MySQL高阶讲座之：`MySQL`的`Decimal`类型：其在金融计算中的精度与存储成本。 - 智猿学院-前后端，数据库，人工智能，云计算等领域前沿技术讲座

各位观众老爷，晚上好！我是今天的主讲人，咱们今儿个聊点儿关于MySQL里Decimal类型的事儿，尤其是它在金融计算中的那些道道儿。别怕，不会全是公式和枯燥的术语，我尽量用大白话给您讲明白。

开场白：为啥要关注Decimal？

您想想，咱们搞金融的，最怕啥？怕算错账呗！一分钱的差错，那都可能导致整个系统瘫痪。你见过哪个银行的数据库用float或者double来存钱的？那绝对是老板要炒鱿鱼的节奏。为啥？因为浮点数它不精确啊！

好比说，你要算 0.1 + 0.2，用 float 或者 double 算出来，可能就变成了 0.30000000000000004。这小数点后面那一堆 0 是啥玩意儿？这就是浮点数的“精度损失”。在金额小的时候可能没啥感觉，但要是涉及到大额交易，或者复杂的利息计算，那可就差大了去了。

所以，为了保证金融数据的绝对准确，咱就得祭出 Decimal 这个神器。

Decimal 类型：精度的守护神

Decimal 类型，也叫定点数，它最大的特点就是：精确。它不像浮点数那样用近似值来表示数字，而是直接存储数字的每一位，从而保证计算的准确性。

在 MySQL 中，Decimal 类型可以指定两个参数：

precision (精度)：表示总共有多少位数字 (整数部分 + 小数部分)。
scale (标度)：表示小数点后面有多少位数字。

例如，Decimal(10, 2) 表示总共有 10 位数字，其中小数点后面有 2 位。这意味着它可以存储的最大值是 99999999.99。

Decimal 的声明和使用

在 MySQL 中，你可以这样声明一个 Decimal 类型的列：

CREATE TABLE accounts (
    id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    account_number VARCHAR(20) UNIQUE,
    balance DECIMAL(15, 2)  -- 总共 15 位，小数点后 2 位
);

上面的例子中，balance 列被定义为 DECIMAL(15, 2)，这意味着它可以存储最大为 9999999999999.99 的金额。

插入数据也很简单：

INSERT INTO accounts (account_number, balance) VALUES ('1234567890', 1000.50);
INSERT INTO accounts (account_number, balance) VALUES ('9876543210', 500000.75);

查询数据的时候，MySQL 会自动处理 Decimal 类型：

SELECT account_number, balance FROM accounts;

金融计算中的 Decimal 实践

现在，咱们来模拟几个金融计算的场景，看看 Decimal 是怎么发挥作用的。

场景一：利息计算

假设我们要计算一个账户的利息，利率是 5.5%，本金是 10000 元。

SELECT 10000 * 0.055; -- 用浮点数计算
SELECT CAST(10000 AS DECIMAL(15,2)) * CAST(0.055 AS DECIMAL(15,4)); -- 用decimal计算

用浮点数计算，结果可能会有细微的误差，虽然看起来差别不大，但是在大量账户的利息计算中，误差累积起来也是很可观的。使用Decimal 能够保证利息计算的精确性。

场景二：货币转换

假设我们要将美元转换成人民币，汇率是 6.8。

SELECT 100.50 * 6.8; -- 用浮点数计算
SELECT CAST(100.50 AS DECIMAL(10, 2)) * CAST(6.8 AS DECIMAL(10, 2)); -- 用decimal计算

同样，用 Decimal 可以避免浮点数带来的精度问题。

场景三：复杂的财务报表计算

在生成财务报表时，可能涉及到大量的加减乘除运算。如果使用浮点数，误差会不断累积，最终导致报表数据不准确。因此，在财务报表计算中，强烈建议使用 Decimal 类型。

Decimal 的存储成本

虽然 Decimal 类型精度高，但是它也有一个缺点：存储成本比 float 和 double 高。

Decimal 的存储空间是根据 precision 来决定的。MySQL 官方文档给出了一个对照表：

Precision (p)	Bytes
1 <= p <= 9	5
10 <= p <= 18	9
19 <= p <= 28	13
29 <= p <= 38	17

例如，Decimal(9, 2) 需要 5 个字节的存储空间，而 Decimal(18, 2) 需要 9 个字节。

相比之下，float 通常需要 4 个字节，double 需要 8 个字节。

因此，在使用 Decimal 类型时，需要在精度和存储成本之间进行权衡。如果对精度要求不高，可以使用 float 或 double 类型来节省存储空间。但如果对精度要求非常高，例如在金融计算中，就必须使用 Decimal 类型。

Decimal 的最佳实践

根据实际需求选择合适的 precision 和 scale。 不要过度设计，也不要过于保守。例如，如果只需要精确到小数点后两位，Decimal(10, 2) 就足够了。
在进行 Decimal 类型计算时，尽量保持 precision 和 scale 的一致性。 这样可以避免精度损失。
在将 float 或 double 类型转换为 Decimal 类型时，要小心处理精度问题。 可以使用 CAST 函数或者应用程序中的类型转换函数。
在进行大量 Decimal 类型计算时，要注意性能问题。 Decimal 类型的计算速度比 float 和 double 类型慢。

代码示例：存储过程中使用 Decimal

下面是一个存储过程的例子，演示了如何在 MySQL 中使用 Decimal 类型进行利息计算：

DROP PROCEDURE IF EXISTS CalculateInterest;

DELIMITER //

CREATE PROCEDURE CalculateInterest(
    IN account_number VARCHAR(20),
    IN interest_rate DECIMAL(5, 4)
)
BEGIN
    DECLARE current_balance DECIMAL(15, 2);
    DECLARE interest_amount DECIMAL(15, 2);

    -- 获取账户余额
    SELECT balance INTO current_balance FROM accounts WHERE account_number = account_number;

    -- 计算利息
    SET interest_amount = current_balance * interest_rate;

    -- 更新账户余额
    UPDATE accounts SET balance = balance + interest_amount WHERE account_number = account_number;

    -- 输出结果
    SELECT account_number, current_balance, interest_rate, interest_amount, balance AS new_balance
    FROM accounts
    WHERE account_number = account_number;

END //

DELIMITER ;

-- 调用存储过程
CALL CalculateInterest('1234567890', 0.055);

在这个存储过程中，interest_rate 和 balance 都被定义为 Decimal 类型，从而保证了利息计算的准确性。

Decimal 的一些坑

隐式类型转换： MySQL 在进行计算时，可能会进行隐式类型转换。例如，如果你将一个 Decimal 类型的值和一个 float 类型的值相加，MySQL 可能会将 Decimal 类型的值转换为 float 类型，从而导致精度损失。因此，在进行计算时，要尽量避免隐式类型转换。
字符串比较： Decimal 类型的值在存储为字符串时，可能会出现排序问题。例如，'1.10' 和 '1.1' 在字符串比较时，'1.10' 会被认为比 '1.1' 小。因此，在进行排序时，要将 Decimal 类型的值转换为数字类型。
除法运算： Decimal 类型的除法运算可能会导致精度损失。例如，1 / 3 的结果是一个无限循环小数。在进行除法运算时，要小心处理精度问题。可以使用 ROUND 函数或者 TRUNCATE 函数来控制精度。

总结：Decimal，金融数据的定海神针

总而言之，Decimal 类型是金融计算中不可或缺的一部分。它以牺牲存储空间为代价，保证了数据的绝对准确。在选择数据类型时，一定要根据实际需求进行权衡。如果对精度要求不高，可以使用 float 或 double 类型来节省存储空间。但如果对精度要求非常高，例如在金融计算中，就必须使用 Decimal 类型。

希望今天的讲座对您有所帮助。记住，在金融领域，精度就是生命！下次再见！

彩蛋：如何选择合适的 precision 和 scale

这是一个经常被问到的问题。我的建议是：

确定你需要存储的最大值。 例如，如果你的系统需要存储的最大金额是 100 亿元，那么 precision 至少要为 11。
确定你需要精确到小数点后多少位。 例如，如果你的系统需要精确到小数点后两位，那么 scale 至少要为 2。
根据以上两点，选择合适的 precision 和 scale。 例如，如果你的系统需要存储的最大金额是 100 亿元，并且需要精确到小数点后两位，那么可以选择 Decimal(13, 2)。

记住，precision 和 scale 越大，存储空间就越大。因此，在满足精度要求的前提下，尽量选择较小的 precision 和 scale。

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