BigDecimal使用不当，造成P0事故！

2022-06-07 11:53:49 浏览数 (1)

点击上方“芋道源码”，选择“设为星标”

管她前浪，还是后浪？

能浪的浪，才是好浪！

每天 10:33 更新文章，每天掉亿点点头发...

源码精品专栏

  • 原创 | Java 2021 超神之路，很肝~
  • 中文详细注释的开源项目
  • RPC 框架 Dubbo 源码解析
  • 网络应用框架 Netty 源码解析
  • 消息中间件 RocketMQ 源码解析
  • 数据库中间件 Sharding-JDBC 和 MyCAT 源码解析
  • 作业调度中间件 Elastic-Job 源码解析
  • 分布式事务中间件 TCC-Transaction 源码解析
  • Eureka 和 Hystrix 源码解析
  • Java 并发源码

来源：c1n.cn/MSqAy

  • 背景
  • 事故
    • 问题描述
    • 事故级别
    • 事故过程
    • 故障原因
  • 原因分析
  • 总结
  • 工具分享

背景

我们在使用金额计算或者展示金额的时候经常会使用 BigDecimal，也是涉及金额时非常推荐的一个类型。

BigDecimal 自身也提供了很多构造器方法，这些构造器方法使用不当可能会造成不必要的麻烦甚至是金额损失，从而引起事故资损。

基于 Spring Boot MyBatis Plus Vue & Element 实现的后台管理系统 用户小程序，支持 RBAC 动态权限、多租户、数据权限、工作流、三方登录、支付、短信、商城等功能。 项目地址：https://github.com/YunaiV/ruoyi-vue-pro

事故

接下来我们看下收银台出的一起事故。

问题描述

收银台计算商品金额报错，导致订单无法支付。

事故级别

P0

事故过程

如下：

  • 13:44，接到报警，订单支付失败，支付可用率降至 60%
  • 13:50，迅速回滚上线代码，恢复正常
  • 14:20，review 代码，预发布验证发现问题点
  • 14:58，修改问题代码上线，线上恢复

故障原因

BigDecimal 在金额计算中丢失精度。

基于微服务的思想，构建在 B2C 电商场景下的项目实战。核心技术栈，是 Spring Boot Dubbo 。未来，会重构成 Spring Cloud Alibaba 。 项目地址：https://github.com/YunaiV/onemall

原因分析

首先我们先用一段代码复现问题根源，如下所示：

代码语言：javascript复制
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);
}

执行结果如下：

通过测试发现，当使用 double 或者 float 这些浮点数据类型时，会丢失精度，String、int 则不会，这是为什么呢？

我们点开构造器方法看下源码：

代码语言：javascript复制
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;
}

问题就处在 doubleToRawLongBits 这个方法上，在 jdk 中 double 类（float 与 int 对应）中提供了 double 与 long 转换，doubleToRawLongBits 就是将 double 转换为 long，这个方法是原始方法（底层不是 java 实现，是 c 实现的）。

double 之所以会出问题，是因为小数点转二进制丢失精度。

BigDecimal 在处理的时候把十进制小数扩大 N 倍让它在整数上进行计算，并保留相应的精度信息。

① float 和 double 类型，主要是为了科学计算和工程计算而设计的，之所以执行二进制浮点运算，是为了在广泛的数值范围上提供较为精确的快速近和计算。

② 并没有提供完全精确的结果，所以不应该被用于精确的结果的场合。

③ 当浮点数达到一定大的数，就会自动使用科学计数法，这样的表示只是近似真实数而不等于真实数。

④ 当十进制小数位转换二进制的时候也会出现无限循环或者超过浮点数尾数的长度。

总结

所以，在涉及到精度计算的过程中，我们尽量使用 String 类型来进行转换。

正确用法如下：

代码语言：javascript复制
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 创建出来的是对象，我们不能用传统的加减乘除对其进行运算，必须使用他的方法，在我们数据库存储里，如果我们使用的是 double 或者 float 类型，需要进行来回的转换后进行计算，非常不方便。

工具分享

所以在这里整理出一个 util 类供大家使用：

代码语言：javascript复制
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));
        // 保留小数点后两位 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));
        // 保留小数点后两位 ROUND_HALF_UP = 四舍五入
        return b1.divide(b2, 2, BigDecimal.ROUND_HALF_UP);
    }
    /**
     * 比较v1 v2大小
     * @param v1
     * @param v2
     * @return v1>v2 return 1  v1=v2 return 0 v1<v2 return -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);
    }
}

欢迎加入我的知识星球，一起探讨架构，交流源码。加入方式，长按下方二维码噢：

已在知识星球更新源码解析如下：

最近更新《芋道 SpringBoot 2.X 入门》系列，已经 101 余篇，覆盖了 MyBatis、Redis、MongoDB、ES、分库分表、读写分离、SpringMVC、Webflux、权限、WebSocket、Dubbo、RabbitMQ、RocketMQ、Kafka、性能测试等等内容。

提供近 3W 行代码的 SpringBoot 示例，以及超 4W 行代码的电商微服务项目。

获取方式：点“在看”，关注公众号并回复 666 领取，更多内容陆续奉上。

代码语言：javascript复制
文章有帮助的话，在看，转发吧。谢谢支持哟 (*^__^*）
spring springboot dubbo 电商 github

0 人点赞