浅析Java中的随机数类

Java中的随机数是否可以重复？Java中产生的随机数能否可以用来产生数据库主键？带着这个问题，我们做了一系列测试。

1.测试一： 使用不带参数的Random()构造函数

 * @author Carl Wu

 */

public class RandomTest  {

 public static void main(String[] args) {

      java.util.Random r=new java.util.Random();

     for(int i=0;i<10;i++){

         System.out.println(r.nextInt());

     }

 }}

程序运行结果：
-1761145445

-1070533012

216216989

-910884656

-1408725314

-1091802870

1681403823

-1099867456

347034376

-1277853157

再次运行该程序：

-169416241

220377062

-1140589550

-1364404766

-1088116756

2134626361

-546049728

1132916742

-1522319721

1787867608

从上面的测试我们可以看出，使用不带参数的Random()构造函数产生的随机数不会重复。那么，什么情况下Java会产生重复的随机数呢？且看下面的测试。

2. 测试二：为Random设置种子数

 * @author Carl Wu

 */

public class RandomTest_Repeat {

 

    /**

     * @param args

     */

    public static void main(String[] args) {

        java.util.Random r=new java.util.Random(10);

       for(int i=0;i<10;i++){

           System.out.println(r.nextInt());

       }

   }

 

}

 

无论程序运行多少次，其结果总是：
-1157793070

1913984760

1107254586

1773446580

254270492

-1408064384

1048475594

1581279777

-778209333

1532292428

 

甚至在不同的机器上测试，测试结果也不会改变！

 

3.原因分析：

 

(1) 首先请打开Java Doc，我们会看到Random类的说明：

 

此类的实例用于生成伪随机数流，此类使用 48 位的种子，该种子可以使用线性同余公式对其进行修改（请参阅 Donald Knuth 的《The Art of Computer Programming, Volume 2》，第 3.2.1 节）。

 

如果用相同的种子创建两个 Random 实例，则对每个实例进行相同的方法调用序列，它们将生成并返回相同的数字序列。为了保证实现这种特性，我们为类Random指定了特定的算法。为了 Java 代码的完全可移植性，Java 实现必须让类 Random 使用此处所示的所有算法。但是允许 Random 类的子类使用其他算法，只要其符合所有方法的常规协定即可。

 

Java Doc对Random类已经解释得非常明白，我们的测试也验证了这一点。

(2) 如果没有提供种子数，Random实例的种子数将是当前时间的毫秒数，可以通过System.currentTimeMillis()来获得当前时间的毫秒数。打开JDK的源代码，我们可以非常明确地看到这一点。

    /**
     * Creates a new random number generator. Its seed is initialized to
     * a value based on the current time:
     *

     * public Random() { this(System.currentTimeMillis()); }

     *
     * @see     java.lang.System#currentTimeMillis()
     */
public Random() { this(System.currentTimeMillis()); }
 

 

4. 结论：

 

通过上面的测试和分析，我们会对Random类有较为深刻的理解。同时，我觉得，通过阅读Java Doc的API文档，可以很好地提高我们的Java编程能力，做到“知其然”；一旦遇到费解的问题，不妨打开Java的源代码，这样我们就能做到“知其所以然”。