Java에서 BigDecimal 활용하기: 부동소수점 오류 회피와 디버깅 팁

궁금하면 500원·2024년 7월 12일

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미생의 스프링

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1. BigDecimal

Double이나 Float과 같은 부동소수점 클래스는 수치 연산 시 오차를 발생시킬 수 있습니다.
이는 특히 금액 계산과 같이 높은 정확성이 필요한 경우 문제가 될 수 있습니다.

이럴 때 BigDecimal을 사용하면 정확한 소수점 연산을 보장할 수 있습니다.

예를 들어, BigDecimal은 소수점 이하 0.00000001과 같은 작은 차이도
정확하게 처리할 수 있어 금융 및 통화 계산에서 유용합니다.

또한, BigDecimal 클래스는 isEqualByComparingTo 메서드를 통해 비교할 수 있으며,
이는 두 값의 정확한 비교를 돕습니다

예시

BigDecimal a = new BigDecimal("0.1");
BigDecimal b = new BigDecimal("0.1");
if (a.compareTo(b) == 0) {
    System.out.println("a와 b는 동일한 값입니다.");
}

2. toString

toString 메서드는 객체의 상태를 쉽게 확인할 수 있도록 해주는 중요한 도구입니다.

특히 디버깅 과정에서 객체의 상태를 출력하여 문제를 추적하고 해결하는 데 도움을 줍니다.

앞으로는 주요 객체에 대해 toString 메서드를 적절히 오버라이드하여 개발 중에 더 효과적으로 디버깅할 수 있을 것입니다.

3. jshell

jshell은 Java 9에서 도입된 REPL(Read-Eval-Print Loop)로,
간단한 테스트 및 실험을 빠르게 할 수 있는 유용한 도구입니다.

간단한 연산이나 코드를 실험할 때 매우 유용하지만,

실제 개발에서는 특정 IDE의 디버깅 기능이나 단위 테스트 도구가 더 유용할 수 있습니다.

jshell은 실습 및 프로토타입 작성에는 적합하지만, 복잡한 프로젝트에서는 IDE와 통합된 디버깅 도구를 사용하는 것이 더 효과적일 수 있습니다

> jshell
---
jshell> // foreignCurrencyAmount=50.7, exchangeRate=1387.180406, ~~ // 주석 기록 
jshell> 50.7 * 1387.180406 // 입력
$1 ==> 70330.0465842 // 출력

4. 관심사 분리의 기준

관심사 분리는 코드의 유지 보수성을 높이는 중요한 설계 원칙입니다.

'변경 시점'과 '변경 이유'에 따라 관심사를 분리하는 것은 코드의 독립성을 높이고,
변경 시 영향을 최소화할 수 있습니다.

예를 들어, 'USD 환율을 가져오는' 기능과 '환전' 기능을 분리하면,

환율 계산 방식이 변경되어도 환전 로직에 영향을 주지 않으며,
코드의 재사용성과 테스트 용이성이 개선됩니다.

5. main 메서드의 활용

main 메서드는 빠른 피드백을 제공하며 개발 중 수시로 코드의 결과를 확인하는 데 유용합니다.

테스트 코드 작성과 TDD가 중요하지만, 초기 개발 단계에서는 main 메서드를 사용하여
간단한 테스트와 디버깅을 진행할 수 있습니다.

실무에서 main 메서드를 활용하여 기능을 테스트하는 것도 효과적인 방법 중 하나입니다.

6. 상속 구조에서 코드 의존 관계

public abstract class PaymentService {
    public Payment prepare(final Long orderId, final String currency, final BigDecimal foreignCurrencyAmount) throws IOException {
        final BigDecimal exchangeRate = this.getExRate(currency);
        // 금액 계산
        final BigDecimal convertedAmount = foreignCurrencyAmount.multiply(exchangeRate);
        // 유효 시간 계산
        final LocalDateTime validUntil = LocalDateTime.now().plusMinutes(30);

        return new Payment(orderId, currency, foreignCurrencyAmount, exchangeRate, convertedAmount, validUntil);
    }

    abstract BigDecimal getExRate(String currency) throws IOException;
}

상속 구조에서 부모 클래스가 공통 기능을 제공하고
자식 클래스가 구체적인 구현을 제공하는 방식은 코드의 재사용성과 유지 보수성을
높일 수 있습니다.

부모 클래스에서 추상 메서드를 정의하고,
자식 클래스에서 구체적인 구현을 제공함으로써 상속 구조의 유연성을 높일 수 있습니다.

이 방식은 부모 클래스의 비즈니스 로직을 자식 클래스에서 구현 세부 사항에 맞게
확장할 수 있도록 해줍니다.

7. 데코레이터 패턴

데코레이터 패턴은 객체에 새로운 기능을 추가하면서도 기존 코드를
수정하지 않고 기능을 확장할 수 있는 디자인 패턴입니다.

예를 들어, 캐싱 기능을 추가하려는 경우, 기존의 비즈니스 로직을 변경하지 않고
데코레이터 클래스를 사용하여 기능을 추가할 수 있습니다.

이 패턴은 코드의 유연성과 확장성을 높이는 데 유용하며,
기존 코드에 영향을 미치지 않으면서 새로운 기능을 쉽게 추가할 수 있습니다

@RequiredArgsConstructor
public class CachedExRateProvider implements ExchangeRateProvider {
    private final ExchangeRateProvider target;

    private BigDecimal cachedExRate;

    @Override
    public BigDecimal getExRate(final String currency) throws IOException {
        if (this.cachedExRate == null) {
            this.cachedExRate = this.target.getExRate(currency);
            System.out.println("Cache updated");
        }
        return this.cachedExRate;
    }
}