我們在學習 Java 基礎時就知道可以生成隨機數，可以為我們枯燥的學習增加那麼一丟丟的樂趣。本文就來介紹 Java 隨機數。 ...
前言
我們在學習 Java 基礎時就知道可以生成隨機數，可以為我們枯燥的學習增加那麼一丟丟的樂趣。本文就來介紹 Java 隨機數。
一、Random類介紹
在 Java 中使用 Random 工具類來生成隨機數，該類在 java.util 包下，在 JDK1.0 版本就存在了。Random 單詞本身就是隨機、隨意、任意的意思。Random 是一個普通類，所以在使用時需要創建 Random 對象，在調用其提供的方法。
public class Random implements java.io.Serializable {}
Random 類提供了諸多方法，如下圖：
二、Random類生成隨機數
1.生成隨機數
在 Java 中，可以使用 java.util.Random 類來生成隨機數。 Random 類提供了多個方法來生成不同種類的隨機數，例如 nextInt()、nextDouble() 等。
我們這裡演示如何生成一個介於0到9之間的隨機整數：
import java.util.Random;
public class RandomTest {
public static void main(String[] args) {
// 創建Random實例
Random random = new Random();
// 生成0到9之間的隨機數
int randomNum = random.nextInt(10);
System.out.println(randomNum);
}
}
在上面的示例代碼中，首先創建了一個 Random 對象，然後使用 nextInt() 方法生成一個介於0到9之間的隨機整數，並將結果列印到控制臺上。
2.nextInt()方法
nextInt(int bound) 方法是 Random 類的一個實例方法，它用於生成一個介於0（包括0）和指定值（不包括該值）之間的隨機整數。
我們之前使用 nextInt(int bound) 方法生成 0-9 之間的隨機數：
Random random = new Random();
int randomNum = random.nextInt(10);
System.out.println(randomNum);
代碼中使用 Random 類的預設構造函數創建一個隨機數生成器對象，然後調用 nextInt(int bound) 方法生成介於 0（包括 0）和 10（不包括 10）之間的隨機整數（多次提及且加粗），最後將結果存儲到 randomNum 變數中並列印到控制臺上。
這個方法的實現原理是根據隨機數生成器的內部狀態生成隨機數。如果指定的 bound 參數是正數，則生成的隨機數即為 0 到 bound 之間的某個整數。如果 bound 是負數或者 0，則會拋出 IllegalArgumentException 異常。需要註意的是，生成的隨機數是偽隨機數，其實際上是一個確定性的函數，但是它的表現看上去是隨機的。
對於 Random.nextInt(int bound) 方法，需要特別註意 bound 參數的取值範圍。如果生成的隨機數不是 0 到 bound 之間，那麼就可能會對一些應用產生負面影響，比如在密碼學應用中可能會導致漏洞。因此，在使用該方法時，需要仔細檢查 bound 參數的取值範圍，並對其進行適當的限制。
那麼除了 nextInt() 方法，還有 nextLong()、nextBoolean()、nextFloat()、nextDouble() 等。
三、使用場景
Java 隨機數生成器可以在很多場景下使用，比如在游戲開發中，可以隨機生成怪物、地圖、道具等；如果涉及密碼，可以在加密過程中需要生成隨機數，如在生成密鑰的時候生成長度隨機的鹽值；也可以進行測試和演練：可以使用隨機數生成器來生產測試數據、觀測數據等等；
總之，隨機數的使用非常廣泛，任何需要模擬隨機的場景都可以使用 Java 提供的隨機數生成器生成隨機數。
我們大都有選擇困難症，比如不知道午飯吃什麼？很頭疼！那就讓上天來決定吧！我們使用 Java 隨機數來隨意抽取或是決定午飯。
import java.util.Random;
public class RandomLunch {
public static void main(String[] args) {
String[] foods = {"漢堡", "炸雞", "披薩", "烤肉", "牛肉麵", "米線", "酸菜魚", "煲仔飯", "火鍋", "小籠包"}; //可以選擇的午餐品種
Random random = new Random();
int index = random.nextInt(foods.length); // 生成0到可選菜品數量之間的一個隨機整數
String lunch = foods[index]; // 根據隨機數選定菜品
System.out.println("午飯吃" + lunch);
}
}
上面的代碼中，首先定義了一個數組中，存儲了可以選擇的午餐品種。然後使用 java.util.Random 類創建一個隨機數生成器對象，使用 nextInt(int bound) 方法生成一個介於 0 和可選菜品數量之間的隨機數。最後，使用這個隨機數從菜品數組中選擇一個菜品，將其存儲到字元串變數 lunch 中，並輸出午餐的選擇結果。
在實際開發中，可以將類似的代碼集成到提供菜品選擇功能的系統中，方便辦公室的小伙伴們快速決定午餐。
四、官方提示
java.util.Random 的實例是線程安全的。但是，跨線程併發使用同一個 java.util.Random 實例可能會遇到爭用，從而導致性能下降。考慮在多線程設計中使用 java.util.concurrent.ThreadLocalRandom。
java.util.Random 的實例不是加密安全的。請考慮使用 java.security.SecureRandom 來獲得加密安全的偽隨機數生成器，以供對安全性敏感的應用程式使用。
總結
Java 隨機數的使用場景還是很多的，所以我們要對其進行掌握，本文對 Java 生成隨機數的類 Random 進行了簡單介紹，如果想深入瞭解，要查看其源碼，去實操，去探究。
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