BigDecimal為什么可以不丟失精度？
BigDecimal在計算時，實(shí)際會把數(shù)值擴(kuò)大10的n次倍，變成一個long型整數(shù)進(jìn)行計算，整數(shù)計算時自然可以實(shí)現(xiàn)精度不丟失。同時結(jié)合精度scale，實(shí)現(xiàn)最終結(jié)果的計算。
在金融領(lǐng)域，為了保證數(shù)據(jù)的精度，往往會使用BigDecimal。本文就來探討下為什么BigDecimal可以保證精度不丟失。
類介紹
首先來看一下BigDecimal的類聲明以及幾個屬性：
public class BigDecimal extends Number implements Comparable<BigDecimal> {
// 該BigDecimal的未縮放值
private final BigInteger intVal;
// 精度，可以理解成小數(shù)點(diǎn)后的位數(shù)
private final int scale;
// BigDecimal中的十進(jìn)制位數(shù)，如果位數(shù)未知，則為0(備用信息)
private transient int precision;
// Used to store the canonical string representation, if computed.
// 這個我理解就是存實(shí)際的BigDecimal值
private transient String stringCache;
// 擴(kuò)大成long型數(shù)值后的值
private final transient long intCompact;
}從例子入手
通過debug來發(fā)現(xiàn)源碼中的奧秘是了解類運(yùn)行機(jī)制很好的方式。請看下面的testBigDecimal方法：
@Test
public void testBigDecimal() {
BigDecimal bigDecimal1 = BigDecimal.valueOf(2.36);
BigDecimal bigDecimal2 = BigDecimal.valueOf(3.5);
BigDecimal resDecimal = bigDecimal1.add(bigDecimal2);
System.out.println(resDecimal);
}在執(zhí)行了BigDecimal.valueOf(2.36)后，查看debug信息可以發(fā)現(xiàn)上述提到的幾個屬性被賦了值：
圖片
接下來進(jìn)到add方法里面，看看它是怎么計算的：
/**
* Returns a BigDecimal whose value is (this + augend),
* and whose scale is max(this.scale(), augend.scale()).
*/
public BigDecimal add(BigDecimal augend) {
if (this.intCompact != INFLATED) {
if ((augend.intCompact != INFLATED)) {
return add(this.intCompact, this.scale, augend.intCompact, augend.scale);
} else {
return add(this.intCompact, this.scale, augend.intVal, augend.scale);
}
} else {
if ((augend.intCompact != INFLATED)) {
return add(augend.intCompact, augend.scale, this.intVal, this.scale);
} else {
return add(this.intVal, this.scale, augend.intVal, augend.scale);
}
}
}看一下傳進(jìn)來的值：
圖片
進(jìn)入上面代碼塊第8行的add方法：
private static BigDecimal add(final long xs, int scale1, final long ys, int scale2) {
long sdiff = (long) scale1 - scale2;
if (sdiff == 0) {
return add(xs, ys, scale1);
} else if (sdiff < 0) {
int raise = checkScale(xs,-sdiff);
long scaledX = longMultiplyPowerTen(xs, raise);
if (scaledX != INFLATED) {
return add(scaledX, ys, scale2);
} else {
BigInteger bigsum = bigMultiplyPowerTen(xs,raise).add(ys);
return ((xs^ys)>=0) ? // same sign test
new BigDecimal(bigsum, INFLATED, scale2, 0)
: valueOf(bigsum, scale2, 0);
}
} else {
int raise = checkScale(ys,sdiff);
long scaledY = longMultiplyPowerTen(ys, raise);
if (scaledY != INFLATED) {
return add(xs, scaledY, scale1);
} else {
BigInteger bigsum = bigMultiplyPowerTen(ys,raise).add(xs);
return ((xs^ys)>=0) ?
new BigDecimal(bigsum, INFLATED, scale1, 0)
: valueOf(bigsum, scale1, 0);
}
}
}這個例子中，該方法傳入的參數(shù)分別是：xs=236，scale1=2，ys=35，scale2=1
該方法首先計算scale1 - scale2，根據(jù)差值走不同的計算邏輯，這里求出來是1，所以進(jìn)入到最下面的else代碼塊（這塊是關(guān)鍵）：
首先17行校驗(yàn)了一下數(shù)值范圍
18行將ys擴(kuò)大了10的n次倍，這里n=raise=1，所以返回的scaledY=350
接著就進(jìn)入到20行的add方法：
private static BigDecimal add(long xs, long ys, int scale){
long sum = add(xs, ys);
if (sum!=INFLATED)
return BigDecimal.valueOf(sum, scale);
return new BigDecimal(BigInteger.valueOf(xs).add(ys), scale);
}這個方法很簡單，就是計算和，然后返回BigDecimal對象：
圖片
結(jié)論
所以可以得出結(jié)論：BigDecimal在計算時，實(shí)際會把數(shù)值擴(kuò)大10的n次倍，變成一個long型整數(shù)進(jìn)行計算，整數(shù)計算時自然可以實(shí)現(xiàn)精度不丟失。同時結(jié)合精度scale，實(shí)現(xiàn)最終結(jié)果的計算。
責(zé)任編輯：武曉燕
來源：
碼猿技術(shù)專欄
