Java 7的ThreadLocalRandom与Random

Random类专门用于生成一个伪随机数，它由两个构造器：一个构造器使用默认的种子（以当前时间作为种子），另一个构造器需要程序员显式传入一个long型整数的种子。

ThreadLocalRandom类是Java 7新增的一个类，它是Random的增强版。在并发访问的环境下，使用ThreadLocalRandom来代替Random可以减少多线程资源竞争，最终保证系统具有更好的线程安全性。

ThreadLocalRandom类的用法与Random类的用法基本相似，它提供了一个静态的current()方法来获取ThreadLocalRandom对象，获取该对象之后即可调用各种nextInt()方法来获取伪随机数了。

ThreadLocalRandom与Random都比Math的random()方法提供了更多的方式来生成各种伪随机数。可以生成浮点类型的伪随机数，也可以送出整型类型的伪随机数，还可以指定生成随机数的范围。

关于Random类的用法如下程序所示。

import java.util.Arrays;import java.util.Random;public class RandomTest {    public static void main(String[] args) {        Random rand = new Random();        System.out.println("rand.nextBoolean():" + rand.nextBoolean());        byte[] buffer = new byte[16];        rand.nextBytes(buffer);        System.out.println(Arrays.toString(buffer));        //生成0.0~1.0之间的伪随机数        System.out.println("rand.nextDouble():" + rand.nextDouble());        //生成0.0~1.0之间的伪随机数        System.out.println("rand.nextFloat():" + rand.nextFloat());        //生成平均值是0.0，标准差是1.0的伪高斯数        System.out.println("rand.nextGaussian():"+rand.nextGaussian());        //生成一个处于int整数取值范围的伪随机整数        System.out.println("rand.nextInt():" + rand.nextInt());        //生成0~26之间的伪随机整数        System.out.println("rand.nextInt(26):" + rand.nextInt(26));        //生成一个处于long整数取值范围内的随机整数        System.out.println("rand.nextLong():" + rand.nextLong());    }}

从上面程序可以看出，Random可以提供很多的方法来生成随机数。

Random使用一个48位的种子，如果这个类的两个实例是用同一个种子创建的，对它们以同样的顺序调用方法，则它们会产生相同的数字序列。

import java.util.Random;public class SeedTest {    public static void main(String[] args)    {        Random r1 = new Random(50);        System.out.println("第一个种子为50的Random对象");        System.out.println("r1.nextBoolean():\t" + r1.nextBoolean());        System.out.println("r1.nextInt():\t" + r1.nextInt());        System.out.println("r1.nextDouble():\t"+r1.nextDouble());        System.out.println("r1.nextGaussian():\t" + r1.nextGaussian());        Random r2 = new Random(50);        System.out.println("第二个种子为50的Random对象");        System.out.println("r2.nextBoolean():\t" + r2.nextBoolean());        System.out.println("r2.nextInt():\t" + r2.nextInt());        System.out.println("r2.nextDouble():\t"+r2.nextDouble());        System.out.println("r2.nextGaussian():\t" + r2.nextGaussian());        Random r3 = new Random(100);        System.out.println("种子为100的Random对象");        System.out.println("r3.nextBoolean():\t" + r1.nextBoolean());        System.out.println("r3.nextInt():\t" + r1.nextInt());        System.out.println("r3.nextDouble():\t"+r1.nextDouble());        System.out.println("r3.nextGaussian():\t" + r1.nextGaussian());    }}

运行结果：

第一个种子为50的Random对象r1.nextBoolean():   truer1.nextInt():   -1727040520r1.nextDouble():    0.6141579720626675r1.nextGaussian():  2.377650302287946第二个种子为50的Random对象r2.nextBoolean():   truer2.nextInt():   -1727040520r2.nextDouble():    0.6141579720626675r2.nextGaussian():  2.377650302287946种子为100的Random对象r3.nextBoolean():   truer3.nextInt():   -900205280r3.nextDouble():    0.7538014181288563r3.nextGaussian():  0.04610441590319039

从上面运行结果来看，只要两个Random对象的种子相同，而且方法调用的顺序相同，它们就会产生相同的数字序列。也就是说，Random产生的数字并不是真正随机的，而是一种伪随机。

为避免Random对象产生的相同数字序列，通常推荐使用当前的时间作为Random对象种子。如下代码所示。

Random rand = new Random(System.currentTimeMillis());

在多线程环境下使用ThreadLocalRandom的方式与使用Random基本类似。如下程序示范了ThreadLocalRandom的用法。

ThreadLocalRandom rand = ThreadLocalRandom.current();//生成一个4~20的伪随机整数int val1 = rand.nextInt(4 , 20);//生成一个2.0~10.0之间的伪随机浮点数int val2 = rand.nextDouble(2.0 , 10.0);