作者：何甜甜在吗

原文地址：老板，用 float 存储金额为什么要扣我工资

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：用 float 做计算造成公司损失的钱都往你工资里扣

老板，用 float 存储金额为什么要扣我工资 - 图1

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

1. 为什么不能使用 float 存储金额

首先看个例子：FloatTest.java

  1. public class FloatTest {
  2.     public static void main(String[] args) {
  3.         float f1 = 6.6f;
  4.         float f2 = 1.3f;
  5.         System.out.println(f1 + f2);
  6.     }
  7. }

结果：7.8999996 和自己口算的值竟然不一样啊

老板，用 float 存储金额为什么要扣我工资 - 图2

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

2. 从计算机二进制角度计算 6.6 + 1.3 的过程

2.1 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

老板，用 float 存储金额为什么要扣我工资 - 图3

2.2 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。

2.2.1 整数部分的计算：

6 转化为二进制

除以 2 结果 小数部分
6 3 0
3 1 1
1 0 1

所以 6 最终的二进制为 110

2.2.2 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

乘以 2 整数部分 小数部分
1.2 1 0.2
0.4 0 0.4
0.8 0 0.8
1.6 1 0.6
1.2 1 0.2

…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…

2.3 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

2.4 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，

2.5 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

2.6 求和

原来如此

老板，用 float 存储金额为什么要扣我工资 - 图4

3. 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。比如存 10 元，价格放大 100 倍保存为 1000，显示再缩小 100 倍为 10。
  • 使用 decimal mysql 中 decimal 存储类型的使用
  1. 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：
  1. CREATE TABLE `test_decimal` (
  2.   `id` int(11) NOT NULL,
  3.   `amount` decimal(10,2) NOT NULL
  4. ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4
  • 对应的 DAO 层代码：TestDecimalDao.java
  1. /**
  2.  * @description dao层
  3.  *
  4.  * @author JoyHe
  5.  * @version 1.0
  6.  */
  7. @Repository
  8. public interface TestDecimalDao {
  9.     @Select("select * from test_decimal where id = #{id}")
  10.     TestDecimal getTestDecimal(int id);
  11. }
  • 测试类：TestDecimalDaoTest.java
  1. /**
  2.  * @description 测试类
  3.  *
  4.  * @author JoyHe
  5.  * @version 1.0
  6.  */
  7. public class TestDecimalDaoTest extends BaseTest {
  8.     @Resource
  9.     private TestDecimalDao testDecimalDao;
  11.     @Test
  12.     public void test() {
  13.         TestDecimal testDecimal1 =   testDecimalDao.getTestDecimal(1);
  14.         TestDecimal testDecimal2 =   testDecimalDao.getTestDecimal(2);
  15.         BigDecimal result =   testDecimal1.getAmount().add(testDecimal2.getAmount());
  16.         System.out.println(result.floatValue());
  17.     }
  18. }
  • 说明：jdbcType 为 decimal 转化为 javaType 为 BigDecimal 测试结果：

老板，用 float 存储金额为什么要扣我工资 - 图5

是符合预期的 7.9

4. 使用 decimal 存储类型的缺点

  • 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
  • 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