java按概率生成随机数-根据概率生成随机数

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初级方法（常用）

Java中产生随机数的方法主要有三种：

new Random()

Math.random()

currentTimeMillis()

1. Random类

第一种需要借助java.util.Random类来产生一个随机数发生器，也是最常用的一种，构造函数有两个，Random()和Random(long seed)。

public static void main(String[] args) {
    Random rand = new Random();
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        System.out.println(rand.nextInt(100) + 1);
    }
}
int randNumber = rand.nextInt(MAX - MIN + 1) + MIN;

2. Math.random()

而第二种方法返回的数值是[0.0, 1.0)的double型数值，由于double类数的精度很高，可以在一定程度下看做随机数，借助（int）来进行类型转换就可以得到整数随机数了

num = (int)(Math.random()*100) + 1;

3. 时间戳

这种方法在循环中连续产生随机数，由于是同一时间，产生的结果可能相同

至于第三种方法虽然不常用java按概率生成随机数，但是也是一种思路。方法返回从1970年1月1日0时0分0秒（这与UNIX系统有关）到现在的一个long型的毫秒数，取模之后即可得到所需范围内的随机数。

public void test3() {
    int max = 100, min = 1;
    long randomNum = System.currentTimeMillis();
    int ran = (int) (randomNum % (max - min) + min);
    //循环同一时间会产生相同的数
    System.out.print(ran);
}

高级方法（不常用） 1.ThreadLocalRandom

ThreadLocalRandom 是 JDK 1.7 新提供的类，它属于 JUC（java.util.concurrent）下的一员，为什么有了 Random 之后还会再创建一个 ThreadLocalRandom？ ​

在多线程竞争比较激烈的场景可以使用 ThreadLocalRandom 来解决 Random 执行效率比较低的问题。 ​当我们第一眼看到 ThreadLocalRandom 的时候，一定会联想到一次类 ThreadLocal，确实如此。ThreadLocalRandom 的实现原理与 ThreadLocal 类似，它相当于给每个线程一个自己的本地种子java按概率生成随机数，从而就可以避免因多个线程竞争一个种子，而带来的额外性能开销了。

(1) 基础使用

接下来我们使用 ThreadLocalRandom 来生成一个 0 到 10 的随机数（不包含 10），实现代码如下：

// 得到 ThreadLocalRandom 对象
ThreadLocalRandom random = ThreadLocalRandom.current();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
    // 生成 0-9 随机整数
    int number = random.nextInt(10);
    // 打印结果
    System.out.println("生成随机数：" + number);
}

(2) 优点分析

ThreadLocalRandom 结合了 Random 和 ThreadLocal 类，并被隔离在当前线程中。因此它通过避免竞争操作种子数，从而在多线程运行的环境中实现了更好的性能，而且也保证了它的线程安全。

另外，不同于 Random， ThreadLocalRandom 明确不支持设置随机种子。它重写了 Random 的 setSeed(long seed) 方法并直接抛出了 UnsupportedOperationException 异常，因此降低了多个线程出现随机数重复的可能性。

(3) 缺点分析

虽然 ThreadLocalRandom 不支持手动设置随机种子的方法，但并不代表 ThreadLocalRandom 就是完美的，当我们查看 ThreadLocalRandom 初始化随机种子的方法 initialSeed() 源码时发现，默认情况下它的随机种子也是以当前时间有关

当我们设置了启动参数“-Djava.util.secureRandomSeed=true”时，ThreadLocalRandom 会产生一个随机种子，一定程度上能缓解随机种子相同所带来随机数可预测的问题，然而默认情况下如果不设置此参数，那么在多线程中就可以因为启动时间相同，而导致多个线程在每一步操作中都会生成相同的随机数。

2.SecureRandom(真正的随机数)

SecureRandom 继承自 Random，该类提供加密强随机数生成器。SecureRandom 不同于 Random，它收集了一些随机事件，比如鼠标点击，键盘点击等，SecureRandom 使用这些随机事件作为种子。这意味着，种子是不可预测的，而不像 Random 默认使用系统当前时间的毫秒数作为种子，从而避免了生成相同随机数的可能性。 ​

基础使用

// 创建 SecureRandom 对象，并设置加密算法
SecureRandom random = SecureRandom.getInstance("SHA1PRNG");
for (int i = 0; i < 10; i++) {
    // 生成 0-9 随机整数
    int number = random.nextInt(10);
    // 打印结果
    System.out.println("生成随机数：" + number);
}

总结

对于绝大数应用场景来说，使用 Random 已经足够了。当在竞争比较激烈的场景下可以使用 ThreadLocalRandom 来替代 Random，但如果对安全性要求比较高的情况下，可以使用 SecureRandom 来生成随机数，因为 SecureRandom 会收集一些随机事件来作为随机种子，所以 SecureRandom 可以看作是生成真正随机数的一个工具类。

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