javaScript在处理大整数时面临着挑战。特别是,JavaScript 原生不支持 64 位整数 (int64)。在许多情境下,这可能不是问题,但当我们需要表示超过 的数字,例如在处理数据库主键或大数据集时,这个局限性就显得尤为明显。
JavaScript 的数字限制
所有 JavaScript 中的数字都是 IEEE-754 双精度浮点数,这意味着它们有一个固定的大小和精度。因此,JavaScript 可以准确表示的整数范围是
。超出这个范围,整数可能会丢失精度。
常见的情境
在日常开发中,您可能会遇到需要处理大整数的几种情况:
- 数据库ID: 很多数据库系统,尤其是分布式数据库,使用64位整数作为唯一标识符或ID。当这些ID被返回给前端或通过API进行交互时,JavaScript需要能够准确地处理这些大整数。
- 游戏开发: 在某些类型的游戏,如策略游戏或经济模拟游戏中,玩家可能会积累大量的资源或货币。这些数字可能会迅速增长,超过普通整数的表示范围。
- 第三方API: 当与第三方服务或API进行交互时,这些服务可能会返回64位或更大的整数。为了确保数据的准确性,前端和后端都需要能够处理这些大整数。
- 金融计算: 在金融行业,尤其是与货币和投资相关的应用,需要进行高精度的计算。即使一个数值在正常范围内,其计算结果可能会超过JavaScript能够准确表示的范围。
解决方案
使用字符串
将大整数作为字符串处理是最简单的方法。许多数据库和 API 已经提供了这种选择,因为它们知道 JavaScript 客户端的这一局限性。
例如,数据库 ID 可以作为字符串而不是数字返回:
{
"id": "12345678901234567890",
"name": "Example"
}
这样,您可以安全地在 JavaScript 中处理此 ID,而不必担心数字精度的问题。
优点:
- 兼容所有 JavaScript 环境和 JSON 解析器。
- 不需要额外的库或工具。
缺点:
- 不能直接进行算数操作。
- 需要在客户端和服务器之间进行转换。
使用 BigInt
幸运的是,为了解决这个问题,ECMAScript 2020引入了一个新的原生数据类型——BigInt。它可以表示任意大小的整数,并提供了一套完整的算术运算符。使用BigInt非常简单,只需要在整数后面加一个n即可。
示例
const bigInt1 = 1234567890123456789012345678901234567890n;
const bigInt2 = BigInt("1234567890123456789012345678901234567890");
console.log(bigInt1 === bigInt2); // true
运算
BigInt支持所有常规的数学运算。
let a = 1234567890123456789012345678901234567890n;
let b = 9876543210987654321098765432109876543210n;
let sum = a + b;
let diff = a - b;
console.log(sum);
console.log(diff);
转换
要将BigInt转换为字符串,可以使用toString()方法。
let bigInt = 1234567890123456789012345678901234567890n;
let str = bigInt.toString();
console.log(str); // "1234567890123456789012345678901234567890"
优点:
- 原生支持,不需要额外的库。
- 可以进行算数操作。
缺点:
- 不是所有的浏览器和 JavaScript 运行时都支持。
- 不能与常规数字混合使用。
- JSON 规范不支持,需要进行转换。
- 不能与常规的
Number类型混合使用。
使用第三方库
对于不能使用ES2020特性或需要更多功能的项目,可以考虑使用第三方库。
BigInteger.js
BigInteger.js是一个强大的JavaScript大整数库。它提供了大整数的算术、比较、位操作等功能。
示例
var bigInt = require("big-integer");
let a = bigInt("1234567890123456789012345678901234567890");
let b = bigInt("9876543210987654321098765432109876543210");
let sum = a.add(b);
let diff = a.subtract(b);
console.log(sum.toString());
console.log(diff.toString());
long.js
long.js是另一个JavaScript库,专门用于处理64位整数。它非常适合处理数据库和系统中的64位ID。 示例
var Long = require("long");
let a = Long.fromString("1234567890123456789");
let b = Long.fromString("9876543210987654321");
let sum = a.add(b);
let diff = a.subtract(b);
console.log(sum.toString());
console.log(diff.toString());
优点:
- 在不支持
BigInt的旧环境中提供了解决方案。 - 提供了许多方便的功能,例如格式化和数学运算。
缺点:
- 需要额外的依赖。
- 可能不如原生的
BigInt高效。
注意事项
- 当在浏览器中使用BigInt或第三方库时,确保目标浏览器支持所需的特性。
- 对于需要交互的大整数(例如在API中),通常建议使用字符串格式进行传输,以避免在不同的系统和语言之间的不兼容性。
- 在使用BigInt进行计算时,需要注意性能问题,尤其是在进行大量计算时。