Java开发笔记（一百五十五）生成随机数的几种途径

随机数生成是一个常见的业务场景，比如摇号、抽奖等等都需要随机数。Java代码主要有三种随机数的生成方式，包括Math.random、Random、ThreadLocalRandom等，分别说明如下：

1、Math.random

Java代码调用Math.random()会返回一个大于等于0.0且小于1.0的双精度类型随机数，即取值区间落在[0,1)。可见该方式获取的随机数是个小数，如果业务需要随机整数的话，就得把随机小数放大若干倍后再取整，使得Math.random用起来多有不便。

2、Random

查看Math.random的源码，发现该函数实际调用了randomNumberGenerator的nextDouble方法：

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public static double random() {
    return RandomNumberGeneratorHolder.randomNumberGenerator.nextDouble();
}

查找randomNumberGenerator发现该对象为Random类型，且其实例由new Random()获得：

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private static final class RandomNumberGeneratorHolder {
    static final Random randomNumberGenerator = new Random();
}

可见Math.random的随机数来自于Random。除了nextDouble方法，Random还提供了nextFloat、nextInt、nextLong等方法用于生成对应类型的随机数。就生成随机整数而言，还能通过nextInt(**)获取指定范围的随机整数。例如以下代码生成的随机整数取值区间为[0,100)：

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Random random = new Random();
int result = random.nextInt(100);

3、ThreadLocalRandom

虽然在多数场合Random已经够用了，但在多线程情况下，各线程会竞争同一个随机种子，导致有概率因抢占失败而自旋重试。

为了解决Random在多线程场合出现性能降低的问题，Java提供了保证线程安全的ThreadLocalRandom。在多线程情况下，ThreadLocalRandom会给每个线程维护单独的随机种子，这样各线程各自使用自己的随机种子，就避免了抢占失败的问题了。

ThreadLocalRandom的用法很简单，仅需以下两行代码即可获得取值区间为[0,100)的随机整数：

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ThreadLocalRandom threadLocalRandom = ThreadLocalRandom.current();
threadLocalRandom.nextInt(100);

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