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前言

在鸿蒙（OpenHarmony）金融结算或科学计算场景中，传统的浮点数计算往往会带来累积误差。rational 库通过理性数（分数）算法确保了数值运算的数学精确性，是处理严密数值业务的可靠选择。

一、核心价值

1.1 基础概念

rational 不使用二进制近似值，而是将每个数表示为“分子 / 分母”的形式进行内运算。

1.2 进阶概念

• Infinite Precision (无限精度)：只要内存允许，它可以处理任意长的数字位数。
• Conversion Free (无损转换)：可以极其丝滑地在 Rational、BigInt 和 String 之间转换。

二、核心 API / 组件详解

2.1 创建精确数值

在鸿蒙代码中，推荐使用字符串初始化以避免浮点数在传入前就丢失精度。

import 'package:rational/rational.dart';

void harmonyRationalDemo() {
  // ✅ 推荐做法：通过 parse 从字符串创建
  final r1 = Rational.parse('0.333333333333333333');
  final r2 = Rational.fromInt(1, 3); // 即 1/3
  
  if (r1 < r2) {
    print('⚖️ 即使及其微小的差距也能被鸿蒙精准识别');
  }
}

2.2 核心运算法则

final result = Rational.parse('10') / Rational.parse('3');
print('📊 原始分数显示: ${result.toString()}'); 
print('📊 限定十进制显示: ${result.toDecimalString(precision: 5)}'); // 输出 3.33333

三、场景示例

3.1 场景一：鸿蒙级金融结算中心的“尾差”处理

在处处理大批量的利息分摊时，确保每一分钱都去向明确。

import 'package:rational/rational.dart';

Rational calculateInterest(String amount, String rate) {
  final a = Rational.parse(amount);
  final r = Rational.parse(rate);
  
  // 💡 技巧：利用加减乘除链式调用，确保中间环节零损耗
  return (a * r) / Rational.fromInt(100);
}

四、OpenHarmony 平台适配挑战

4.1 性能与算力权衡

虽然精度极高，但在鸿蒙的可穿戴设备（如：智能手表）上，由于 CPU 资源受限，过于频繁的超长位 Rational 运算（几万位数字）可能会引起 UI 微抖动。

✅ 适配策略建议：

1. 按需使用：仅在核心财务、物理计算逻辑中使用。普通的 UI 动画偏移量依然建议使用 double。
2. 异步计算：针对极重度的数学公式求解，利用鸿蒙的 Isolate 将 Rational 运算搬离主线程。

// 💡 适配提示：快速转换为 double 供鸿蒙绘图组件使用
double drawVal = myRational.toDouble();

五、综合实战示例代码

这是一个包含了复利计算逻辑的鸿蒙精准理算助手：

import 'package:flutter/material.dart';
import 'package:rational/rational.dart';

class HarmonyRationalCalc extends StatefulWidget {
  const HarmonyRationalCalc({super.key});

  @override
  _HarmonyRationalCalcState createState() => _HarmonyRationalCalcState();
}

class _HarmonyRationalCalcState extends State<HarmonyRationalCalc> {
  String _result = "等待计算...";

  void _runAccurateCalc() {
    // 模拟一段极高精度的运算: (1/3 + 0.1) * 7
    final val1 = Rational.parse('1') / Rational.parse('3');
    final val2 = Rational.parse('0.1');
    final finalRes = (val1 + val2) * Rational.fromInt(7);

    setState(() {
      _result = "数学精确值: $finalRes\n十进制展示: ${finalRes.toDecimalString(precision: 10)}";
    });
  }

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return Scaffold(
      appBar: AppBar(title: const Text('rational 鸿蒙精准数值引擎')),
      body: Center(
        child: Column(
          children: [
            const Icon(Icons.calculate, size: 80, color: Colors.blueAccent),
            Padding(padding: const EdgeInsets.all(30), child: Text(_result, style: const TextStyle(fontSize: 16))),
            ElevatedButton(onPressed: _runAccurateCalc, child: const Text('执行高精度数学运算')),
          ],
        ),
      ),
    );
  }
}

六、总结

rational 库填补了原生 Dart 在极其严肃数值处理上的空白。在鸿蒙这个面向全场景的系统中，无论是严肃的学术研究应用还是精密的金融工具，它都是保证“数据尊严”的底线。

✅ 核心建议：

1. 不要用 double 作为 Rational.fromDouble 的源，尽量用字符串。
2. 在逻辑层传递数据时，保持 Rational 类型，直到最后渲染 UI 时再转换为字符串。