JAVA隨機數

每篇一句

稍待秋風涼冷后，高尋白帝問真源。《望岳三首·其二》- 唐代 - 杜甫

獲取隨機數的方式

經常使用的大概就下面5種

• ①Math.random()： 獲取隨機小數范圍：[0.0,1.0) 返回的值是double類型
• ②Random類
  • 構造方法：Random() : 建議使用無參構造方法
  • 方法：int nextInt(int n) : 獲取 [0,n) 范圍的隨機整數
• ③ThreadLocalRandom （jdk1.7開始出現）
  • 創建對象： static ThreadLocalRandom current()
  • 方法：int nextInt(int a,int b) : 獲取 [a,b) 范圍的隨機整數
• ④System.currentTimeMillis(): 獲取一個當前時間毫秒數的long型數字。
• ⑤UUID類
  • 靜態方法：static UUID randomUUID()：獲取類型 4（偽隨機生成的）UUID 的靜態工廠。 使用加密的強偽隨機數生成器生成該 UUID。即獲取隨機的字符串，該字符串每次獲取都不會重復

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①Math.random()

1、在j2se中使用Math.random()令系統隨機選取一個0~1之間的double類型小數，將其乘以一個數，比如25，就能得到一個[0,25)范圍內的隨機數；Math.round()是四舍五入的意思

//獲取一個[min,max] 區間內的隨機整數
int randomNumber = (int) Math.round(Math.random()*(max-min)+min);

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②Random類

使用java.util.Random類來產生一個隨機數發生器，這個也是我們在j2me的程序里經常用的一個取隨機數的方法。它有兩種形式的構造函數，分別是Random()和Random(long seed)。Random()使用當前時間即System.currentTimeMillis()作為發生器的種子，Random(long seed)使用指定的seed作為發生器的種子。隨機數發生器(Random)對象產生以后，通過調用不同的method：nextInt()、nextLong()、nextFloat()、nextDouble()等獲得不同類型隨機數。 如果兩個Random對象使用相同的種子（比如都是25），並且以相同的順序調用相同的函數，那它們返回值完全相同。

//獲取一個[min,max]區間內的隨機整數
Random random = new Random();
int randomNumber = random.nextInt(max)%(max-min+1) + min;

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③ThreadLocalRandom

在多線程下，使用 java.util.Random 產生的實例來產生隨機數是線程安全的，但深挖 Random 的實現過程，會發現多個線程會競爭同一 seed 而造成性能降低。ThreadLocalRandom是一個可以獨立使用的、用於生成隨機數的類。繼承自Random，但性能超過Random，所謂“青出於藍而勝於藍”。其API所提供方法，不多，父類Random具有的，它也一樣具有。

多線程下獲取[1,100)的隨機數,如下代碼

import java.util.concurrent.ThreadLocalRandom;

public class ThreadLocalRandomDemo {

    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            new Player().start();
        }
    }

    private static class Player extends Thread {
        @Override
        public void run() {
            System.out.println(getName() + ": " + ThreadLocalRandom.current().nextInt(1,100));
        }
    }
}

切記:

• 任何情況下都不要在多個線程間共享一個Random實例，而該把它放入ThreadLocal之中

我在另外一篇博客中將詳細介紹ThreadLocalRandom,想了解可以移步這里:

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④System.currentTimeMillis()

在System類中有一個currentTimeMillis()方法，這個方法返回從1970年1月1號0點0分0秒到目前的一個long型的毫秒數，可作為一個隨機數，還可以將其對某些數取模，就能限制隨機數的范圍；此方式在循環中同時產生多個隨機數時，會是相同的值，有一定的局限性！

//獲取一個[min,max]區間內的隨機整數
long randomNum = System.currentTimeMillis();
int randomNumber = (int) randomNum%(max-min+1)+min;

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⑤UUID類

UUID 是指Universally Unique Identifier，翻譯為中文是通用唯一識別碼, 其目的，是讓分布式系統中的所有元素，都能有唯一的辨識信息。
據說世界可以為世界的每一粒沙子分配一個UUID, 還不會重復

輸入的格式是: UUID 的十六個八位字節被表示為 32個十六進制數字，以連字號分隔的五組來顯示，形式為 8-4-4-4-12，總共有 36個字符（即三十二個英數字母和四個連字號）。例如：123e4567-e89b-12d3-a456-426655440000

使用很簡單,如下即可

		String uuid = UUID.randomUUID().toString()

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最后, 補充一個隨機指定范圍內N個不重復的數的實現方法

/**
 * 隨機指定范圍內N個不重復的數
 * 利用HashSet的特征，只能存放不同的值
 * @param min 指定范圍最小值
 * @param max 指定范圍最大值
 * @param n 隨機數個數
 * @param HashSet<Integer> set 隨機數結果集
*/
public static void randomSet(int min, int max, int n, HashSet<Integer> set) {
    if (n > (max - min + 1) || max < min) {
      return;
    }
    for (int i = 0; i < n; i++) {
      // 調用Math.random()方法
      int num = (int) (Math.random() * (max - min)) + min;
      set.add(num);// 將不同的數存入HashSet中
    }
    int setSize = set.size();
    // 如果存入的數小於指定生成的個數，則調用遞歸再生成剩余個數的隨機數，如此循環，直到達到指定大小
    if (setSize < n) {
    randomSet(min, max, n - setSize, set);// 遞歸
    }
}