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Java中并發(fā)下的ThreadlocalRandom的實(shí)現(xiàn)

更新時(shí)間：2026年01月13日 09:19:16 作者：ZNineSun

本文介紹了Java1.8中的ThreadLocalRandom類,它在并發(fā)環(huán)境下比Random類有更好的性能,下面就來(lái)詳細(xì)的介紹一下如何使用,感興趣的可以了解一下

1. 背景

在看同事寫(xiě)的代碼的時(shí)候發(fā)現(xiàn)代碼里有很多像：

如果我們想要生成一個(gè)隨機(jī)數(shù)，通常會(huì)使用Random類。但是在并發(fā)情況下Random生成隨機(jī)數(shù)的性能并不是很理想，今天給大家介紹一下JUC包中的用于生成隨機(jī)數(shù)的類–ThreadLocalRandom.（本文基于JDK1.8）

當(dāng)然Random隨機(jī)數(shù)也可以保證線程的安全，但是Random隨機(jī)數(shù)生成是和種子seed有關(guān)，而為了保證線程安全性，Random通過(guò)CAS機(jī)制來(lái)保證線程安全性。

從next()方法中我們可以發(fā)現(xiàn)seed是通過(guò)自旋鎖和CAS來(lái)進(jìn)行修改值的。如果在高并發(fā)的場(chǎng)景下，那么可能會(huì)導(dǎo)致CAS不斷失敗，從而導(dǎo)致不斷自旋，這樣就可能會(huì)導(dǎo)致服務(wù)器CPU過(guò)高。我們可以看一下next的實(shí)現(xiàn)：

    protected int next(int bits) {
        long oldseed, nextseed;
        AtomicLong seed = this.seed;
        do {
            oldseed = seed.get();
            nextseed = (oldseed * multiplier + addend) & mask;
        } while (!seed.compareAndSet(oldseed, nextseed));
        return (int)(nextseed >>> (48 - bits));
    }

2.為什么要用ThreadLocalRandom

ThreadLocalRandom是ThreadLocal和Random類的組合，它與當(dāng)前線程隔離。因此，它通過(guò)簡(jiǎn)單地避免對(duì)Random對(duì)象的任何并發(fā)訪問(wèn)，在多線程環(huán)境中實(shí)現(xiàn)了更好的性能。

一個(gè)線程獲得的隨機(jī)數(shù)不受另一個(gè)線程的影響，而java.util.Random全局提供隨機(jī)數(shù)。

此外，與Random 不同，ThreadLocalRandom不支持顯式設(shè)置種子。相反，它會(huì)覆蓋從Random繼承的setSeed（long seed）方法，以便在調(diào)用時(shí)始終拋出UnsupportedOperationException。

現(xiàn)在讓我們看一下生成隨機(jī)int，long和double值的一些方法。

根據(jù)Oracle文檔，我們只需要調(diào)用ThreadLocalRandom.current（）方法，它將返回當(dāng)前線程的ThreadLocalRandom實(shí)例。然后，我們可以通過(guò)調(diào)用類的可用實(shí)例方法來(lái)生成隨機(jī)值。

int unboundedRandomValue = ThreadLocalRandom.current().nextInt());

上面的代碼可以生成一個(gè)沒(méi)有任何邊界的隨機(jī)int值

int boundedRandomValue = ThreadLocalRandom.current().nextInt(0, 100);

這是一個(gè)生成0到100之間的隨機(jī)int值的示例，值得注意的是：包含下限0，不包含上限100

同樣我們也可以與上面示例中所示類似的方式調(diào)用nextLong（）和nextDouble（）方法來(lái)生成long和double的隨機(jī)值。

Java 8還添加了nextGaussian（）方法來(lái)生成下一個(gè)正態(tài)分布的值，其值與生成器序列的值相差 0.0和1.0。

與Random類一樣，我們也可以使用doubles（），ints（）和longs（）方法生成隨機(jī)值流。

到此這篇關(guān)于Java中并發(fā)下的ThreadlocalRandom的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java 并發(fā)ThreadlocalRandom內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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