java不同版本在多線(xiàn)程中怎么使用隨機(jī)數(shù)生成器

這篇文章主要講解了“java不同版本在多線(xiàn)程中怎么使用隨機(jī)數(shù)生成器”，文中的講解內(nèi)容簡(jiǎn)單清晰，易于學(xué)習(xí)與理解，下面請(qǐng)大家跟著小編的思路慢慢深入，一起來(lái)研究和學(xué)習(xí)“java不同版本在多線(xiàn)程中怎么使用隨機(jī)數(shù)生成器”吧！

如何在多線(xiàn)程中使用隨機(jī)數(shù)生成器（Random）

避免 Random 實(shí)例被多線(xiàn)程使用，雖然共享該實(shí)例是線(xiàn)程安全的，但會(huì)因競(jìng)爭(zhēng)同一
seed 導(dǎo)致的性能下降。
說(shuō)明：Random 實(shí)例包括 java.util.Random 的實(shí)例或者 Math.random()的方式。
正例：在 JDK7 之后，可以直接使用 API ThreadLocalRandom，而在 JDK7 之前，需要編碼保證每個(gè)線(xiàn)程持有一個(gè)實(shí)例

具體來(lái)說(shuō)：

• 避免多線(xiàn)程共享 Random 實(shí)例：雖然在多個(gè)線(xiàn)程之間共享 Random 實(shí)例是線(xiàn)程安全的，但會(huì)因?yàn)槎鄠€(gè)線(xiàn)程競(jìng)爭(zhēng)同一個(gè)種子(seed)而導(dǎo)致性能下降。因此，應(yīng)該盡量避免多個(gè)線(xiàn)程共享同一個(gè) Random 實(shí)例。

• 推薦使用 ThreadLocalRandom：在 JDK7 之后，推薦使用 ThreadLocalRandom 作為生成隨機(jī)數(shù)的方式。ThreadLocalRandom 是 Java 中的一個(gè)線(xiàn)程安全的隨機(jī)數(shù)生成器，它使用了不同的種子(seed)來(lái)生成隨機(jī)數(shù)，避免了多個(gè)線(xiàn)程競(jìng)爭(zhēng)同一個(gè)種子導(dǎo)致性能下降的問(wèn)題。

• 在 JDK7 之前，需要保證每個(gè)線(xiàn)程持有一個(gè) Random 實(shí)例：如果使用的是 JDK7 之前的版本，不能使用 ThreadLocalRandom，而是需要保證每個(gè)線(xiàn)程持有一個(gè) Random 實(shí)例。這可以通過(guò)在每個(gè)線(xiàn)程中創(chuàng)建一個(gè)新的 Random 實(shí)例來(lái)實(shí)現(xiàn)。

綜上所述，對(duì)于多線(xiàn)程中的隨機(jī)數(shù)生成器，應(yīng)該盡量避免多個(gè)線(xiàn)程共享同一個(gè) Random 實(shí)例，而是使用 ThreadLocalRandom（JDK7之后）或者保證每個(gè)線(xiàn)程持有一個(gè) Random 實(shí)例（JDK7之前）。這樣可以避免因?yàn)槎鄠€(gè)線(xiàn)程競(jìng)爭(zhēng)同一個(gè)種子而導(dǎo)致性能下降的問(wèn)題。

Random 是通過(guò) seed 進(jìn)行同步的嗎?

JDK7 之前的 Random 在生成隨機(jī)數(shù)時(shí)是通過(guò) seed 進(jìn)行同步的。具體來(lái)說(shuō)，Random 內(nèi)部有一個(gè)種子(seed)屬性，用于控制隨機(jī)數(shù)的生成。在生成隨機(jī)數(shù)時(shí)，Random 使用線(xiàn)性同余法（LCG）根據(jù)種子計(jì)算出下一個(gè)種子，然后用這個(gè)新的種子生成隨機(jī)數(shù)。由于線(xiàn)性同余法的計(jì)算是基于種子進(jìn)行的，因此不同的種子會(huì)生成不同的隨機(jī)數(shù)序列。

在多線(xiàn)程環(huán)境下，如果多個(gè)線(xiàn)程同時(shí)訪(fǎng)問(wèn)同一個(gè) Random 實(shí)例，可能會(huì)導(dǎo)致多個(gè)線(xiàn)程競(jìng)爭(zhēng)同一個(gè)種子，從而出現(xiàn)性能下降的問(wèn)題。為了避免這個(gè)問(wèn)題，JDK7 之前的做法是通過(guò) synchronized 關(guān)鍵字對(duì) Random 的實(shí)例方法進(jìn)行同步，從而保證同一時(shí)刻只有一個(gè)線(xiàn)程可以訪(fǎng)問(wèn) Random 實(shí)例。但是這種做法會(huì)帶來(lái)一定的性能損失，因?yàn)樵诙嗑€(xiàn)程環(huán)境下，多個(gè)線(xiàn)程可能會(huì)因?yàn)楦?jìng)爭(zhēng)鎖而出現(xiàn)線(xiàn)程阻塞的情況。

因此，在 JDK7 之后，Java 推出了 ThreadLocalRandom，使用不同的種子來(lái)生成隨機(jī)數(shù)，避免了多個(gè)線(xiàn)程競(jìng)爭(zhēng)同一個(gè)種子導(dǎo)致性能下降的問(wèn)題。

ThreadLocalRandom 生成隨機(jī)數(shù)的示例

import java.util.concurrent.ThreadLocalRandom;

public class RandomDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 生成一個(gè)10到20之間的隨機(jī)整數(shù)
        int randomInt = ThreadLocalRandom.current().nextInt(10, 20);
        System.out.println(randomInt);

        // 生成一個(gè)0到1之間的隨機(jī)浮點(diǎn)數(shù)
        double randomDouble = ThreadLocalRandom.current().nextDouble();
        System.out.println(randomDouble);

        // 生成一個(gè)100到200之間的隨機(jī)長(zhǎng)整數(shù)
        long randomLong = ThreadLocalRandom.current().nextLong(100, 200);
        System.out.println(randomLong);
    }
}

在上面的示例中，我們通過(guò) ThreadLocalRandom.current() 獲取了當(dāng)前線(xiàn)程的 ThreadLocalRandom 實(shí)例，然后調(diào)用 nextInt、nextDouble 和 nextLong 等方法來(lái)生成隨機(jī)數(shù)。由于 ThreadLocalRandom 在不同線(xiàn)程中使用不同的種子來(lái)生成隨機(jī)數(shù)，因此可以在多線(xiàn)程環(huán)境下使用。

感謝各位的閱讀，以上就是“java不同版本在多線(xiàn)程中怎么使用隨機(jī)數(shù)生成器”的內(nèi)容了，經(jīng)過(guò)本文的學(xué)習(xí)后，相信大家對(duì)java不同版本在多線(xiàn)程中怎么使用隨機(jī)數(shù)生成器這一問(wèn)題有了更深刻的體會(huì)，具體使用情況還需要大家實(shí)踐驗(yàn)證。這里是億速云，小編將為大家推送更多相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的文章，歡迎關(guān)注！