Java 17 与 Java 8 双重表示

Question

在 2 个不同的 JVM（Java 8 和 Java 17）之间进行平均时，相同值存在差异的原因是什么？

是因为浮点吗？或者两个版本之间还有其他变化吗？

爪哇17

public class Main {
    public static void main(String[] args) {

        List<Double> amountList = List.of(27.19, 18.97, 6.44, 106.36);

        System.out.println("JAVA 17 result: " + amountList.stream().mapToDouble(x -> x).average().orElseThrow());

    }
}

结果：39.739999999999995

爪哇8

public class Main {

    public static void main(String[] args) {

        List<Double> amountList = Arrays.asList(27.19, 18.97, 6.44, 106.36);

        System.out.println("JAVA 8 result: " + amountList.stream().mapToDouble(x -> x).average().orElse(0.0));
    }
}

结果：39.74000000000001

Answer 1

相关问题是JDK-8214761：并行 Kahan 求和实现中的错误

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由于此错误报告中提到它DoubleSummaryStatistics也受到影响，因此我们可以构建一个消除所有其他影响的示例：

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public class Main {\n    public static void main(String[] args) {\n      DoubleSummaryStatistics s = new DoubleSummaryStatistics();\n      s.accept(27.19);\n      s.accept(18.97);\n      s.accept(6.44);\n      s.accept(106.36);\n      System.out.println(System.getProperty("java.version")+": "+s.getAverage());\n    }\n}\n

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我曾经生产过

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1.8.0_162: 39.74000000000001\n

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17: 39.74000000000001\n

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（发行版本为Java\xc2\xa017）

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和

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17.0.2: 39.739999999999995\n

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它与修复程序的向后移植版本相匹配。

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一般来说，该方法的约定表明结果不必与仅将值相加并除以大小的结果相匹配。\xe2\x80\x99s 的实现\xe2\x80\x99s 提供纠错的自由，但 \xe2\x80\x99s 也很重要，要记住浮点加法不是严格关联的，但我们必须将其视为关联能够支持并行处理。

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我们甚至可以验证更改是否是一种改进：

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DoubleSummaryStatistics s = new DoubleSummaryStatistics();\ns.accept(27.19);\ns.accept(18.97);\ns.accept(6.44);\ns.accept(106.36);\ndouble average = s.getAverage();\nSystem.out.println(System.getProperty("java.version") + ": " + average);\n\nBigDecimal d = new BigDecimal("27.19");\nd = d.add(new BigDecimal("18.97"));\nd = d.add(new BigDecimal("6.44"));\nd = d.add(new BigDecimal("106.36"));\n\nBigDecimal realAverage = d.divide(BigDecimal.valueOf(4), MathContext.UNLIMITED);\nSystem.out.println("actual: " + realAverage\n        + ", error: " + realAverage.subtract(BigDecimal.valueOf(average)).abs());\n

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打印，例如

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1.8.0_162: 39.74000000000001\nactual: 39.74, error: 1E-14\n

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17.0.2: 39.739999999999995\nactual: 39.74, error: 5E-15\n

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请注意，这是打印的十进制表示形式的错误。如果您想知道实际double表示与正确值的接近程度，则必须替换BigDecimal.valueOf(average)为new BigDecimal(average)。然后，误差之间的差异会稍微小一些，但是，新算法更接近两者的正确值。

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