udecimal - 高性能零分配金融级定点十进制计算库

udecimal 是一个专为金融计算设计的高性能定点十进制计算库，具有零内存分配、高精度和线程安全等特点，非常适合需要高性能计算的金融场景。

主要特性

1. 零内存分配：避免GC压力，提高性能
2. 定点十进制：精确表示金融数值
3. 高性能：比标准库big.Decimal快10-100倍
4. 线程安全：所有操作都是并发安全的
5. 丰富的API：支持各种金融计算需求

安装

go get github.com/universe-xyz/udecimal

基本使用示例

package main

import (
	"fmt"
	"github.com/universe-xyz/udecimal"
)

func main() {
	// 创建Decimal值
	d1 := udecimal.MustNewFromString("123.456")
	d2 := udecimal.MustNewFromString("789.012")

	// 加法
	sum := d1.Add(d2)
	fmt.Println("Sum:", sum) // 输出: Sum: 912.468

	// 减法
	diff := d2.Sub(d1)
	fmt.Println("Difference:", diff) // 输出: Difference: 665.556

	// 乘法
	product := d1.Mul(d2)
	fmt.Println("Product:", product) // 输出: Product: 97408.265472

	// 除法
	quotient := d2.Div(d1, 6) // 6位小数精度
	fmt.Println("Quotient:", quotient) // 输出: Quotient: 6.388889

	// 比较
	fmt.Println("d1 > d2:", d1.GreaterThan(d2)) // 输出: d1 > d2: false
	fmt.Println("d1 == d2:", d1.Equal(d2))      // 输出: d1 == d2: false
}

高级使用示例

金融计算场景

func calculateInterest(principal udecimal.Decimal, rate udecimal.Decimal, days int) udecimal.Decimal {
	// 日利率 = 年利率 / 365
	dailyRate := rate.Div(udecimal.NewFromInt(365), 10)
	
	// 利息 = 本金 * 日利率 * 天数
	interest := principal.Mul(dailyRate).Mul(udecimal.NewFromInt(int64(days)))
	
	// 四舍五入到2位小数
	return interest.Round(2)
}

func main() {
	principal := udecimal.MustNewFromString("10000.00") // 本金1万元
	rate := udecimal.MustNewFromString("0.05")          // 年利率5%
	days := 30                                          // 30天
	
	interest := calculateInterest(principal, rate, days)
	fmt.Println("30天利息:", interest) // 输出: 30天利息: 41.10
}

批量处理高性能场景

func batchProcess(prices []udecimal.Decimal, quantity []udecimal.Decimal) udecimal.Decimal {
	total := udecimal.Zero()
	for i := 0; i < len(prices); i++ {
		// 计算每个项目的金额并累加
		amount := prices[i].Mul(quantity[i])
		total = total.Add(amount)
	}
	return total.Round(2) // 四舍五入到2位小数
}

func main() {
	// 模拟批量数据
	prices := make([]udecimal.Decimal, 1000)
	quantities := make([]udecimal.Decimal, 1000)
	
	for i := 0; i < 1000; i++ {
		prices[i] = udecimal.NewFromInt(int64(i%100 + 1)).Add(udecimal.NewFromFloat(0.99))
		quantities[i] = udecimal.NewFromInt(int64(i%10 + 1))
	}
	
	total := batchProcess(prices, quantities)
	fmt.Println("总金额:", total)
}

性能优化技巧

1. 重用Decimal对象：使用Reset方法重用对象减少分配

   var temp udecimal.Decimal
   for i := 0; i < 1000; i++ {
       temp.Reset().Add(d1).Mul(d2)
       // 使用temp...
   }
   

2. 使用预分配切片：批量处理时预分配结果切片

   results := make([]udecimal.Decimal, len(inputs))
   for i, input := range inputs {
       results[i] = input.Mul(factor)
   }
   

3. 合理设置精度：避免不必要的过高精度计算

与标准库对比

func benchmarkComparison() {
	bigDecimal1, _ := decimal.NewFromString("123.456")
	bigDecimal2, _ := decimal.NewFromString("789.012")
	
	uDecimal1 := udecimal.MustNewFromString("123.456")
	uDecimal2 := udecimal.MustNewFromString("789.012")
	
	// 标准库decimal性能
	start := time.Now()
	for i := 0; i < 100000; i++ {
		bigDecimal1.Add(bigDecimal2)
	}
	fmt.Println("decimal.Add:", time.Since(start))
	
	// udecimal性能
	start = time.Now()
	for i := 0; i < 100000; i++ {
		uDecimal1.Add(uDecimal2)
	}
	fmt.Println("udecimal.Add:", time.Since(start))
}

注意事项

1. 最大支持18位小数精度
2. 所有操作都是线程安全的
3. 零分配特性在循环和热点路径中表现最佳
4. 对于极高精度需求(>18位)，可能需要考虑其他库

udecimal 是金融计算和高性能数值处理的理想选择，特别适合交易系统、风险计算和批量处理等场景。