原標題：Java 生成隨機數的 N 種方法

www.baeldung.com/java-generating-random-numbers

1.引言

本文將探討用 Java 生成隨機數的不同方法。

2.Java API

Java API 提供了幾種隨機數生成方法。讓我們一起來了解一下。

2.1.java.lang.Math

Math 類中的 random 方法返回一個 [0.0, 1.0) 區間的 double 值。下面這段代碼能得到一個 min 和 max 之間的隨機數：

intrandomWithMathRandom = ( int) ((Math.random * (max - min)) + min);

2.2.java.util.Random

Java 1.7 之前，最流行的隨機數生成方法是 nextInt。這個方法提供了帶參數和無參數兩個版本。不帶參數調用時，nextInt 會以近似相等概率返回任意 int 值，因此很可能會得到負數：

Random random = newRandom;

intrandomWithNextInt = random.nextInt;

如果調用 netxInt 時帶上 bound 參數，將得到預期區間內的隨機數：

intrandomWintNextIntWithinARange = random.nextInt(max - min) + min;

上面的代碼段能得到一個 [0, bound) 范圍內的隨機數。因此 bound 參數必須大于0。否則會拋出 java.lang.IllegalArgumentException 異常。

Java 8 引入了新的 ints 方法，返回一個java.util.stream.IntStream，讓我們看看如何使用。

不帶參數的 ints方法將返回一個無限 int 流：

IntStream unlimitedIntStream = random.ints;

調用時還可以指定參數來限制流大小：

IntStream limitedIntStream = random.ints(streamSize);

當然，也可以為生成數值設置最大值和最小值：

IntStream limitedIntStreamWithinARange = random.ints(streamSize, min, max);

2.3.java.util.concurrent.ThreadLocalRandom

Java 1.7 中ThreadLocalRandom類提供了一種新的更高效的隨機數生成方法。與 Random 類相比有三個重要區別：

無需顯式初始化 ThreadLocalRandom 實例。這樣可以避免創建大量無用的實例，浪費垃圾收集器回收時間。

不能為 ThreadLocalRandom 設置隨機種子(seed)，這可能會導致問題。如果需要設置隨機種子，應該避免采用這種方式生成隨機數。

Random 類在多線程時表現不佳。

下面讓我們看看如何使用：

intrandomWithThreadLocalRandomInARange = ThreadLocalRandom.current.nextInt(min, max);

Java 8 及更高版本提供了幾種新方法。首先，nextInt 方法有兩個變體：

intrandomWithThreadLocalRandom = ThreadLocalRandom.current.nextInt;

intrandomWithThreadLocalRandomFromZero = ThreadLocalRandom.current.nextInt(max);

其次，還可以使用 ints 方法：

IntStream streamWithThreadLocalRandom = ThreadLocalRandom.current.ints;

2.4.java.util.SplittableRandom

Java 8 還帶來了一個快速隨機數生成器SplittableRandom類。

正如 JavaDoc 中描述的那樣，這是一個支持并行計算的隨機數生成器。值得注意的是，這個實例非線程安全。使用該類時需要當心。

現在有了 nextInt 和 ints 方法。調用 nextInt 時，可以通過參數指定 top 和 bottom 范圍：

SplittableRandom splittableRandom = newSplittableRandom;

intrandomWithSplittableRandom = splittableRandom.nextInt(min, max);

這樣可以檢查 max 參數是否大于 min。檢查失敗會收到一個到IllegalArgumentException。但是，這里不會進行正數或負數檢查。因此，參數可以填寫負數。也可以在調用時使用一個參數或者不使用參數。工作方式與之前描述的相同。

這里也提供了ints方法。這意味著可以輕松得到 int流。可以選擇流數據個數有限或無限。對于有限流，可以為數字生成范圍設置 top 和 bottom：

IntStream limitedIntStreamWithinARangeWithSplittableRandom = splittableRandom.ints(streamSize, min, max);

2.5.java.security.SecureRandom

如果應用程序對安全敏感，則應考慮使用SecureRandom。這是一個強加密隨機數生成器。實例默認構造函數不使用隨機種子。因此，我們應該：

設置隨機種子：隨機種子不可預測

設置 java.util.secureRandomSeed 系統屬性為 true。

該類繼承自java.util.Random。現在，我們介紹了上面各種隨機數生成方法。例如，如果需要獲取任意 int 值，調用 nextInt 時可以不帶參數：

SecureRandom secureRandom = newSecureRandom;

intrandomWithSecureRandom = secureRandom.nextInt;

如果需要設置隨機數生成范圍，則可以在調用時帶 bound 參數：

intrandomWithSecureRandomWithinARange = secureRandom.nextInt(max - min) + min;

切記，如果參數小于零會拋出 IllegalArgumentException。

3.第三方 API

上文的介紹中，Java 提供了許多隨機數生成類和方法。然而，也有很多第三方 API 可以生成隨機數。

下面對其中的一些進行介紹。

3.1.org.apache.commons.math3.random.RandomDataGenerator

Apache Commons 項目中 Commons 數學庫提供了很多生成器。最簡單，也可能最有用的是 RandomDataGenerator。它使用 Well19937c 算法生成隨機數。我們也可以自行提供隨機數算法。

讓我們看看如何使用。首先，添加依賴項：

org.apache.commons

commons-math3

3.6.1

最新版本的 commons-math3 可以在 Maven Central 中找到。

然后開始使用：

RandomDataGenerator randomDataGenerator = newRandomDataGenerator;

intrandomWithRandomDataGenerator = randomDataGenerator.nextInt(min, max);

3.2.it.unimi.dsi.util.XoRoShiRo128PlusRandom

這是最快的隨機數生成器之一。由米蘭大學信息科學系開發。

也可以在 Maven Central 倉庫中找到。首先，添加依賴項：

it.unimi.dsi

dsiutils

2.6.0

該生成器繼承了 java.util.Random 類。但是，如果仔細看一下 JavaDoc，就會發現只有一種調用方法——通過 nextInt 生成隨機數。最重要的是，該方法只提供無參和單個參數兩種版本。其他任何調用都將直接調用 java.util.Random 方法。

例如，如果想得到某個范圍內的隨機數，可以這樣寫：

XoRoShiRo128PlusRandom xoroRandom = newXoRoShiRo128PlusRandom;

intrandomWithXoRoShiRo128PlusRandom = xoroRandom.nextInt(max - min) + min;

4.總結

生成隨機數有很多辦法，但沒有最佳方法。因此，應當根據需求選擇最合適的方法。

本文的完整示例可以在 GitHub 上下載。

github.com/eugenp/tutorials/tree/master/java-numbers-3返回搜狐，查看更多

責任編輯：

總結

以上是生活随笔為你收集整理的java 生成随机数_Java 生成随机数的 N 种方法的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。