BigDecimal 与金额计算
BigDecimal 使用十进制数值和小数位数表示数据，适合需要明确精度与舍入规则的金额计算。它能避免二进制浮点表示带来的意外结果，但不会替业务决定保留几位、何时舍入或使用哪种舍入方式。
1. double 为什么会出现十进制误差
double 使用二进制浮点数表示数值。许多常见十进制小数无法用有限长度的二进制小数精确表示，运行时会保存最接近的可表示值：
double result = 0.1 + 0.2;
System.out.println(result); // 0.30000000000000004
这是二进制浮点表示的正常结果，并非 Java 计算错误。科学计算、图形和允许误差的统计场景仍然适合使用 double；金额、税率结算等要求十进制规则可控的场景，通常使用 BigDecimal 或明确的最小货币单位整数。
2. BigDecimal 怎样表示数值
一个 BigDecimal 由任意精度整数值和 scale 组成，其数值可以理解为：
unscaledValue × 10^-scale
例如：
BigDecimal amount = new BigDecimal("123.45");
System.out.println(amount.unscaledValue()); // 12345
System.out.println(amount.scale()); // 2
System.out.println(amount.precision()); // 5
scale表示小数点右侧的位数。precision表示有效数字的位数。unscaledValue保存去掉小数点后的整数表示。
BigDecimal 是不可变对象。add、setScale 等方法都会返回新对象：
BigDecimal original = new BigDecimal("10.00");
BigDecimal updated = original.add(new BigDecimal("2.50"));
System.out.println(original); // 10.00
System.out.println(updated); // 12.50
3. 正确创建 BigDecimal
已知十进制文本时，使用字符串构造方法：
BigDecimal price = new BigDecimal("19.90");
BigDecimal taxRate = new BigDecimal("0.06");
整数来源可以直接使用 valueOf(long) 或常量：
BigDecimal count = BigDecimal.valueOf(3);
BigDecimal zero = BigDecimal.ZERO;
3.1 避免使用 new BigDecimal(double) 表示十进制字面量
BigDecimal unexpected = new BigDecimal(0.1);
System.out.println(unexpected);
// 0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625
构造方法精确保存传入的 double 实际值，而 0.1 在成为参数前已经是近似的二进制浮点数。
如果来源只能提供 double，BigDecimal.valueOf(double) 会先使用该浮点数的规范字符串表示，通常更符合人们看到的十进制形式：
BigDecimal value = BigDecimal.valueOf(0.1);
System.out.println(value); // 0.1
但这不能恢复来源在转换成 double 前丢失的精度。金额数据最好从文本、数据库十进制类型或整数最小单位进入系统，不要先经过浮点数。
4. 运算必须明确舍入规则
加、减、乘通常可以直接得到精确十进制结果：
BigDecimal subtotal = new BigDecimal("19.90")
.multiply(BigDecimal.valueOf(3));
System.out.println(subtotal); // 59.70
除法可能产生无限循环小数。如果结果无法用有限小数表示，而调用方没有指定精度或舍入规则，divide 会抛出 ArithmeticException：
BigDecimal one = BigDecimal.ONE;
BigDecimal three = BigDecimal.valueOf(3);
// one.divide(three); // ArithmeticException
BigDecimal result = one.divide(three, 2, RoundingMode.HALF_UP);
System.out.println(result); // 0.33
舍入属于业务规则，不能作为补救异常的临时参数。应明确：
- 中间计算保留多少精度。
- 哪一步进行舍入。
- 最终展示、结算和入账分别使用什么小数位。
- 正数和负数是否使用相同舍入方式。
4.1 setScale 不会修改原对象
BigDecimal amount = new BigDecimal("12.345");
BigDecimal rounded = amount.setScale(2, RoundingMode.HALF_UP);
System.out.println(amount); // 12.345
System.out.println(rounded); // 12.35
只调用 amount.setScale(...) 而不接收返回值，不会改变 amount。
4.2 MathContext 控制有效数字
MathContext 通过精度和舍入模式限制整个运算结果的有效数字，与固定小数位的 setScale 解决的问题不同：
MathContext context = new MathContext(4, RoundingMode.HALF_UP);
BigDecimal result = new BigDecimal("123.45")
.multiply(new BigDecimal("6.789"), context);
System.out.println(result); // 838.1
金融结算中常见的是按货币和业务规则控制小数位；高精度科学计算可能更关心有效数字。不要在没有确定语义时统一套用一个全局 MathContext。
5. 比较时区分数值与表示
equals 同时比较数值和 scale：
BigDecimal first = new BigDecimal("2.0");
BigDecimal second = new BigDecimal("2.00");
System.out.println(first.equals(second)); // false
compareTo 比较数值大小，不要求 scale 相同：
System.out.println(first.compareTo(second)); // 0
判断金额数值是否相同，通常使用 compareTo(...) == 0。需要把对象作为 HashMap 的键或 HashSet 的元素时，要特别注意：集合使用 equals 和 hashCode，2.0 与 2.00 会被当成不同键。
一种做法是在进入领域对象时统一 scale，让对象表示也具有明确约束：
public record Money(BigDecimal amount) {
public Money {
amount = amount.setScale(2, RoundingMode.UNNECESSARY);
}
}
这个示例只适用于明确要求两位小数且输入不得舍入的业务。不同货币和业务不一定都使用两位小数，规则应由领域决定。
6. 金额模型怎样选择
常见方案有两种：
6.1 使用 BigDecimal 保存主单位
适合直接对接数据库 DECIMAL、需要可变小数位或计算规则复杂的场景。需要在边界统一精度、舍入模式、货币单位和序列化格式。
6.2 使用 long 保存最小单位
long amountInCents = 1990;
整数运算没有小数表示误差，类型也更轻量。但需要防止溢出，并且只有在货币的最小单位和换算规则固定时才简单。涉及比例、税率和分摊时仍然必须定义余数和舍入规则。
无论选择哪一种，都应把数值与币种放在同一个领域模型中，避免把人民币 100 元与美元 100 元当作可以直接相加的两个裸数字。
7. 常见问题
7.1 BigDecimal 能彻底解决金额问题吗
不能。它解决十进制表示和精度控制，但货币、汇率时间点、分摊余数、舍入位置和会计规则仍然需要业务定义。错误地选择 scale 或在每一步重复舍入，同样会得到错误结果。
7.2 stripTrailingZeros() 适合统一 scale 吗
它会移除末尾零，但结果的 scale 可能为负数，例如某些整十数会使用科学计数形式表示。用于显示或持久化前，需要确认这是否符合接口契约。金额模型通常更适合显式指定要求的 scale。
7.3 为什么不直接使用 double 再格式化为两位小数
格式化只改变输出文本，不能修复中间计算已经产生的二进制近似和舍入传播。金额规则需要从输入、计算到结算全程明确，而不是最后隐藏多余小数位。
8. 面试题
8.1 金额为什么不适合直接使用 double
出现公司：帆软、阿里巴巴
考察重点
- 十进制小数与二进制浮点表示之间的差异。
BigDecimal怎样保存数值和小数位。- 精确表示不等于已经确定业务舍入规则。
相关内容：第 1 节“double 为什么会出现十进制误差”、第 2 节“BigDecimal 怎样表示数值”、第 4 节“运算必须明确舍入规则”。
参考回答
double 使用二进制浮点表示，很多十进制小数只能保存近似值，连续计算会出现用户可见的尾差。BigDecimal 使用任意精度整数和 scale 表示十进制数，可以准确保存从字符串或十进制数据源得到的金额。
使用 BigDecimal 时仍要明确创建方式和舍入规则。我会从字符串、数据库 DECIMAL 或最小货币单位创建，避免 new BigDecimal(double)；除法和结算时由业务指定精度与 RoundingMode。
8.2 BigDecimal 的 equals 与 compareTo 有什么区别
出现公司：帆软
考察重点
- 数值相同与表示相同的区别。
scale对equals、hashCode和哈希集合的影响。- 业务模型是否需要统一小数位。
相关内容：第 5 节“比较时区分数值与表示”。
参考回答
equals 同时比较数值和 scale，所以 2.0 与 2.00 不相等；compareTo 比较数值大小，两者比较结果为 0。判断金额数值是否一致通常使用 compareTo(...) == 0。
如果 BigDecimal 作为哈希键，集合会使用 equals 和 hashCode，不同 scale 会形成不同键。领域模型可以在构造边界统一合法的小数位，让表示规则也保持一致。