Java如何获取随机数

import java.util.Random;

public class RandomExample {
    public static void main(String[] args) {
        Random random = new Random();
        
        // 生成一个int类型的随机数
        int randomInt = random.nextInt();
        System.out.println("Random int: " + randomInt);
        
        // 生成一个在指定范围内的int类型的随机数
        int randomIntInRange = random.nextInt(100); // 生成0到99之间的随机数
        System.out.println("Random int in range [0, 99]: " + randomIntInRange);
        
        // 生成一个double类型的随机数
        double randomDouble = random.nextDouble();
        System.out.println("Random double: " + randomDouble);
        
        // 生成一个boolean类型的随机值
        boolean randomBoolean = random.nextBoolean();
        System.out.println("Random boolean: " + randomBoolean);
    }
}

1.2 优点

灵活性：支持生成多种类型的随机数，包括整数、浮点数和布尔值。
可重复性：通过设置相同的种子（seed），可以生成相同的随机数序列，适用于需要重现相同结果的测试场景。

1.3 缺点

线程安全问题：多个线程共享同一个 Random 实例时可能会出现线程安全问题，建议每个线程使用独立的 Random 实例。

2. `Math.random()` 方法

Math.random() 是一个静态方法，返回一个在 [0.0, 1.0) 范围内的 double 类型随机数。它是 java.util.Random 的简化版本。

2.1 基本用法

public class MathRandomExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 生成一个在 [0.0, 1.0) 范围内的随机数
        double randomDouble = Math.random();
        System.out.println("Random double: " + randomDouble);
        
        // 生成一个在指定范围内的int类型的随机数
        int randomIntInRange = (int) (Math.random() * 100); // 生成0到99之间的随机数
        System.out.println("Random int in range [0, 99]: " + randomIntInRange);
    }
}

2.2 优点

简单易用：无需创建实例，直接调用即可。
线程安全：Math.random() 是线程安全的，因为它内部使用了 AtomicLong 来生成随机数。

2.3 缺点

功能有限：只能生成 double 类型的随机数，如果需要其他类型的随机数，需要手动转换。
不可设置种子：无法通过设置种子来生成相同的随机数序列。

3. `ThreadLocalRandom` 类

ThreadLocalRandom 是 java.util.concurrent.ThreadLocalRandom 类，专为多线程环境设计，避免了 Random 类中的线程安全问题。

3.1 基本用法

import java.util.concurrent.ThreadLocalRandom;

public class ThreadLocalRandomExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 生成一个int类型的随机数
        int randomInt = ThreadLocalRandom.current().nextInt();
        System.out.println("Random int: " + randomInt);
        
        // 生成一个在指定范围内的int类型的随机数
        int randomIntInRange = ThreadLocalRandom.current().nextInt(0, 100); // 生成0到99之间的随机数
        System.out.println("Random int in range [0, 99]: " + randomIntInRange);
        
        // 生成一个double类型的随机数
        double randomDouble = ThreadLocalRandom.current().nextDouble();
        System.out.println("Random double: " + randomDouble);
        
        // 生成一个long类型的随机数
        long randomLong = ThreadLocalRandom.current().nextLong();
        System.out.println("Random long: " + randomLong);
    }
}

3.2 优点

线程安全：每个线程拥有独立的随机数生成器实例，避免了线程间的竞争。
高性能：在多线程环境中性能优于 Random 类。

3.3 缺点

复杂性：相比 Math.random() 和 Random 类，使用 ThreadLocalRandom 稍微复杂一些。
不可设置种子：无法通过设置种子来生成相同的随机数序列。

4. 应用场景

java.util.Random：适用于单线程环境或需要生成多种类型随机数的场景。
Math.random()：适用于简单的随机数生成需求，特别是只需要 double 类型随机数的场景。
ThreadLocalRandom：适用于多线程环境，特别是在并发环境下需要高性能随机数生成的场景。

5. 总结

Java提供了多种方法来生成随机数，每种方法都有其特点和适用场景。选择合适的方法取决于具体的需求，例如是否需要线程安全、生成的随机数类型以及性能要求等。

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引言

1. `java.util.Random` 类

1.1 基本用法