挖一挖:PostgreSQL Java里的double类型存储到varchar精度丢失问题

news/2024/5/19 1:46:34 标签: PostgreSQL, jdbc, log4j, 数据库开发, 数据库原理

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前言

大概故事是这样的,PostgreSQL数据库,表结构:

create table t1(a varchar);

然后使用标准的Java jdbc去插入数据,其基本代码如下:

import java.sql.*;
public class PgDoubleTest {
    public static void main(String[] args) {
        Connection connection = null;
        ResultSet resultSet = null;
        PreparedStatement ps= null;
        try {
            // 连接到数据库
            connection = DriverManager.getConnection("jdbc:postgresql://192.168.0.6:5432/mydb", "mydb", "test123");
            String sql="insert into t1 values(?)";
            ps = connection.prepareStatement(sql);
            ps.setObject(1,new Double(48));ps.execute();
            ps.setObject(1,new Double(48.1));ps.execute();
            ps.setObject(1,new Double(48.9));ps.execute();

        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                if (ps != null) {
                    ps.close();
                }
                if (connection != null) {
                    connection.close();
                }
            } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

发现 PostgreSQL11和12及以后的版本,插入到表t1中的记录值不一样。

PG11中的结果:

mydb=# select * from t1;
          a
---------------------
 48
 48.1000000000000014
 48.8999999999999986
(3 rows)

PG12及后续版本的结果:

mydb=# select * from t1;
  a
------
 48
 48.1
 48.9
(3 rows)

这个问题如何分析?

分析

上边的Java代码片段,采用的都是完全相同的jdbc driver:

        <dependency>
            <groupId>org.postgresql</groupId>
            <artifactId>postgresql</artifactId>
            <version>42.7.3</version>
        </dependency>

有几种可能性,驱动层根据服务器端不同的版本,发送的数据就完全不同。或者服务器端根据客户端来的数据,处理有所不同。

检查下SQL日志

我们分别打开:postgresql.conf,开启记录所有的SQL

log_statement = 'all' # none, ddl, mod, all

于是看到,PG11的日志是这样的:

2024-03-30 11:20:46.235 CST [13553] LOG:  execute <unnamed>: SET extra_float_digits = 3
2024-03-30 11:20:46.236 CST [13553] LOG:  execute <unnamed>: SET application_name = 'PostgreSQL JDBC Driver'
2024-03-30 11:20:46.262 CST [13553] LOG:  execute <unnamed>: insert into t1 values($1)
2024-03-30 11:20:46.262 CST [13553] DETAIL:  parameters: $1 = '48'
2024-03-30 11:20:46.265 CST [13553] LOG:  execute <unnamed>: insert into t1 values($1)
2024-03-30 11:20:46.265 CST [13553] DETAIL:  parameters: $1 = '48.1000000000000014'
2024-03-30 11:20:46.266 CST [13553] LOG:  execute <unnamed>: insert into t1 values($1)
2024-03-30 11:20:46.266 CST [13553] DETAIL:  parameters: $1 = '48.8999999999999986'
2024-03-30 11:21:11.696 CST [13555] LOG:  statement: select * from t1;

而PG12的日志是这样的:

2024-03-30 10:45:30.172 CST [2700] LOG:  execute <unnamed>: SET extra_float_digits = 3
2024-03-30 10:45:30.173 CST [2700] LOG:  execute <unnamed>: SET application_name = 'PostgreSQL JDBC Driver'
2024-03-30 10:45:30.197 CST [2700] LOG:  execute <unnamed>: insert into t1 values($1)
2024-03-30 10:45:30.197 CST [2700] DETAIL:  parameters: $1 = '48'
2024-03-30 10:45:30.199 CST [2700] LOG:  execute <unnamed>: insert into t1 values($1)
2024-03-30 10:45:30.199 CST [2700] DETAIL:  parameters: $1 = '48.1'
2024-03-30 10:45:30.200 CST [2700] LOG:  execute <unnamed>: insert into t1 values($1)
2024-03-30 10:45:30.200 CST [2700] DETAIL:  parameters: $1 = '48.9'

也就是说到了服务器端,绑定参数值的时候,就已经不同了。PG11里头,传的字符串值已经有了变化了。很有意思的东西。我们不忙着下结论。

既然Server端的log不能判定,我们可以看看driver层的详细的log信息。这个需要设置logging.properties. 详情可以参考文档:https://jdbc.postgresql.org/documentation/logging/

查看JDBC客户端driver层日志

PG12的相关日志有如下关键内容:

三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.Driver connect
详细: Connecting with URL: jdbc:postgresql://192.168.0.6:5555/mydb?loggerLevel=TRACE&loggerFile=jdbc.log
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.jdbc.PgConnection <init>
详细: PostgreSQL JDBC Driver 42.7.3
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.jdbc.PgConnection setDefaultFetchSize
详细:   setDefaultFetchSize = 0

非常详细:  <=BE ParameterStatus(server_version = 12.11)
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl receiveParameterStatus
非常详细:  <=BE ParameterStatus(session_authorization = mydb)
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl receiveParameterStatus
非常详细:  <=BE ParameterStatus(standard_conforming_strings = on)
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl receiveParameterStatus
非常详细:  <=BE ParameterStatus(TimeZone = Asia/Shanghai)
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl readStartupMessages
非常详细:  <=BE BackendKeyData(pid=8,855,ckey=-1,722,642,031)
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl receiveRFQ
非常详细:  <=BE ReadyForQuery(I)
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl execute
非常详细:   simple execute, handler=org.postgresql.core.SetupQueryRunner$SimpleResultHandler@614ddd49, maxRows=0, fetchSize=0, flags=1,047
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl sendParse
非常详细:  FE=> Parse(stmt=null,query="SET extra_float_digits = 3",oids={})
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl sendBind
非常详细:  FE=> Bind(stmt=null,portal=null)
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl sendExecute
非常详细:  FE=> Execute(portal=null,limit=1)
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl sendSync
非常详细:  FE=> Sync
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl processResults
非常详细:  <=BE ParseComplete [null]
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl processResults
非常详细:  <=BE BindComplete [unnamed]
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl receiveCommandStatus
非常详细:  <=BE CommandStatus(SET)
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl receiveRFQ
非常详细:  <=BE ReadyForQuery(I)
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl execute
非常详细:   simple execute, handler=org.postgresql.core.SetupQueryRunner$SimpleResultHandler@711f39f9, maxRows=0, fetchSize=0, flags=1,047
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl sendParse
非常详细:  FE=> Parse(stmt=null,query="SET application_name = 'PostgreSQL JDBC Driver'",oids={})
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl sendBind
....
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl receiveRFQ
非常详细:  <=BE ReadyForQuery(I)
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.jdbc.PgConnection <init>
非常详细:     types using binary send = OID_ARRAY,UUID,BYTEA,INT8,INT2,INT4,POINT,TIMESTAMP,BOX,TIMESTAMPTZ,NUMERIC,BYTEA_ARRAY,INT2_ARRAY,INT4_ARRAY,TEXT_ARRAY,TIMETZ,VARCHAR_ARRAY,INT8_ARRAY,TIME,FLOAT4,FLOAT8,FLOAT4_ARRAY,FLOAT8_ARRAY
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.jdbc.PgConnection <init>
非常详细:     types using binary receive = OID_ARRAY,UUID,BYTEA,INT8,INT2,INT4,POINT,TIMESTAMP,BOX,TIMESTAMPTZ,NUMERIC,BYTEA_ARRAY,INT2_ARRAY,INT4_ARRAY,TEXT_ARRAY,TIMETZ,VARCHAR_ARRAY,INT8_ARRAY,DATE,TIME,FLOAT4,FLOAT8,FLOAT4_ARRAY,FLOAT8_ARRAY
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.jdbc.PgConnection <init>
非常详细:     integer date/time = true
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl execute
非常详细:   simple execute, handler=org.postgresql.jdbc.PgStatement$StatementResultHandler@2353b3e6, maxRows=0, fetchSize=0, flags=17
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl sendParse
非常详细:  FE=> Parse(stmt=null,query="insert into t1 values($1)",oids={701})
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl sendBind
非常详细:  FE=> Bind(stmt=null,portal=null,$1=<('48.0'::double precision)>,type=FLOAT8)
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl sendDescribePortal
非常详细:  FE=> Describe(portal=null)
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl sendExecute
非常详细:  FE=> Execute(portal=null,limit=0)
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl sendSync
非常详细:  FE=> Sync
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl processResults
非常详细:  <=BE ParseComplete [null]
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl processResults
非常详细:  <=BE BindComplete [unnamed]
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl processResults
非常详细:  <=BE NoData
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl receiveCommandStatus
非常详细:  <=BE CommandStatus(INSERT 0 1)
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl receiveRFQ
非常详细:  <=BE ReadyForQuery(I)
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl execute
非常详细:   simple execute, handler=org.postgresql.jdbc.PgStatement$StatementResultHandler@42f93a98, maxRows=0, fetchSize=0, flags=17
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl sendParse
非常详细:  FE=> Parse(stmt=null,query="insert into t1 values($1)",oids={701})
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl sendBind
非常详细:  FE=> Bind(stmt=null,portal=null,$1=<('48.1'::double precision)>,type=FLOAT8)
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl sendDescribePortal
非常详细:  FE=> Describe(portal=null)
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl sendExecute
非常详细:  FE=> Execute(portal=null,limit=0)
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl sendSync
非常详细:  FE=> Sync
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl processResults
非常详细:  <=BE ParseComplete [null]
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl processResults
非常详细:  <=BE BindComplete [unnamed]
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl processResults
非常详细:  <=BE NoData
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl receiveCommandStatus
非常详细:  <=BE CommandStatus(INSERT 0 1)
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl receiveRFQ
非常详细:  <=BE ReadyForQuery(I)
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl execute
非常详细:   simple execute, handler=org.postgresql.jdbc.PgStatement$StatementResultHandler@c46bcd4, maxRows=0, fetchSize=0, flags=17
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl sendParse
非常详细:  FE=> Parse(stmt=null,query="insert into t1 values($1)",oids={701})
三月 31, 2024 3:49:55 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl sendBind
非常详细:  FE=> Bind(stmt=null,portal=null,$1=<('48.9'::double precision)>,type=FLOAT8)

我们看到上边有明显的:

非常详细:  <=BE ParameterStatus(server_version = 12.11)
非常详细:  FE=> Bind(stmt=null,portal=null,$1=<('48.0'::double precision)>,type=FLOAT8)
非常详细:  FE=> Bind(stmt=null,portal=null,$1=<('48.1'::double precision)>,type=FLOAT8)
非常详细:  FE=> Bind(stmt=null,portal=null,$1=<('48.9'::double precision)>,type=FLOAT8)
FE=> Parse(stmt=null,query="SET extra_float_digits = 3",oids={})

再看看PG11下边的详细日志:

三月 31, 2024 3:59:17 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl receiveParameterStatus
非常详细:  <=BE ParameterStatus(server_version = 11.22 [by Sean])
。。
三月 31, 2024 3:59:17 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl sendBind
非常详细:  FE=> Bind(stmt=null,portal=null,$1=<('48.0'::double precision)>,type=FLOAT8)
三月 31, 2024 3:59:17 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl sendDescribePortal
非常详细:  FE=> Describe(portal=null)
三月 31, 2024 3:59:17 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl sendExecute
非常详细:  FE=> Execute(portal=null,limit=0)
三月 31, 2024 3:59:17 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl sendSync
非常详细:  FE=> Sync
三月 31, 2024 3:59:17 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl processResults
非常详细:  <=BE ParseComplete [null]
三月 31, 2024 3:59:17 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl processResults
非常详细:  <=BE BindComplete [unnamed]
三月 31, 2024 3:59:17 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl processResults
非常详细:  <=BE NoData
三月 31, 2024 3:59:17 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl receiveCommandStatus
非常详细:  <=BE CommandStatus(INSERT 0 1)
三月 31, 2024 3:59:17 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl receiveRFQ
非常详细:  <=BE ReadyForQuery(I)
三月 31, 2024 3:59:17 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl execute
非常详细:   simple execute, handler=org.postgresql.jdbc.PgStatement$StatementResultHandler@42f93a98, maxRows=0, fetchSize=0, flags=17
三月 31, 2024 3:59:17 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl sendParse
非常详细:  FE=> Parse(stmt=null,query="insert into t1 values($1)",oids={701})
三月 31, 2024 3:59:17 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl sendBind
非常详细:  FE=> Bind(stmt=null,portal=null,$1=<('48.1'::double precision)>,type=FLOAT8)
三月 31, 2024 3:59:17 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl sendDescribePortal
非常详细:  FE=> Describe(portal=null)
三月 31, 2024 3:59:17 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl sendExecute
非常详细:  FE=> Execute(portal=null,limit=0)
三月 31, 2024 3:59:17 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl sendSync
非常详细:  FE=> Sync
三月 31, 2024 3:59:17 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl processResults
非常详细:  <=BE ParseComplete [null]
三月 31, 2024 3:59:17 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl processResults
非常详细:  <=BE BindComplete [unnamed]
三月 31, 2024 3:59:17 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl processResults
非常详细:  <=BE NoData
三月 31, 2024 3:59:17 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl receiveCommandStatus
非常详细:  <=BE CommandStatus(INSERT 0 1)
三月 31, 2024 3:59:17 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl receiveRFQ
非常详细:  <=BE ReadyForQuery(I)
三月 31, 2024 3:59:17 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl execute
非常详细:   simple execute, handler=org.postgresql.jdbc.PgStatement$StatementResultHandler@c46bcd4, maxRows=0, fetchSize=0, flags=17
三月 31, 2024 3:59:17 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl sendParse
非常详细:  FE=> Parse(stmt=null,query="insert into t1 values($1)",oids={701})
三月 31, 2024 3:59:17 下午 org.postgresql.core.v3.QueryExecutorImpl sendBind
非常详细:  FE=> Bind(stmt=null,portal=null,$1=<('48.9'::double precision)>,type=FLOAT8)

找出关键的几行:

非常详细:  <=BE ParameterStatus(server_version = 11.22 [by Sean])
非常详细:  FE=> Bind(stmt=null,portal=null,$1=<('48.0'::double precision)>,type=FLOAT8)
非常详细:  FE=> Bind(stmt=null,portal=null,$1=<('48.1'::double precision)>,type=FLOAT8)
非常详细:  FE=> Bind(stmt=null,portal=null,$1=<('48.9'::double precision)>,type=FLOAT8)
FE=> Parse(stmt=null,query="SET extra_float_digits = 3",oids={})

比较后的总结、模拟重现与深挖

从驱动层来看,发送过去的内容或指令应该是一样的。只是Server端对于类似于如下的binding,分别有精度损失或没有精度损失:

$1=<('48.1'::double precision)>,type=FLOAT8)

我们看看PG11下边的一些行为:

show extra_float_digits;
 extra_float_digits
--------------------
 0
(1 row)

select '48.1'::float8;
 float8
--------
   48.1
(1 row)

SET extra_float_digits = 3;
SET
mydb=# select '48.9'::float8;
       float8
---------------------
 48.8999999999999986
(1 row)

看到了吗?在extra_float_digits = 3;时,结果就出来了。'48.8999999999999986'

而到了PG12,结果是这样:

mydb=# show extra_float_digits;
 extra_float_digits
--------------------
 1
(1 row)

mydb=# select '48.1'::double precision;
 float8
--------
   48.1
(1 row)

mydb=# SET extra_float_digits = 3;
SET
mydb=# select '48.1'::double precision;
 float8
--------
   48.1
(1 row)

所以, 从上边的分析来看,是server端对于extra_float_digits = 3时,在字符串转到float8 (double precision)时的行为不一样导致的。

至此,真相大白。

我们也可以看下参数extra_float_digits的真实含义:

https://postgresqlco.nf/doc/zh/param/extra_float_digits/ :Sets the number of digits displayed for floating-point values

这个参数调整用于文本输出浮点值的位数,包括float4,float8以及几何数据类型。

如果值为1(默认值)或更高,浮点值被输出为最短-精度格式;参见datatype-float。实际生成的位数只取决于输出的值,而不取决于此参数的值。float8 值最多需要 17 位数字,float4值最多需要9位数字。这种格式既快速又精确,在正确读取时精确地保留了原始的二进制浮点值。为了历史兼容性,允许的值最大为3。

如果值为零或负,则输出四舍五入为给定的十进制精度。使用的精度是根据此参数的值减小的类型((FLT_DIGDBL_DIG,视情况而定)的标准位数。(例如,指定 -1 将导致float4 值输出四舍五入为 5 位有效数字,而float8值四舍五入为 14 位。) 此格式较慢,不会保留二进制浮点值的所有位,但可能令人更易于阅读。

此参数的含义,以及其默认值,在 PostgreSQL 12 中发生了变化; 参见 datatype-float 以便进一步讨论。

我在:PostgreSQL, 留心对应的BigDecimal,Float,Double几种Java类型也有关于float8类型的详细介绍 。

总结

分析这类问题,在源码介入之前,通过两端的日志进行对比分析,往往也能抓到蛛丝马迹。进而可以进一步进行挖掘和分析。上边的Java代码,最后都可以通过简单的SQL片段来重现。

参考:

https://www.enterprisedb.com/blog/jdbc-logging-using-javautillogging

https://jdbc.postgresql.org/documentation/logging/

https://postgresqlco.nf/doc/zh/param/extra_float_digits/


http://www.niftyadmin.cn/n/5464635.html

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一、引言 作者最近新的平台项目是需要用react的&#xff0c;和vue区别还是比较大的&#xff0c;这里记录下踩坑和使用经验。 二、环境 框架&#xff1a;antd 依赖&#xff1a; "dependencies": {"ant-design/icons": "^4.7.0","ant-desig…

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websocketpp上手笔记-Windows安装

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参考资料&#xff1a;python统计分析【托马斯】 对于大部分统计问题&#xff0c;我们可以从两个角度来看&#xff1a;可以做一个假设&#xff0c;并证实或证伪&#xff1b;或是建立一个统计模型&#xff0c;并分析模型参数的显著性。我们用经典的t检验做例子进行介绍&#xff1…

如何重置woocommerce,如何批量删除woocommerce产品

默认情况下当我们在后台删除Woocommerce插件的时候&#xff0c;woocommerce 的数据并不会从数据库中自动清除。 这个时候&#xff0c;为了能清除数据库里的数据&#xff0c;我们可以在wp-config.php 文件里添加如下代码&#xff1a; define( WC_REMOVE_ALL_DATA, true ); 添…