Java產生隨機數的幾種方式
一.在j2se裏我們可以使用Math.random()方法來產生一個隨機數，這個產生的隨機數是0-1之間的一個double，我們可以把他乘以一定的數，比如說乘以100，他就是個100以內的隨機，這個在j2me中沒有。
二.在java.util這個包裏面提供了一個Random的類，我們可以新建一個Random的對象來產生隨機數，他可以產生隨機整數、隨機float、隨機double，隨機long，這個也是我們在j2me的程序裏經常用的一個取隨機數的方法。
三.在我們的System類中有一個currentTimeMillis()方法，這個方法返回一個從1970年1月1號0點0分0秒到目前的一個毫秒數，返回類型是long，我們可以拿他作爲一個隨機數，我們可以拿他對一些數取模，就可以把他限制在一個範圍之內啦
其實在Random的默認構造方法裏也是使用上面第三種方法進行隨機數的產生的
對於方法二中的Random類有以下說明：
java.util.Random類有兩種方式構建方式：帶種子和不帶種子
不帶種子：
此種方式將會返回隨機的數字，每次運行結果不一樣
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());
}
}
帶種子：
此種方式，無論程序運行多少次，返回結果都是一樣的
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());
}
}
兩種方式的差別在於
(1) 首先請打開Java Doc，我們會看到Random類的說明：
此類的實例用於生成僞隨機數流，此類使用 48 位的種子，該種子可以使用線性同餘公式對其進行修改（請參閱 Donald Knuth 的《The Art of Computer Programming, Volume 2》，第 3.2.1 節）。
如果用相同的種子創建兩個 Random 實例，則對每個實例進行相同的方法調用序列，它們將生成並返回相同的數字序列。爲了保證實現這種特性，我們爲類Random指定了特定的算法。爲了 Java 代碼的完全可移植性，Java 實現必須讓類 Random 使用此處所示的所有算法。但是允許 Random 類的子類使用其他算法，只要其符合所有方法的常規協定即可。
Java Doc對Random類已經解釋得非常明白，我們的測試也驗證了這一點。
(2) 如果沒有提供種子數，Random實例的種子數將是當前時間的毫秒數，可以通過System.currentTimeMillis()來獲得當前時間的毫秒數。打開JDK的源代碼，我們可以非常明確地看到這一點。
public Random() { this(System.currentTimeMillis()); }
另外：
random對象的nextInt(),nextInt(int n)方法的說明：
int nextInt()
返回下一個僞隨機數，它是此隨機數生成器的序列中均勻分佈的 int 值。
int nextInt(int n)
返回一個僞隨機數，它是從此隨機數生成器的序列中取出的、在 0（包括）和指定值（不包括）之間均勻分佈的 int值。
Java隨機數總結
隨機數在實際中使用很廣泛，比如要隨即生成一個固定長度的字符串、數字。或者隨即生成一個不定長度的數字、或者進行一個模擬的隨機選擇等等。Java提供了最基本的工具，可以幫助開發者來實現這一切。
一、Java隨機數的產生方式
在Java中，隨機數的概念從廣義上將，有三種。
1、通過System.currentTimeMillis()來獲取一個當前時間毫秒數的long型數字。
2、通過Math.random()返回一個0到1之間的double值。
3、通過Random類來產生一個隨機數，這個是專業的Random工具類，功能強大。
二、Random類API說明
1、Java API說明
Random類的實例用於生成僞隨機數流。此類使用 48 位的種子，使用線性同餘公式對其進行修改(請參閱 Donald Knuth 的《The Art of Computer Programming， Volume 2》，第 3.2.1 節)。
如果用相同的種子創建兩個 Random 實例，則對每個實例進行相同的方法調用序列，它們將生成並返回相同的數字序列。爲了保證屬性的實現，爲類 Random 指定了特定的算法。
很多應用程序會發現 Math 類中的 random 方法更易於使用。
2、方法摘要
Random()
創建一個新的隨機數生成器。
Random(long seed)
使用單個 long 種子創建一個新隨機數生成器： public Random(long seed) { setSeed(seed); } next 方法使用它來保存隨機數生成器的狀態。
protected int next(int bits)
生成下一個僞隨機數。
boolean nextBoolean()
返回下一個僞隨機數，它是從此隨機數生成器的序列中取出的、均勻分佈的 boolean 值。
void nextBytes(byte[] bytes)
生成隨機字節並將其置於用戶提供的字節數組中。
double nextDouble()
返回下一個僞隨機數，它是從此隨機數生成器的序列中取出的、在 0.0 和 1.0之間均勻分佈的 double 值。
float nextFloat()
返回下一個僞隨機數，它是從此隨機數生成器的序列中取出的、在 0.0 和 1.0 之間均勻分佈的 float 值。
double nextGaussian()
返回下一個僞隨機數，它是從此隨機數生成器的序列中取出的、呈高斯(“正常地”)分佈的 double 值，其平均值是 0.0，標準偏差是 1.0。
int nextInt()
返回下一個僞隨機數，它是此隨機數生成器的序列中均勻分佈的 int 值。
int nextInt(int n)
返回一個僞隨機數，它是從此隨機數生成器的序列中取出的、在 0(包括)和指定值(不包括)之間均勻分佈的 int值。
long nextLong()
返回下一個僞隨機數，它是從此隨機數生成器的序列中取出的、均勻分佈的 long 值。
void setSeed(long seed)
使用單個 long 種子設置此隨機數生成器的種子。
三、Random類使用說明
1、帶種子與不帶種子的區別Random類使用的根本是策略分帶種子和不帶種子的Random的實例。
通俗說，兩者的區別是：帶種子的，每次運行生成的結果都是一樣的。
不帶種子的，每次運行生成的都是隨機的，沒有規律可言。
2、創建不帶種子的Random對象
Random random = new Random();
3、創建不帶種子的Random對象有兩種方法：
1) Random random = new Random(555L);
2) Random random = new Random();random.setSeed(555L);
四、測試
通過一個例子說明上面的用法
import java.util.Random;
public class TestRandomNum {
public static void main(String[] args) {
randomTest();
testNoSeed();
testSeed1();
testSeed2();
}
public static void randomTest() {
System.out.println("--------------test()--------------");
//返回以毫秒爲單位的當前時間。
long r1 = System.currentTimeMillis();
//返回帶正號的 double 值，大於或等於 0.0，小於 1.0。
double r2 = Math.random();
//通過Random類來獲取下一個隨機的整數
int r3 = new Random().nextInt();
System.out.println("r1 = " + r1);
System.out.println("r3 = " + r2);
System.out.println("r2 = " + r3);
}
public static void testNoSeed() {
System.out.println("--------------testNoSeed()--------------");
//創建不帶種子的測試Random對象
Random random = new Random();
for (int i = 0; i < 3; i++) {
System.out.println(random.nextInt());
}
}
public static void testSeed1() {
System.out.println("--------------testSeed1()--------------");
//創建帶種子的測試Random對象
Random random = new Random(555L);
for (int i = 0; i < 3; i++) {
System.out.println(random.nextInt());
}
}
public static void testSeed2() {
System.out.println("--------------testSeed2()--------------");
//創建帶種子的測試Random對象
Random random = new Random();
random.setSeed(555L);
for (int i = 0; i < 3; i++) {
System.out.println(random.nextInt());
}
}
}
運行結果：
--------------test()--------------
r1 = 1227108626582
r3 = 0.5324887850155043
r2 = -368083737
--------------testNoSeed()--------------
809503475
1585541532
-645134204
--------------testSeed1()--------------
-1367481220
292886146
-1462441651
--------------testSeed2()--------------
-1367481220
292886146
-1462441651
Process finished with exit code 0
通過testSeed1()與testSeed2()方法的結果可以看到，兩個打印結果相同，因爲他們種子相同，再運行一次，結果還是一樣的，這就是帶種子隨機數的特性。
而不帶種子的，每次運行結果都是隨機的。
五、綜合應用
下面通過最近寫的一個隨機數工具類來展示用法：
import java.util.Random;
public class RandomUtils {
public static final String allChar = "0123456789abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ";
public static final String letterChar = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ";
public static final String numberChar = "0123456789";
public static String generateString(int length) {
StringBuffer sb = new StringBuffer();
Random random = new Random();
for (int i = 0; i < length; i++) {
sb.append(allChar.charAt(random.nextInt(allChar.length())));
}
return sb.toString();
}
public static String generateMixString(int length) {
StringBuffer sb = new StringBuffer();
Random random = new Random();
for (int i = 0; i < length; i++) {
sb.append(allChar.charAt(random.nextInt(letterChar.length())));
}
return sb.toString();
}
public static String generateLowerString(int length) {
return generateMixString(length).toLowerCase();
}
public static String generateUpperString(int length) {
return generateMixString(length).toUpperCase();
}
public static String generateZeroString(int length) {
StringBuffer sb = new StringBuffer();
for (int i = 0; i < length; i++) {
sb.append('0');
}
return sb.toString();
}
public static String toFixdLengthString(long num, int fixdlenth) {
StringBuffer sb = new StringBuffer();
String strNum = String.valueOf(num);
if (fixdlenth - strNum.length() >= 0) {
sb.append(generateZeroString(fixdlenth - strNum.length()));
} else {
throw new RuntimeException("將數字" + num + "轉化爲長度爲" + fixdlenth + "的字符串發生異常!");
}
sb.append(strNum);
return sb.toString();
}
public static String toFixdLengthString(int num, int fixdlenth) {
StringBuffer sb = new StringBuffer();
String strNum = String.valueOf(num);
if (fixdlenth - strNum.length() >= 0) {
sb.append(generateZeroString(fixdlenth - strNum.length()));
} else {
throw new RuntimeException("將數字" + num + "轉化爲長度爲" + fixdlenth + "的字符串發生異常!");
}
sb.append(strNum);
return sb.toString();
}
public static void main(String[] args) {
System.out.println(generateString(15));
System.out.println(generateMixString(15));
System.out.println(generateLowerString(15));
System.out.println(generateUpperString(15));
System.out.println(generateZeroString(15));
System.out.println(toFixdLengthString(123, 15));
System.out.println(toFixdLengthString(123L, 15));
}
}
運行結果：
vWMBPiNbzfGCpHG
23hyraHdJkKPwMv
tigowetbwkm1nde
BPZ1KNEJPHB115N
000000000000000
000000000000123
000000000000123
Process finished with exit code 0
六、總結
1、隨機數很常用，在Java有三種產生方式，以Random隨機數的使用最爲複雜。
2、Random類對象有是否帶種子之分，帶種子的只要種子相同，多次運行，生成隨機數的結果總是那樣。
3、帶種子隨機數的帶種子的對象創建方式有兩種，效果一樣。但是帶種子的隨機數用處似乎不大。
4、Random的功能涵蓋了Math.random()的功能。
5、可以通過隨機數去做實現隨機字符串等複雜的隨機數據。
6、不要研究不重複的隨機數，意義不大。
在Java 中我們可以使用java.util.Random類來產生一個隨機數發生器。它有兩種形式的構造函數，分別是Random()和Random(long seed)。Random()使用當前時間即System.currentTimeMillis()作爲發生器的種子，Random(long seed)使用指定的seed作爲發生器的種子。
隨機數發生器(Random)對象產生以後，通過調用不同的method：nextInt()、nextLong()、nextFloat()、nextDouble()等獲得不同類型隨機數。
1>生成隨機數
Random random = new Random();
Random random = new Random(100);//指定種子數100
random調用不同的方法，獲得隨機數。
如果2個Random對象使用相同的種子（比如都是100），並且以相同的順序調用相同的函數，那它們返回值完全相同。如下面代碼中兩個Random對象的輸出完全相同
import java.util.*;
class TestRandom {
public static void main(String[] args) {
Random random1 = new Random(100);
System.out.println(random1.nextInt());
System.out.println(random1.nextFloat());
System.out.println(random1.nextBoolean());
Random random2 = new Random(100);
System.out.println(random2.nextInt());
System.out.println(random2.nextFloat());
System.out.println(random2.nextBoolean());
