JavaScript 金额运算精度丢失问题及解决方案

1. 前言

在 JavaScript 中，浮点数运算可能会产生精度丢失的问题，尤其在处理 金额计算 时，这可能会导致严重的业务逻辑错误。例如：

console.log(0.1 + 0.2); // 0.30000000000000004
console.log(0.07 * 100); // 7.000000000000001
console.log(0.1 + 0.7 === 0.8); // false

这些问题主要是由于 JavaScript 使用 IEEE 754 双精度浮点数（64 位）来表示数字，某些小数无法用二进制精确表示，从而导致精度丢失。

本篇文章将深入剖析 JavaScript 金额计算精度丢失的原因，并提供多种 解决方案 来避免这些问题。

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2. 为什么 JavaScript 计算金额会精度丢失？

2.1 JavaScript 使用 IEEE 754 双精度浮点数

JavaScript 所有的 Number 类型 都遵循 IEEE 754 双精度浮点数（64 位）标准，它的存储方式如下：

符号位	指数位	尾数位（小数部分）
1 位	11 位	52 位

但 某些十进制小数无法用二进制精确表示，类似于 1/3 在十进制中是无限循环小数 0.3333...，而 0.1 在 二进制 下也会变成 无限循环小数：

0.1(十进制) = 0.000110011001100110011...(二进制 无限循环)

由于存储空间限制，JavaScript 只能截取前 52 位，导致数值被四舍五入，最终引发计算误差。

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2.2 浮点运算错误示例

错误示例 1：0.1 + 0.2 ≠ 0.3

console.log(0.1 + 0.2); // 0.30000000000000004

解析：

1. 0.1 的二进制近似值：0.00011001100110011...
2. 0.2 的二进制近似值：0.0011001100110011...
3. 计算后，得到的二进制不是 精确的 0.3，而是 0.30000000000000004

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错误示例 2：浮点乘法精度问题

console.log(0.07 * 100); // 7.000000000000001

0.07 转换成二进制后是 0.000100011110101110000101...，乘以 100 后的结果并不完全等于 7。

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3. 解决方案

方案 1：使用整数运算（推荐）

核心思想：
避免小数计算，将小数转换为整数计算，计算完成后再转回小数。

function add(a, b) {
    return (a * 100 + b * 100) / 100;
}

console.log(add(0.1, 0.2)); // 0.3
console.log(add(0.07, 0.02)); // 0.09

适用场景：

• 适用于 加法、减法、乘法、除法 计算。
• 适用于 金额计算，例如：分（整数）代替元（小数）。

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方案 2：使用 toFixed()（简单但不推荐）

console.log((0.1 + 0.2).toFixed(2)); // "0.30"
console.log((0.07 * 100).toFixed(2)); // "7.00"

缺点：

• toFixed() 返回的是 字符串，如果要继续计算，还需转换回 Number 类型：

  let result = Number((0.1 + 0.2).toFixed(2)); // 0.3
  

• 不能完全解决浮点运算的问题，只适用于 结果展示。

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方案 3：使用 Number.EPSILON 进行误差修正

原理：
Number.EPSILON 是 JavaScript 最小的精度差值（约 2.22e-16），可用于修正浮点计算误差：

function add(a, b) {
    return Math.round((a + b + Number.EPSILON) * 100) / 100;
}

console.log(add(0.1, 0.2)); // 0.3
console.log(add(0.07, 0.02)); // 0.09

适用场景：

• 用于 浮点数精度修正，避免直接使用 toFixed()。

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方案 4：使用 BigDecimal 类库（最佳方案）

JavaScript 原生 Number 无法解决所有精度问题，因此可以使用 BigDecimal 第三方库 来进行精准计算，例如 decimal.js。

安装：

npm install decimal.js

使用：

const Decimal = require('decimal.js');

console.log(new Decimal(0.1).plus(0.2).toNumber()); // 0.3
console.log(new Decimal(0.07).times(100).toNumber()); // 7

优点：

• 可以处理 任意精度 运算，特别适用于 金融计算。

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方案 5：使用 ES11 BigInt（适用于整数金额计算）

BigInt 可用于 大数计算，但 不支持小数：

const a = BigInt(100); // 1.00 元
const b = BigInt(200); // 2.00 元

console.log((a + b) / BigInt(100)); // 3n (表示 3 元)

适用场景：

• 仅适用于 整数计算（如分单位），不适用于 小数计算。

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4. 结论

方案	适用场景	优点	缺点
整数运算（推荐）	金额计算	高效、适用范围广	需要手动转换
toFixed()	仅限展示	简单易用	结果为字符串，无法继续计算
Number.EPSILON	浮点修正	适用于加减运算	不适用于复杂运算
decimal.js（最佳）	任何精度计算	高精度，API 强大	需引入库
BigInt	整数计算	适用于大数运算	不支持小数

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5. 总结

JavaScript 的浮点运算容易导致金额计算误差，我们可以通过 整数运算、Number.EPSILON、BigDecimal 库等方式 来解决。

如果你正在开发电商、金融、结算系统，推荐使用 decimal.js 或整数运算，以保证计算精度。

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