = new BigDecimal("123.4500");
System.out.println(num.scale()); 

列印結果:4

但如果你寫成下面這樣的:

BigDecimal stripped = num.stripTrailingZeros();
System.out.println(stripped.scale()); 

列印結果卻是:2

scale 會發生變化,搞不好會影響後續計算。

那麼,我們要如何最佳化方法呢?

答:明確 scale 的含義。

如果要固定小數位,使用 setScale:

BigDecimal fixed = num.setScale(2, RoundingMode.HALF_UP);
System.out.println(fixed); 

列印結果:123.45。

我們不要混淆 scale 和 precision,必要時顯式設定小數位數。

5 忽略不可變性

BigDecimal 是不可變的,但有些小夥伴會這樣寫:

BigDecimal sum = new BigDecimal("0");
for (int i = 0; i < 5; i++) {
    sum.add(new BigDecimal("1"));
}

列印結果:0

問題原因是 add 方法不會改變原物件,而是返回一個新的 BigDecimal 例項。

那麼,我們要如何最佳化呢?

答:用變數接住返回值。

BigDecimal sum = new BigDecimal("0");
for (int i = 0; i < 5; i++) {
    sum = sum.add(new BigDecimal("1"));
}
System.out.println(sum); 

列印結果是:5

BigDecimal 操作後需要接住新例項。

6 忽視效能問題

BigDecimal 是很精確,但也很慢。

如果大量計算時用 BigDecimal,會拖累效能,比如計算利息:

BigDecimal principal = new BigDecimal("10000");
BigDecimal rate = new BigDecimal("0.05");
BigDecimal interest = principal.multiply(rate);

一個迴圈裡搞上百萬次,效能直接拉垮。

那麼,這種情況我們又該如何最佳化呢?

答:能用整數就用整數(比如分代替元)。

批次計算時,用 double 計算,結果最後轉換成 BigDecimal。

double principal = 10000;
double rate = 0.05;
BigDecimal interest = BigDecimal.valueOf(principal * rate);
System.out.println(interest); 

列印結果:500.00

參與大批次計算時,兩個BigDecimal物件直接計算會比較慢,儘量少用,能最佳化的地方別放過。

寫在最後

BigDecimal 是個非常強大的數字類工具,但也是個“細節狂魔”。

只有用對了,你才能真正享受它帶來的好處,否則就是自找麻煩。

希望這篇文章能幫到你,不要再踩坑。

如果有其他用法上的困惑,歡迎留言討論,我們一起成長!

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