浅谈java对象转json,数字精确出现丢失问题

浅谈Java对象转JSON, 数字精确出现丢失问题

在Java中，JSON序列化是一项常见的处理任务。通过将对象序列化成JSON，使得数据更容易传递和存储。但是在转换基本数据类型时，小数点精确度丢失的问题也经常出现。本文将深入探讨Java对象转JSON时数字精确出现丢失的问题，并提供解决方案。

问题描述

在Java中进行JSON序列化时，会将Java中的数字类型转换为JSON中对应的类型，如下表所示。

Java类型	JSON类型
byte	Number
short	Number
int	Number
long	Number
float	Number
double	Number
BigDecimal	Number
BigInteger	Number

当进行数字类型转换时，精度丢失问题很常见，特别是在处理浮点类型的时候。在Java中，浮点类型是由IEEE标准定义的。这个标准确实可以做到接近真实精度，但是它是基于二进制表示的，这样它对它不能被精确表示的十进制数字的处理就会产生问题。

例如，以下代码段说明了小数精度丢失问题：

double num = 0.1;
JsonObject json = new JsonObject();
json.addProperty("num", num);
String jsonString = json.toString();
System.out.println(jsonString);

上面的代码会输出以下结果：

{"num":0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625}

从输出结果可以看出，精度丢失了！这是因为在二进制中无法完整正确表示十进制小数0.1的原因。

解决方案

解决这个问题的方法有很多。下面列出了几种可能的解决方案：

方案一：使用字符串

一种简单的方法是将数字转换为字符串并将其作为JSON值编码：

String num = "0.1";
JsonObject json = new JsonObject();
json.addProperty("num", num);
String jsonString = json.toString();
System.out.println(jsonString);

此时输出的json字符串就是{"num":"0.1"}，精度不会出现问题。

但是，这样做有一些显而易见的缺点。例如在进行数学计算时需要进行大量的字符串转换，这对性能有很大影响。

方案二：使用Gson进行处理

另一种选择是使用Gson对象JSON序列化Java对象。Gson是Google出品的一个开源的Java库，用于处理JSON序列化和反序列化。

使用Gson库自带的函数toJson()方法处理这个问题：

double num = 0.1;
JsonObject json = new JsonObject();
json.add("num", new Gson().toJsonTree(num));
String jsonString = json.toString();
System.out.println(jsonString);

输出的结果为{"num":0.1}，精度没有被丢失。

此方法不仅可以处理浮点数精度的问题，对于其他类型的数字也能完美适配。只需要调用对应的函数，Gson就可以自动将数字类型转换为JSON格式。

示例说明

下面通过示例来展示这两种方法的使用情况。

假设有一个Java对象MyClass，包含如下两个属性：

public class MyClass {
    private double num1 = 0.1;
    private double num2 = 0.2;
    // getter and setter
}

对于这个类，我们期望将其序列化成如下格式的JSON字符串：

{
    "num1": 0.1,
    "num2": 0.2
}

以下是示例代码：

方案一示例

MyClass myClass = new MyClass();
JsonObject jsonObject = new JsonObject();
jsonObject.addProperty("num1", myClass.getNum1() + "");
jsonObject.addProperty("num2", myClass.getNum2() + "");
String jsonStr = jsonObject.toString();
System.out.println(jsonStr);

输出结果：

{"num1":"0.1","num2":"0.2"}

可以看到，属性值被转换成了字符串类型，属性名键值对没有问题。

方案二示例

MyClass myClass = new MyClass();
JsonObject jsonObject = new JsonObject();
jsonObject.add("num1", new Gson().toJsonTree(myClass.getNum1()));
jsonObject.add("num2", new Gson().toJsonTree(myClass.getNum2()));
String jsonStr = jsonObject.toString();
System.out.println(jsonStr);