java随机生成数字的函数（java生成随机数最安全的方法）

对于Java来说，生成随机数的方式大概有三种，分别是：通过Math类生成、通过Random类生成和通过ThreadLocalRandom类生成。其中Random和ThreadLocalRandom的使用方式几乎一样，只不过两者使用的场景不一样而已，其中ThreadLocalRandom在多线程中效率更好。

通过Math类型生成

关于Math类，我已经在我的过去的文章中有过介绍，这里就不过多提及。这里只说一个方法，也就是：Math.random()方法。

对于Math.random（）生成的是一个0-1之间的double类型的随机浮点数。

关于使用Math.random()方法生成随机数的示例代码如下所示：

public class RandomTest {

    public static void main(String[] args) {

        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            System.out.println("第" + i + "次生成的随机数为：" + Math.random());
        }
    }
}

执行结果如下图所示：

java随机生成数字的函数（java生成随机数最安全的方法）(1)

由于Math.random()只能生成0-1之间的随机数，如果我们想要生成指定范围的随机数，还得加上点算术运算。比如要生成m到n之间的随机数（m <n）,那么我首先需要生成0-（n-m）之间的随机数，然后用生成后的随机数再加上m，就可得到所需要的结果。当然，得到的结果是double类型的浮点数，你可以根据需要进行类型强转成对应的类型。

关于使用Math.random()生成指定范围随机数的示例代码如下所示：

public class RandomTest {

    public static void main(String[] args) {

        // 生成10在4-8范围内从随机数
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println("第" + (i + 1) + "次生成的随机数为：" + random(4, 8));
        }
    }

    // 生成指定范围的随机数
    private static double random(int start, int limit) {

        if (limit <= 0) {
            limit = 1;
        }

        return Math.random() * (limit - start) + start;
    }
}

执行结果如下图与所示：

java随机生成数字的函数（java生成随机数最安全的方法）(2)

通过Random类生成

生成随机数还可以通过Random类来进行生成。对于Random来说，有两个构造器，分别如下：

public Random()：无参构造器，默认使用当前系统时间来计算种子
public Random(long seed)：带参构造器，需自行传入种子。

因为Random生成的是一个伪随机序列，因此当不同的Random对象的种子相同时，就会产生相同的结果。

示例代码如下图所示：

public class RandomTest {

    public static void main(String[] args) {

        Random r1 = new Random(50);
        Random r2 = new Random(50);
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            System.out.println("r1的第" + (i + 1) + "次生成的随机数为：" + r1.nextInt());
            System.out.println("r2的第" + (i + 1) + "次生成的随机数为：" + r2.nextInt());
        }
    }
}

执行结果如下图所示：

java随机生成数字的函数（java生成随机数最安全的方法）(3)

通过对比我们可以发现，虽然r1和r2是两个不同的random对象，但是当两者的种子相同时，调用顺序一致时，产生的结果也一致。

nextXXX之类的方法

Random的nextXXX之类的方法有：

public void nextBytes(byte[] bytes)：生成一个byte数组的随机数
public int nextInt()：随机生成一个整数
public int nextInt(int bound)：随机生成一个在bound范围内的整数
public boolean nextBoolean()：随机生成一个布尔值
public double nextDouble()：随机生成一个double类型的浮点值
public float nextFloat() ：随机生成一个float类型的浮点值
public long nextLong()：随机生成一个long类型的整数值
public synchronized double nextGaussian()：随机生成一个高斯数

关于random对象的nextXXX系列的方法使用示例代码如下所示：

public class RandomTest {

    public static void main(String[] args) {

        Random random = new Random();
        for (int i = 0; i < 5; i++) {

            // 随机生成一个字节数组
            byte[] bytes = new byte[8];
            random.nextBytes(bytes);
            System.out.println("第" + (i + 1) + "次随机生成的字节数组为：" + Arrays.toString(bytes));
            // 生成随机整数
            System.out.println("第" + (i + 1) + "次随机生成的整数为：" + random.nextInt());
            // 生成一个指定范围的随机整数
            System.out.println("第" + (i + 1) + "次随机生成的在10以内的整数为：" + random.nextInt(10));
            // 随机生成long类型的整数
            System.out.println("第" + (i + 1) + "次随机生成的long类型的整数为：" + random.nextLong());
            // 随机生成的float类型的浮点数
            System.out.println("第" + (i + 1) + "次随机生成的float类型的浮点数为：" + random.nextFloat());
            // 随机生成double类型的浮点数
            System.out.println("第" + (i + 1) + "次随机生成的double类型的浮点数为：" + random.nextDouble());
            // 随机生成布尔值
            System.out.println("第" + (i + 1) + "次随机生成的布尔值为：" + random.nextBoolean());
            // 随机生成的高斯数
            System.out.println("第" + (i + 1) + "次随机生成的高斯数为：" + random.nextGaussian());

            if (i < 4) {
                System.out.println("=========================================");
            }
        }
    }
}

执行结果如下图所示：

java随机生成数字的函数（java生成随机数最安全的方法）(4)

ints方法

Random对象的ints方法生成是一个随机数的IntStream流对象。其大概有四个重载方法：

public IntStream ints()：获取一个随机整数流。该方法需要配合limit方法来使用，否则会一直生成下去。
public IntStream ints(long streamSize)：获取一个指定长度的整数流对象。
public IntStream ints(int randomNumberOrigin, int randomNumberBound)：获取一个在指定范围内的整数流，该方法也需要配合limit方法来进行使用，否则也会一直生成下去。
public IntStream ints(long streamSize, int randomNumberOrigin, int randomNumberBound)：获取一个在指定范围内的指定个数的整数流对象。

关于ints方法使用示例代码如下所示：

public class RandomTest {

    public static void main(String[] args) {

        Random random = new Random();
        int[] randArr1 = random.ints().limit(5).toArray();
        System.out.println(Arrays.toString(randArr1));

        int[] randArr2 = random.ints(5).toArray();
        System.out.println(Arrays.toString(randArr2));

        int[] randArr3 = random.ints(2, 8).limit(5).toArray();
        System.out.println(Arrays.toString(randArr3));

        int[] randArr4 = random.ints(5, 2, 8).toArray();
        System.out.println(Arrays.toString(randArr4));
    }
}

执行结果如下图所示：

java随机生成数字的函数（java生成随机数最安全的方法）(5)

longs方法

Random对象的longs方法生成是一个随机数的LongStream流对象。其大概有四个重载方法：

public LongStream longs():返回一个随机的long类型的整数流，需要配置limit方法进行使用。
public LongStream longs(long streamSize):返回指定个数的long类型的整数流。
public LongStream longs(long randomNumberOrigin, long randomNumberBound):返回一个指定范围的随机long类型整数流，需要配置limit进行使用。
public LongStream longs(long streamSize, long randomNumberOrigin, long randomNumberBound):返回一个指定范围的指定个数的long类型整数流。

关于Random的longs方法使用示例代码如下所示：

public class RandomTest {

    public static void main(String[] args) {

        Random random = new Random();
        long[] randArr1 = random.longs().limit(5).toArray();
        System.out.println(Arrays.toString(randArr1));

        long[] randArr2 = random.longs(5).toArray();
        System.out.println(Arrays.toString(randArr2));

        long[] randArr3 = random.longs(2, 8).limit(5).toArray();
        System.out.println(Arrays.toString(randArr3));

        long[] randArr4 = random.longs(5, 2, 8).toArray();
        System.out.println(Arrays.toString(randArr4));
    }
}

执行结果如下图所示：

java随机生成数字的函数（java生成随机数最安全的方法）(6)

doubles方法

Random对象的longs方法生成是一个随机数的LongStream流对象。其大概有四个重载方法：

public DoubleStream doubles()：返回一个随机的double类型的浮点数流，需配合limit进行使用。
public DoubleStream doubles(long streamSize)：返回一个指定个数的double类型的浮点数流。
public DoubleStream doubles(double randomNumberOrigin, double randomNumberBound)：返回一个指定范围的double类型的浮点数流，需配合limit进行使用。
public DoubleStream doubles(long streamSize, double randomNumberOrigin,double randomNumberBound)：返回一个指定范围的指定个数的double类型的浮点数流。

doubles的示例代码如下所示：

public class RandomTest {

    public static void main(String[] args) {

        Random random = new Random();
        double[] randArr1 = random.doubles().limit(5).toArray();
        System.out.println(Arrays.toString(randArr1));

        double[] randArr2 = random.doubles(5).toArray();
        System.out.println(Arrays.toString(randArr2));

        double[] randArr3 = random.doubles(2, 8).limit(5).toArray();
        System.out.println(Arrays.toString(randArr3));

        double[] randArr4 = random.doubles(5, 2, 8).toArray();
        System.out.println(Arrays.toString(randArr4));

    }
}

执行结果如下图所示：

java随机生成数字的函数（java生成随机数最安全的方法）(7)

通过ThreadLocalRandom类生成

对于ThreadLocalRandom来说，其使用和Random差不多，区别在于ThreadLocalRandom在多线程环境下，可以更好减少共享资源的竞争。由于ThreadLocalRandom的使用和Random都差不多，这里就展开来说。仅仅提供一个例子演示一下即可。

使用ThreadLocalRandom的示例代码如下所示：

public class RandomTest {

    public static void main(String[] args) {

        ThreadLocalRandom random = ThreadLocalRandom.current();
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            System.out.println("第" + (i + 1) + "次获取的随机数为：" + random.nextInt());
        }
    }
}

执行结果如下图所示：

java随机生成数字的函数（java生成随机数最安全的方法）(8)