Java 8/17浮点计算差异致Apache Commons最小二乘优化器不收敛问题

问题背景 #

我们基于Java开发的科学计算流水线中，使用Apache Commons Math 3.6.1的最小二乘优化器。将环境从JDK 8（jdk8u322-b06）迁移至JDK 17（17.0.5）后，发现两者存在数值计算差异。

复现验证 #

通过排除数据加载、多线程等干扰因素的单元测试，可稳定复现以下现象：

• JDK 17恢复严格浮点语义后，优化器无法收敛；而JDK 8下可正常完成收敛。
• JDK 8环境中，代码的解释执行与编译执行结果也存在数值差异，所有场景的结果均完全可复现。

问题定位 #

已定位到Apache Commons Math的LevenbergMarquardtOptimizer类第453行代码：

• 在JDK 17中迭代至第17次时，actRed值为0（因r == 1），进而触发第533行的ConvergenceException。
• 在JDK 8中，同位置的actRed为微小正值，不会触发该异常。

复现步骤 #

切换项目pom.xml中的java.version参数为1.8或17，运行TimeSeriesModelFitterBugTest测试用例即可复现问题。

咨询问题 #

1. 该浮点计算差异现象是否为JDK官方文档化的已知行为？
2. 该问题是否属于JDK 8或JDK 17的Bug？

内容的提问来源于stack exchange，提问作者greg