BigDecimal 為什麽可以保證精度不遺失？

在金融領域，為了保證數據的精度，往往會使用BigDecimal。本文就來探討下為什麽BigDecimal可以保證精度不遺失。

類介紹

首先來看一下BigDecimal的類別宣告以及幾個內容：

public classBigDecimalextendsNumberimplementsComparable<BigDecimal> {
// 該BigDecimal的未縮放值
privatefinal BigInteger intVal;
// 精度，可以理解成小數點後的位數
privatefinalint scale;
// BigDecimal中的十進制位數，如果位數未知，則為0(備用資訊)
privatetransientint precision;
// Used to store the canonical string representation, if computed.
// 這個我理解就是存實際的BigDecimal值
privatetransient String stringCache;
// 擴大成long型數值後的值
privatefinaltransientlong intCompact;
}


從例子入手

透過debug來發現源碼中的奧秘是了解類執行機制很好的方式。請看下面的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);
}


在執行了 BigDecimal.valueOf(2.36) 後，檢視debug資訊可以發現上述提到的幾個內容被賦了值：

接下來進到add方法裏面，看看它是怎麽計算的：

/**
 * 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);
}
}
}


看一下傳進來的值：

進入第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);
}
}
}


這個例子中，該方法傳入的參數分別是：xs=236，scale1=2，ys=35，scale2=1

該方法首先計算scale1 - scale2，根據差值走不同的計算邏輯，這裏求出來是1，所以進入到最下面的else程式碼塊（這塊是關鍵）：

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);
}


這個方法很簡單，就是計算和，然後返回BigDecimal物件：

結論

所以可以得出結論：BigDecimal在計算時，實際會把數值擴大10的n次倍，變成一個long型整數進行計算，整數計算時自然可以實作精度不遺失。同時結合精度scale，實作最終結果的計算。

來源：juejin.cn/post/7348709938023940136

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