最近为Prong开发了一个基于snowflake算法的Java分布式ID组件，将实体主键从原来的String类型的UUID修改成了Long型的分布式ID。修改后发现前端显示的ID和数据库中的ID不一致。例如数据库中存储的是：812782555915911412，显示出来却成了812782555915911400，后面2位变成了0，精度丢失了：

console.log(812782555915911412);

812782555915911400

这是什么原因呢？

原来，JavaScript中数字的精度是有限的，Java的Long类型的数字超出了JavaScript的处理范围。JavaScript内部只有一种数字类型Number，所有数字都是采用IEEE 754 标准定义的双精度64位格式存储，即使整数也是如此。这就是说，JavaScript 语言的底层根本没有整数，所有数字都是小数(64位浮点数)。其结构如图：

image.png

各位的含义如下：

1位(s) 用来表示符号位，0表示正数，1表示负数

11位(e) 用来表示指数部分

52位(f) 表示小数部分(即有效数字)

双精度浮点数(double)并不是能够精确表示范围内的所有数， 虽然双精度浮点型的范围看上去很大:

。 可以表示的最大整数可以很大，但能够精确表示、使用算数运算的并没有这么大。因为小数部分最大是 52 位，因此 JavaScript 中能精准表示的最大整数是

，十进制为 9007199254740991。

console.log(Math.pow(2, 53) - 1);

console.log(1L<<53);

9007199254740991

JavaScript 有所谓的最大和最小安全值：

console.log(Number.MAX_SAFE_INTEGER);

console.log(Number.MIN_SAFE_INTEGER);

9007199254740991

-9007199254740991

安全意思是说能够one-by-one表示的整数，也就是说在(

,

)范围内，双精度数表示和整数是一对一的，在这个范围以内，所有的整数都有唯一的浮点数表示，这叫做安全整数。

而超过这个范围，会有两个或更多整数的双精度表示是相同的；即超过这个范围，有的整数是无法精确表示的，只能大约(round)到与它相近的浮点数(说到底就是科学计数法)表示，这种情况下叫做不安全整数，例如：

console.log(Number.MAX_SAFE_INTEGER + 1); // 结果：9007199254740992，精度未丢失

console.log(Number.MAX_SAFE_INTEGER + 2); // 结果：9007199254740992，精度丢失

console.log(Number.MAX_SAFE_INTEGER + 3); // 结果：9007199254740994，精度未丢失

console.log(Number.MAX_SAFE_INTEGER + 4); // 结果：9007199254740996，精度丢失

console.log(Number.MAX_SAFE_INTEGER + 5); // 结果：9007199254740996，精度未丢失

而Java的Long类型的有效位数是63位(扣除一位符号位)，其最大值为

，十进制为9223372036854775807。

public static void main(String[] args) {

System.out.println(Long.MAX_VALUE);

System.out.println((1L<<63) -1);

}

9223372036854775807

9223372036854775807

所以只要java传给JavaScript的Long类型的值超过9007199254740991，就有可能产生精度丢失，从而导致数据和逻辑出错。

和其他编程语言(如 C 和 Java)不同，JavaScript 不区分整数值和浮点数值，所有数字在 JavaScript 中均用浮点数值表示，所以在进行数字运算的时候要特别注意精度缺失问题。容易造成混淆的是，某些运算只有整数才能完成，此时 JavaScript 会自动把64位浮点数，转成32位整数，然后再进行运算，由于浮点数不是精确的值，所以涉及小数的比较和运算要特别小心。

那有什么解决方法呢？

解决办法之一就是让Javascript把数字当成字符串进行处理，对Javascript来说如果不进行运算，数字和字符串处理起来没有什么区别。但如果需要进行运算，只能采用其他方法，例如JavaScript的一些开源库 bignum、bigint等支持长整型的处理。在我们这个场景里不需要进行运算，且Java进行JSON处理的时候是能够正确处理long型的，所以只需要将数字转化成字符串就可以了。

大家都知道，用Spring cloud构建微服务架构时，API(controller)通常用@RestController进行注解，而 @Restcontroller是@Controller和@ResponseBody的结合体，而@ResponseBody用于将后台返回的Java对象转换为Json字符串传递给前台。

@Controller用于注解配合视图解析器InternalResourceViewResolver来完成页面跳转。如果要返回JSON数据到页面上，则需要使用@RestController注解。

当数据库字段为date类型时，@ResponseBody注解在转换日期类型时会默认把日期转换为时间戳(例如： date：2017-10-25 转换为 时间戳：15003323990)。

在Spring boot中处理方法基本上有以下几种：

一、配置参数

Jackson有个配置参数WRITE_NUMBERS_AS_STRINGS，可以强制将所有数字全部转成字符串输出。其功能介绍为：Feature that forces all Java numbers to be written as JSON strings.。使用方法很简单，只需要配置参数即可：

spring:

jackson:

generator:

write_numbers_as_strings: true

这种方式的优点是使用方便，不需要调整代码；缺点是颗粒度太大，所有的数字都被转成字符串输出了，包括按照timestamp格式输出的时间也是如此。

二、注解

另一个方式是使用注解JsonSerialize。

使用官方提供的Serializer

@JsonSerialize(using=ToStringSerializer.class)

private Long bankcardHash;

指定了ToStringSerializer进行序列化，将数字编码成字符串格式。这种方式的优点是颗粒度可以很精细；缺点同样是太精细，如果需要调整的字段比较多会比较麻烦。

三、自定义ObjectMapper

可以单独根据类型进行设置，只对Long型数据进行处理，转换成字符串，而对其他类型的数字不做处理。Jackson提供了这种支持，即对ObjectMapper进行定制。根据SpringBoot的官方帮助，找到一种相对简单的方法，只对ObjectMapper进行定制，而不是完全从头定制，方法如下：

@Bean("jackson2ObjectMapperBuilderCustomizer")

public Jackson2ObjectMapperBuilderCustomizer jackson2ObjectMapperBuilderCustomizer() {

Jackson2ObjectMapperBuilderCustomizer customizer = new Jackson2ObjectMapperBuilderCustomizer() {

@Override

public void customize(Jackson2ObjectMapperBuilder jacksonObjectMapperBuilder) {

jacksonObjectMapperBuilder.serializerByType(Long.class, ToStringSerializer.instance)

.serializerByType(Long.TYPE, ToStringSerializer.instance);

}

};

return customizer;

}

通过定义Jackson2ObjectMapperBuilderCustomizer，对Jackson2ObjectMapperBuilder对象进行定制，对Long型数据进行了定制，使用ToStringSerializer来进行序列化。问题终于完美解决。

四、使用HttpMessageConverter(建议方案)

关于HttpMessageConverter

HttpMessageConverter接口提供了 5 个方法：

canRead：判断该转换器是否能将请求内容转换成 Java 对象

canWrite：判断该转换器是否可以将 Java 对象转换成返回内容

getSupportedMediaTypes：获得该转换器支持的 MediaType 类型

read：读取请求内容并转换成 Java 对象

write：将 Java 对象转换后写入返回内容

其中read和write方法的参数分别有有HttpInputMessage和HttpOutputMessage对象，这两个对象分别代表着一次 Http 通讯中的请求和响应部分，可以通过getBody方法获得对应的输入流和输出流。

当前 Spring 中已经默认提供了相当多的转换器，分别有：

名称

作用

读支持 MediaType

写支持 MediaType

ByteArrayHttpMessageConverter

数据与字节数组的相互转换

*/*

application/octet-stream

StringHttpMessageConverter

数据与 String 类型的相互转换

text/*

text/plain

FormHttpMessageConverter

表单与 MultiValueMap的相互转换

application/x-www-form-urlencoded

application/x-www-form-urlencoded

SourceHttpMessageConverter

数据与 javax.xml.transform.Source 的相互转换

text/xml 和 application/xml

text/xml 和 application/xml

MarshallingHttpMessageConverter

使用 Spring 的 Marshaller/Unmarshaller 转换 XML 数据

text/xml 和 application/xml

text/xml 和 application/xml

MappingJackson2HttpMessageConverter

使用 Jackson 的 ObjectMapper 转换 Json 数据

application/json

application/json

MappingJackson2XmlHttpMessageConverter

使用 Jackson 的 XmlMapper 转换 XML 数据

application/xml

application/xml

BufferedImageHttpMessageConverter

数据与 java.awt.image.BufferedImage 的相互转换

Java I/O API 支持的所有类型

Java I/O API 支持的所有类型

image.png

注意到AbstractMessageConverterMethodProcessor类的getProducibleMediaTypes、writeWithMessageConverters等方法在每次消息解析转换都要作GenericHttpMessageConverter分支判断，为什么呢？

package org.springframework.web.servlet.mvc.method.annotation;

public abstract class AbstractMessageConverterMethodProcessor extends AbstractMessageConverterMethodArgumentResolver

implements HandlerMethodReturnValueHandler {

protected List getProducibleMediaTypes(HttpServletRequest request, Class> valueClass, Type declaredType) {

Set mediaTypes = (Set) request.getAttribute(HandlerMapping.PRODUCIBLE_MEDIA_TYPES_ATTRIBUTE);

if (!CollectionUtils.isEmpty(mediaTypes)) {

return new ArrayList(mediaTypes);

}

else if (!this.allSupportedMediaTypes.isEmpty()) {

List result = new ArrayList();

for (HttpMessageConverter> converter : this.messageConverters) {

// 分支判断

if (converter instanceof GenericHttpMessageConverter && declaredType != null) {

if (((GenericHttpMessageConverter>) converter).canWrite(declaredType, valueClass, null)) {

result.addAll(converter.getSupportedMediaTypes());

}

}

else if (converter.canWrite(valueClass, null)) {

result.addAll(converter.getSupportedMediaTypes());

}

}

return result;

}

else {

return Collections.singletonList(MediaType.ALL);

}

}

}

GenericHttpMessageConverter接口继承自HttpMessageConverter接口，用于提供支持泛型信息(java.lang.reflect.Type)参数的canRead/read/canWrite/write方法。它的实现类为 AbstractGenericHttpMessageConverter。

定制HttpMessageConverter

package io.prong.boot.framework;

import java.math.BigInteger;

import org.springframework.boot.autoconfigure.condition.ConditionalOnMissingBean;

import org.springframework.context.annotation.Bean;

import org.springframework.context.annotation.Configuration;

import org.springframework.http.converter.json.MappingJackson2HttpMessageConverter;

import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;

import com.fasterxml.jackson.databind.module.SimpleModule;

import com.fasterxml.jackson.databind.ser.std.ToStringSerializer;

import io.prong.boot.framework.json.CustomMappingJackson2HttpMessageConverter;

/**

* prong boot 自动配置

*

* @author tangyz

*

*/

@Configuration

public class ProngBootAutoConfig {

/**

* 解决前端js处理大数字丢失精度问题，将Long和BigInteger转换成string

*

* @return

*/

@Bean

@ConditionalOnMissingBean

public MappingJackson2HttpMessageConverter getMappingJackson2HttpMessageConverter() {

CustomMappingJackson2HttpMessageConverter jackson2HttpMessageConverter = new CustomMappingJackson2HttpMessageConverter();

ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();

SimpleModule simpleModule = new SimpleModule();

// 序列换成json时,将所有的long变成string 因为js中得数字类型不能包含所有的java long值

simpleModule.addSerializer(BigInteger.class, ToStringSerializer.instance);

simpleModule.addSerializer(Long.class, ToStringSerializer.instance);

simpleModule.addSerializer(Long.TYPE, ToStringSerializer.instance);

objectMapper.registerModule(simpleModule);

jackson2HttpMessageConverter.setObjectMapper(objectMapper);

return jackson2HttpMessageConverter;

}

}

因为全局地对所有的long转string的粒度太粗了，我们需要对不同的接口进行区分，比如限定只对web前端的接口需要转换，但对于内部微服务之间的调用或者第三方接口等则不需要进行转换。CustomMappingJackson2HttpMessageConverter的主要作用就是为了限定long转string的范围为web接口，即符合/web/xxxxx风格的url(当然这个你需要根据自己产品的规范进行自定义)。

package io.prong.boot.framework.json;

import java.lang.reflect.Type;

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;

import org.slf4j.Logger;

import org.slf4j.LoggerFactory;

import org.springframework.http.MediaType;

import org.springframework.http.converter.json.MappingJackson2HttpMessageConverter;

import org.springframework.web.context.request.RequestContextHolder;

import org.springframework.web.context.request.ServletRequestAttributes;

/**

* 自定义的json转换器，匹配web api(以/web/开头的controller)中的接口方法的返回参数

*

* @author tangyz

*

*/

public class CustomMappingJackson2HttpMessageConverter extends MappingJackson2HttpMessageConverter {

private final static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(CustomMappingJackson2HttpMessageConverter.class);

/**

* 判断该转换器是否能将请求内容转换成 Java 对象

*/

@Override

public boolean canRead(Class> clazz, MediaType mediaType) {

// 不需要反序列化

return false;

}

/**

* 判断该转换器是否能将请求内容转换成 Java 对象

*/

@Override

public boolean canRead(Type type, Class> contextClass, MediaType mediaType) {

// 不需要反序列化

return false;

}

/**

* 判断该转换器是否可以将 Java 对象转换成返回内容.

* 匹配web api(形如/web/xxxx)中的接口方法的返回参数

*/

@Override

public boolean canWrite(Class> clazz, MediaType mediaType) {

if (super.canWrite(clazz, mediaType)) {

ServletRequestAttributes ra = (ServletRequestAttributes) RequestContextHolder.getRequestAttributes();

if (ra != null) { // web请求

HttpServletRequest request = ra.getRequest();

String uri = request.getRequestURI(); // 例如: "/web/frontApplicationPage"

logger.debug("Current uri is: {}", uri);

if (uri.startsWith("/web/")) {

return true;

}

}

}

return false;

}

}

我们的疑问来了，spring boot默认到底有多少个转换器？我们自定义的CustomMappingJackson2HttpMessageConverter是覆盖了默认的MappingJackson2HttpMessageConverter，还是两者并存？多个转换器之间的顺序是如何的？相互之间是否有影响？

下面我们来一一分析并回答。

查看spring的源码，首先我们找到了DelegatingWebMvcConfiguration类，它的setConfigurers方法将Spring容器中所有的WebMvcConfigurer接口bean注入了方法的参数configurers中。

package org.springframework.web.servlet.config.annotation;

@Configuration

public class DelegatingWebMvcConfiguration extends WebMvcConfigurationSupport {

private final WebMvcConfigurerComposite configurers = new WebMvcConfigurerComposite();

/**

* 将Spring容器中所有的WebMvcConfigurer接口bean注入了参数configurers

*/

@Autowired(required = false)

public void setConfigurers(List configurers) {

if (!CollectionUtils.isEmpty(configurers)) {

this.configurers.addWebMvcConfigurers(configurers);

}

}

跟踪org.springframework.web.servlet.config.annotation.WebMvcConfigurerComposite类的configureMessageConverters方法，有以下WebMvcConfigurer接口的9个代理(this.delegates)：

[0]io.prong.cloud.platform.config.SwaggerConfig

[1]org.springframework.boot.autoconfigure.web.WebMvcAutoConfiguration

[2]org.springframework.security.config.annotation.web.configuration.WebMvcSecurityConfiguration

[3]org.springframework.cloud.netflix.metrics.MetricsInterceptorConfiguration$MetricsWebResourceConfiguration

[4]org.springframework.boot.actuate.endpoint.mvc.HeapdumpMvcEndpoint

[5]org.springframework.boot.actuate.endpoint.mvc.LogFileMvcEndpoint

[6]org.springframework.boot.actuate.endpoint.mvc.AuditEventsMvcEndpoint

[7]org.springframework.data.web.config.SpringDataWebConfiguration

[8]org.springframework.cloud.netflix.rx.RxJavaAutoConfiguration$RxJavaReturnValueHandlerConfig

当然，这个代理的数量是不确定的，跟你的工程以及所依赖组件里面包含的WebMvcConfigurer接口实现类的数量有关系。

目前这里面只有WebMvcAutoConfiguration代理类覆盖了configureMessageConverters方法并定义了spring boot默认的转换器，所以其他代理类的我们可以无视了。跟踪代码可以找到spring boot在WebMvcConfigurationSupport类的addDefaultHttpMessageConverters方法中对默认的转换器进行了定义。

跟踪org.springframework.boot.autoconfigure.web.WebMvcAutoConfiguration的内部类WebMvcAutoConfigurationAdapter类的configureMessageConverters(List> converters)方法，发现最终初始化的转换器顺序如下：

[0]org.springframework.http.converter.ByteArrayHttpMessageConverter

[1]org.springframework.http.converter.StringHttpMessageConverter // spring boot自定义的转换器

[2]org.springframework.http.converter.StringHttpMessageConverter

[3]org.springframework.http.converter.ResourceHttpMessageConverter

[4]org.springframework.http.converter.xml.SourceHttpMessageConverter

[5]org.springframework.http.converter.support.AllEncompassingFormHttpMessageConverter

[6]io.prong.boot.framework.json.CustomMappingJackson2HttpMessageConverter // prong boot自定义的转换器

[7]org.springframework.http.converter.json.MappingJackson2HttpMessageConverter

[8]org.springframework.http.converter.xml.Jaxb2RootElementHttpMessageConverter

那么我们定义的转换器是怎么加入进来的呢？

HttpMessageConvertersAutoConfiguration类的构造函数，扫描spring容器并找到所有通过@bean方式定义的HttpMessageConverter转换器：

package org.springframework.boot.autoconfigure.web;

public class HttpMessageConvertersAutoConfiguration {

static final String PREFERRED_MAPPER_PROPERTY = "spring.http.converters.preferred-json-mapper";

private final List> converters;

public HttpMessageConvertersAutoConfiguration(

ObjectProvider>> convertersProvider) {

// 找到容器里自定义的HttpMessageConverter实例

this.converters = convertersProvider.getIfAvailable();

}

这里面找到了2个：

[0]io.prong.boot.framework.json.CustomMappingJackson2HttpMessageConverter

[1]org.springframework.http.converter.StringHttpMessageConverter

接下来spring boot将自定义的转换器和默认的转换器进行合并：

package org.springframework.boot.autoconfigure.web;

public class HttpMessageConverters implements Iterable> {

public HttpMessageConverters(boolean addDefaultConverters,

Collection> converters) {

// 将自定义的转换器和默认的转换器进行合并

List> combined = getCombinedConverters(converters,

addDefaultConverters ? getDefaultConverters()

: Collections.>emptyList());

combined = postProcessConverters(combined);

this.converters = Collections.unmodifiableList(combined);

}

合并在方法getCombinedConverters中进行，具体的算法大家可以看看源代码，我总结算法的主要核心如下：

1、比较自定义转换器类型是否为可以替换默认转换器的类型？

例如 CustomMappingJackson2HttpMessageConverter 是可以替换默认的 MappingJackson2HttpMessageConverter。

2、如果是，将自定义转换器放在默认转换器的前面。

因此，我们可以最终看到如上所述的，CustomMappingJackson2HttpMessageConverter转换器的顺序排在了默认转换器MappingJackson2HttpMessageConverter的前面。

注意，转换器是采用read、write分离的2条职责链的设计模式，一旦某个转换器的read/write可以处理请求，则退出职责链。

排除例外

定义自己的Serializer

上面的MappingJackson2HttpMessageConverter将所有的long都转成了string，对于有些例外的情况，例如前端antd列表组件的总记录数为number，java后端使用了pagehelper分页组件，pagehelper的Page类返回的记录总数total为long型，如果转为string给前端就会有问题，因此，我们通过自定义的Serializer来排除这种例外。

import java.io.IOException;

import com.fasterxml.jackson.core.JsonGenerator;

import com.fasterxml.jackson.databind.JsonSerializer;

import com.fasterxml.jackson.databind.SerializerProvider;

public class LongJsonSerializer extends JsonSerializer {

@Override

public void serialize(Long value, JsonGenerator jsonGenerator, SerializerProvider serializerProvider)

throws IOException {

if (value != null) {

jsonGenerator.writeNumber(value);

}

}

}

如何使用？

使用自定义的PageBean类替换官方的PageInfo，并在PageBean类中使用：

@JsonSerialize(using = LongJsonSerializer.class)

private long total; // 总记录数