java不同版本在多线程中使用随机数生成器的实现

如何在多线程中使用随机数生成器（Random）

避免 Random 实例被多线程使用，虽然共享该实例是线程安全的，但会因竞争同一
seed 导致的性能下降。
说明：Random 实例包括 java.util.Random 的实例或者 Math.random()的方式。
正例：在 JDK7 之后，可以直接使用 API ThreadLocalRandom，而在 JDK7 之前，需要编码保证每个线程持有一个实例

具体来说：

• 避免多线程共享 Random 实例：虽然在多个线程之间共享 Random 实例是线程安全的，但会因为多个线程竞争同一个种子(seed)而导致性能下降。因此，应该尽量避免多个线程共享同一个 Random 实例。
• 推荐使用 ThreadLocalRandom：在 JDK7 之后，推荐使用 ThreadLocalRandom 作为生成随机数的方式。ThreadLocalRandom 是 Java 中的一个线程安全的随机数生成器，它使用了不同的种子(seed)来生成随机数，避免了多个线程竞争同一个种子导致性能下降的问题。
• 在 JDK7 之前，需要保证每个线程持有一个 Random 实例：如果使用的是 JDK7 之前的版本，不能使用 ThreadLocalRandom，而是需要保证每个线程持有一个 Random 实例。这可以通过在每个线程中创建一个新的 Random 实例来实现。

综上所述，对于多线程中的随机数生成器，应该尽量避免多个线程共享同一个 Random 实例，而是使用 ThreadLocalRandom（JDK7之后）或者保证每个线程持有一个 Random 实例（JDK7之前）。这样可以避免因为多个线程竞争同一个种子而导致性能下降的问题。

Random 是通过 seed 进行同步的吗?

JDK7 之前的 Random 在生成随机数时是通过 seed 进行同步的。具体来说，Random 内部有一个种子(seed)属性，用于控制随机数的生成。在生成随机数时，Random 使用线性同余法（LCG）根据种子计算出下一个种子，然后用这个新的种子生成随机数。由于线性同余法的计算是基于种子进行的，因此不同的种子会生成不同的随机数序列。

在多线程环境下，如果多个线程同时访问同一个 Random 实例，可能会导致多个线程竞争同一个种子，从而出现性能下降的问题。为了避免这个问题，JDK7 之前的做法是通过 synchronized 关键字对 Random 的实例方法进行同步，从而保证同一时刻只有一个线程可以访问 Random 实例。但是这种做法会带来一定的性能损失，因为在多线程环境下，多个线程可能会因为竞争锁而出现线程阻塞的情况。

因此，在 JDK7 之后，Java 推出了 ThreadLocalRandom，使用不同的种子来生成随机数，避免了多个线程竞争同一个种子导致性能下降的问题。

ThreadLocalRandom 生成随机数的示例

import java.util.concurrent.ThreadLocalRandom;

public class RandomDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 生成一个10到20之间的随机整数
        int randomInt = ThreadLocalRandom.current().nextInt(10, 20);
        System.out.println(randomInt);

        // 生成一个0到1之间的随机浮点数
        double randomDouble = ThreadLocalRandom.current().nextDouble();
        System.out.println(randomDouble);

        // 生成一个100到200之间的随机长整数
        long randomLong = ThreadLocalRandom.current().nextLong(100, 200);
        System.out.println(randomLong);
    }
}

在上面的示例中，我们通过 ThreadLocalRandom.current() 获取了当前线程的 ThreadLocalRandom 实例，然后调用 nextInt、nextDouble 和 nextLong 等方法来生成随机数。由于 ThreadLocalRandom 在不同线程中使用不同的种子来生成随机数，因此可以在多线程环境下使用。

到此这篇关于java不同版本在多线程中使用随机数生成器的实现的文章就介绍到这了,更多相关java 随机数生成器内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！

最新评论