2020-05-28 10:14:41

用 float 存储金额,老板说损失从工资里扣!

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公司最近在做交易系统,交易系统肯定是要和钱打交道的,和钱有关,自然而然很容易想到用float存储,但是使用float存储金额做的计算是近似计算。
老板说:「用float做计算造成公司损失的钱都往你工资里扣。
哼,扣工资就扣工资。但还是得静下心来想想为什么不能用float。

为什么不能使用float存储金额

首先看个例子:FloatTest.java

public class FloatTest {  
    public static void main(String[] args) {  
        float f1 = 6.6f;  
        float f2 = 1.3f;  
        System.out.println(f1 + f2);  
    }  
}

结果:7.8999996 和自己口算的值竟然不一样
计算机只认识0和1,所有类型的计算首先会转化为二进制的计算。

从计算机二进制角度计算 6.6 + 1.3 的过程

float底层存储

计算是由CPU来完成的,CPU表示浮点数由三部分组成 分为三个部分,符号位(sign),指数部分(exponent)和有效部分(fraction, mantissa)。其中float总共占用32位,符号位,指数部分,有效部分各占1位,8位,23位。

二进制的转化

对于实数,转化为二进制分为两部分,第一部分整数部分,第二部分是小数部分。整数部分计算二进制大家都很熟悉。

整数部分的计算:6转化为二进制


所以6最终的二进制为110

小数部分的计算

将小数乘以2,取整数部分作为二进制的值,然后再将小数乘以2,再取整数部分,以此往复循环。

0.6转化为二进制


…进入循环,循环体为1001 所以0.6转化为二进制为0.10011001… 6.6转化为二进制为110.10011001…

规约化

通过规约化将小数转为规约形式,类似科学计数法,就是保证小数点前面有一个有效数字。在二进制里面,就是保证整数位是一个1。110.10011001规约化为:1.1010011001*2^2。

指数偏移值

指数偏移值 = 固定值 + 规约化的指数值 固定值=2^(e-1)-1,其中的e为存储指数部分的比特位数,前面提到的float为8位。所以float中规定化值为127 6.6的二进制值规约化以后为1.1010011001*2^2,指数是2,所以偏移值就是127+2=129,转换为二进制就是10000001。

拼接6.6

6.6为正数,符号位为0,指数部分为偏移值的二进制10000001,有效部分为规约形式的小数部分,取小数的前23位即10100110011001100110011,最后拼接到一起即 01000000110100110011001100110011。
到这里已经大致可以知道float为什么不精确了,首先在存储的时候就会造成精度损失了,在这里小数部分的二进制是循环的,但是仍然只能取前23位。double造成精度损失的原因也是如此。推荐阅读:金融系统中正确的金额计算及存储方式

求和

原来如此

不能使用float那用什么类型存储金额?

使用int 数据库存储的是金额的分值,显示的时候在转化为元。Java中的运算神器BigDecimal,这篇也推荐看下。
使用decimal mysql中decimal存储类型的使用

column_name  decimal(P,D);

D:代表小数点后的位数 P:有效数字数的精度,小数点也算一位 测试例子 数据表的创建:

CREATE TABLE `test_decimal` (  
  `id` int(11) NOT NULL,  
  `amount` decimal(10,2) NOT NULL  
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4

对应的DAO层代码:TestDecimalDao.java

/**  
 * @description dao层  
 *  
 * @author JoyHe  
 * @date 2018/11/05  
 * @version 1.0  
 */    
@Repository    
public interface TestDecimalDao {  
    @Select("select * from test_decimal where id = #{id}")  
    TestDecimal getTestDecimal(int id);  
}

测试类:TestDecimalDaoTest.java   

/**  
 * @description 测试类  
 *  
 * @author JoyHe  
 * @date 2018/11/05  
 * @version 1.0  
 */    
public class TestDecimalDaoTest extends BaseTest {  
    @Resource    
    private TestDecimalDao testDecimalDao;  

    @Test    
    public void test() {  
        TestDecimal testDecimal1 =   testDecimalDao.getTestDecimal(1);  
        TestDecimal testDecimal2 =   testDecimalDao.getTestDecimal(2);  
        BigDecimal result =   testDecimal1.getAmount().add(testDecimal2.getAmount());  
        System.out.println(result.floatValue());  
    }  
}

说明:jdbcType为decimal转化为javaType为BigDecimal 测试结果:
是符合预期的7.9

使用decimal存储类型的缺点

1、占用存储空间。
浮点类型在存储同样范围的值时,通常比decimal使用更少的空间
2、使用decimal计算效率不高  
因为使用decimal时间和空间开销较大,选用int作为数据库存储格式比较合适,可以同时避免浮点存储计算的不精确和decimal的缺点。对于存储数值较大或者保留小数较多的数字,数据库存储结构可以选择bigint。

PS: 如本文对您有疑惑,可加QQ:1752338621 进行讨论。

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