BigDecimal 为什么可以保证精度不丢失？

在金融领域，为了保证数据的精度，往往会使用BigDecimal。本文就来探讨下为什么BigDecimal可以保证精度不丢失。

类介绍

首先来看一下BigDecimal的类声明以及几个属性：

public classBigDecimalextendsNumberimplementsComparable<BigDecimal> {
// 该BigDecimal的未缩放值
privatefinal BigInteger intVal;
// 精度，可以理解成小数点后的位数
privatefinalint scale;
// BigDecimal中的十进制位数，如果位数未知，则为0(备用信息)
privatetransientint precision;
// Used to store the canonical string representation, if computed.
// 这个我理解就是存实际的BigDecimal值
privatetransient String stringCache;
// 扩大成long型数值后的值
privatefinaltransientlong intCompact;
}


从例子入手

通过debug来发现源码中的奥秘是了解类运行机制很好的方式。请看下面的testBigDecimal方法：

@Test
publicvoidtestBigDecimal(){
BigDecimal bigDecimal1 = BigDecimal.valueOf(2.36);
BigDecimal bigDecimal2 = BigDecimal.valueOf(3.5);
BigDecimal resDecimal = bigDecimal1.add(bigDecimal2);
System.out.println(resDecimal);
}


在执行了 BigDecimal.valueOf(2.36) 后，查看debug信息可以发现上述提到的几个属性被赋了值：

接下来进到add方法里面，看看它是怎么计算的：

/**
 * 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);
}
}
}


看一下传进来的值：

进入第8行的add方法：

privatestatic BigDecimal add(finallong xs, int scale1, finallong ys, int scale2){
long sdiff = (long) scale1 - scale2;
if (sdiff == 0) {
return add(xs, ys, scale1);
} elseif (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);
}
}
}


这个例子中，该方法传入的参数分别是：xs=236，scale1=2，ys=35，scale2=1

该方法首先计算scale1 - scale2，根据差值走不同的计算逻辑，这里求出来是1，所以进入到最下面的else代码块（这块是关键）：

privatestatic BigDecimal add(long xs, long ys, int scale){
long sum = add(xs, ys);
if (sum!=INFLATED)
return BigDecimal.valueOf(sum, scale);
returnnew BigDecimal(BigInteger.valueOf(xs).add(ys), scale);
}


这个方法很简单，就是计算和，然后返回BigDecimal对象：

结论

所以可以得出结论：BigDecimal在计算时，实际会把数值扩大10的n次倍，变成一个long型整数进行计算，整数计算时自然可以实现精度不丢失。同时结合精度scale，实现最终结果的计算。

来源：juejin.cn/post/7348709938023940136

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