Java随机数生成Random类
Random类
java.Util.Random类，此类的一个实例用于生成伪随机数流，如果使用相同的种子创建了两个Random实例，并且对每个实例进行了相同的方法调用序列，则它们将生成并返回相同的数字序列。
java.util.Random 的实例是线程安全的。但是，在多个线程中并发使用同一个java.util.Random实例可能会遇到争用问题，从而导致性能不佳。可以考虑在多线程设计中使用java.util.concurrent.ThreadLocalRandom类。
java.util.Random的实例在加密方面并不安全。可以考虑使用java.security.SecureRandom来获取加密安全的伪随机数生成器，以供安全敏感的应用程序使用。
构造方法
public Random()
创建一个新的随机数生成器。此构造函数将随机生成一个种子，它的值很可能与此构造函数的其他任何调用者使用的值都不相同（确保种子的唯一性）。
public Random(long seed)
使用单个长种子创建新的随机数生成器。种子是由next方法维护的伪随机数生成器内部状态的初始值。
调用 new Random(seed) 等同于：
Randomrnd ＝ new Random（）；
rnd.setSeed（seed）；常提供的seed有：
System.currentTimeMillis(); //本机当前的毫秒值
System.nanoTime(); //本机当前的纳秒值如果使用相同的种子创建了两个 Random 实例，并且对每个实例进行了相同的方法调用序列，则它们将生成并返回相同的数字序列。如下两个Random的对象r1和r2使用相同的seed，故它们生成的随机数是一样的，代码：
public class RandDemo {
public static void main(String[] args) {
// 系统当前毫秒值，也可用System.nanoTime()
long seed = System.currentTimeMillis();
// 创建Random对象r1
Random r1 = new Random(seed);
// 创建Random对象r2
Random r2 = new Random(seed);
// r1和r2生成10个相同的伪随机数
for (int i = 0; i < 3; i++) {
System.out.println("======第" + (i + 1) + "次======");
System.out.println(r1.nextInt());
System.out.println(r2.nextInt());
}
/* 笔者在运行这段代码时的输出：
======第1次======
-1705500708
-1705500708
======第2次======
1375764432
1375764432
======第3次======
-2111979661
-2111979661
*/
}
}所以，要知晓Random对象的伪随机特性，随机只是表明调用随机方法时生成的数是按相等概率分布的，并不代表不能被预测，否则就是真随机数了，而这在计算机里是做不到的。
常用方法
public int nextInt()
此方法返回此随机数生成器序列中的下一个伪随机均匀分布的int值。nextInt的一般约定是生成并返回一个int值。
返回值：这个随机数生成器序列中的下一个伪随机均匀分布的int值，即int范围内的任一随机数。
public int nextInt(int bound)
返回一个伪随机、均匀分布的整数值，该值在0（包括）和指定值bound（不包括）之间，从该随机数生成器的序列中抽取。nextInt的通用约定是，在指定范围内，一个int值是伪随机生成并返回的。所有可能的 int 值都是以（近似）相等的概率产生的。
参数：bound – 上限（不包括上限）。必须为正数。
范围值：下一个伪随机、均匀分布的整数值，介于此随机数生成器序列的零（包括）和边界（不包括）之间
举例：
Random r = new Random();
// 生成一个0-100的整数值
int randNum1 = r.nextInt(101);
// 生成一个1-100之间的整数值
int randNum2 = r.nextInt(100) + 1;
System.out.println(randNum1);
System.out.println(randNum2);此外还有nextLong()、nextBoolean()、nextFloat()、nextDouble()方法。
Math.random()方法
java.lang.Math.random()方法，其本质就是调用Random类的nextDouble()方法。
本方法返回一个带有正号的双精度值，大于或等于0.0（包含）并小于1.0（不包含）。返回的值是（近似）均匀分布在该范围内的伪随机值。
当首次调用此方法时，它会创建一个新的伪随机数生成器，如下：
new java.util.Random()
此后，此新的伪随机数生成器用于对此方法的所有调用，并且不用于其他任何地方。
此方法已正确同步，允许多个线程正确使用。但是，（由于底层就是使用Random类，所以其特性与Random一样）如果许多线程需要以极高的速率生成伪随机数，则每个线程拥有自己的伪随机数生成器可能会减少争用，此时应考虑使用java.util.concurrent.ThreadLocalRandom类。
应用
返回指定范围的随机数min（包含）到max（不包含）之间的公式:
Math.random() * (max-min) + min；如下示例方法：
public class RandDemo2 {
public static void main(String[] args) {
for (int i = 0; i < 100; i++) {
//System.out.println(getRandom());
//System.out.println(getRandomArbitrary(0, 100));
//System.out.println(getRandomInt(0, 100));
//System.out.println(getRandomIntInclusive(1, 100));
//System.out.println(getRandomLowercaseLetter());
System.out.println(getRandomVisibleCharacter());
}
}
/**
* 得到一个大于等于0，小于1 之间的随机double类型的数
* @return 返回[0,1)之间的一个随机double值
*/
public static double getRandom() {
return Math.random();
}
/**
* 得到一个两数之间的随机数
* 这个例子返回了一个在指定值之间的随机数。
* 这个值在min（包含）与max（不包含）之间。
* @param min 下区间（包含）
* @param max 上区间（不包含）
* @return 返回[min,max)区间内的double值
*/
public static double getRandomArbitrary(int min, int max) {
return (Math.random() * (max - min) + min);
}
/**
* 这个例子返回了一个在指定值之间的随机整数。
* 这个值不小于min （包含），且小于（不包含）max。
* @param min 下区间（包含）
* @param max 上区间（不包含）
* @return 在[min,max)区间内的随机整数
*/
public static int getRandomInt(int min, int max) {
return (int) (Math.floor(Math.random() * (max - min)) + min); //不含最大值，含最小值
}
/**
* 上一个例子提到的函数getRandomInt() 结果范围包含了最小值，但不含最大值。
* 如果你的随机结果需要同时包含最小值和最大值，怎么办呢？
* getRandomIntInclusive() 函数可以实现。
* @param min 下区间（包含）
* @param max 上区间（不包含）
* @return 在[min,max]区间内的随机整数
*/
public static int getRandomIntInclusive(int min, int max) {
return (int) (Math.floor(Math.random() * (max - min + 1)) + min); //含最大值，含最小值
}
/**
* 生成一个ASCII码表中随机小写字母，a-z之间
* @return 生成一个随机字符a-z之间
*/
public static char getRandomLowercaseLetter(){
return (char) (Math.random() * ('z' - 'a' + 1) + 'a');
}
/**
* 生成一个ASCII码表中的!到~之间的可见字符
* @return 生成一个ASCII码表中的!到~之间的可见字符
*/
public static char getRandomVisibleCharacter(){
return (char) (Math.random() * ('~' - '!' + 1) + '!');
}
}
