随机数生成的四种方法｜Random｜Math｜ThreadLocalRandom｜SecurityRandom

Random

Random 生成随机数，有一个构造函数，传递的 long 类型的值，当使用空构造的时候，实际上传递的是 System.nanoTime() ,即当前时间的毫秒数的值。

    public Random() {
    
        this(seedUniquifier() ^ System.nanoTime());
    }

    public Random(long seed) {
    
        if (getClass() == Random.class)
            this.seed = new AtomicLong(initialScramble(seed));
        else {
    
            // subclass might have overriden setSeed
            this.seed = new AtomicLong();
            setSeed(seed);
        }
    }

参数也叫种子。一般情况下使用空参构造即可，如果指定种子的数值，则生成的随机数都是一样的，所以种子不能写死。

Java.util.Random 类中实现的随机算法是伪随机，也就是有规则的随机，就是在给定 seed 的区间内随机生成的数字。

相同种子数的Random 对象，产生的随机数是完全一样的。

Random 是线程安全的，内部的Seed 是全局变量，多线程生成随机数时，使用了 cas 。

private final AtomicLong seed;

Math.random()

比较常用的生成随机数的方法，默认 0.0-1.0 之间的小数【左闭右开】

其底层调用了Random的无参构造方法，并且不可设置seed值。

// 底层调用了Random无参构造函数
double mathRandom = Math.random();
System.out.println(mathRandom);

    public static double random() {
    
        return RandomNumberGeneratorHolder.randomNumberGenerator.nextDouble();
    }

   private static final class RandomNumberGeneratorHolder {
    
        static final Random randomNumberGenerator = new Random();
    }

ThreadLocalRandom

ThreadLocalRandom 是 Java7 新增的，给多线程并发使用的，速度比Random 要快。

ThreadLocalRandom 是通过 ThreadLocal 改进的用于随机生成的工具类，每个线程单独持有一个，不存在竞争问题

ThreadLocalRandom threadLocalRandom = ThreadLocalRandom.current();
int threadLocalRandomValue = threadLocalRandom.nextInt(10);
System.out.println(threadLocalRandomValue);

构造方法是 private ，只能是单例模式，不能够设置 seed。

SecurityRandom

SeurityRandom 内置两种随机数算法，NativePrRNG 和 SHA1PRNG 。通过 new 来创建，默认使用 NavivePRNG 算法生成随机数，也可以通过参数修改。

也可以通过 getInstance 来初始化对象，有一个参数传递算法名就可以，第二个参数指定算法程序包 ，SHA1PRNG 的性能比 NATIVEPRNG 性能好一倍，可以设置 seed ，如果seed 固定，那么随机的结果也将不变。

SecureRandom instance = SecureRandom.getInstanceStrong();
// SecureRandom instance = new SecureRandom();
int instanceValue = instance.nextInt(10);
System.out.println(instanceValue);

SecureRandom instance = SecureRandom.getInstance("SHA1PRNG");
// 设置种子值，结果不变
instance.setSeed(1);
int instanceValue = instance.nextInt(10);
System.out.println(instanceValue);

JvmRandom

其本质上和Math.random()一样，也是对Random 的一种，实现在 commons-lang 包下。

JVMRandom jvmRandom = new JVMRandom();
int i = jvmRandom.nextInt(10);
System.out.println(i);

public int nextInt(int n) {
    
    return SHARED_RANDOM.nextInt(n);
}

private static final Random SHARED_RANDOM = new Random();