java 随机数生成器Random、ThreadLocalRandom、SecureRandom

潇洒

发布于 2023-10-20 12:24:17

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发布于 2023-10-20 12:24:17

文章被收录于专栏：石头岛

简述

java中常用的三个随机数类：

Random
ThreadLocalRandom
SecureRandom

Random 是最常用的类，ThreadLocalRandom 性能快，SecureRandom 注重安全。下面简单分析3个类的使用。

Random

伪随机数生成器，可以传一个种子来生成随机数。种子就是一个指定的变量，用来参与生成随机数，如果什么都不传，默认使用System.nanoTime() 来参与生成。特点：Random 是线程安全的、不是加密安全的，因为是伪随机数。 Random用到了compareAndSet + synchronized来解决线程安全问题，虽然可以使用ThreadLocal<Random>来避免竞争，但是无法避免synchronized/compareAndSet带来的开销。

生成指定范围随机数

public class Test {

  //指定随机数范围
  public static void getRandom1() {
    Random random = new Random();
    System.out.println("生成随机数：" + random.nextInt(100));
  }

  //指定随机数范围
  public static void getRandom2(int min, int max) {
    Random random = new Random();
    int randomInt = random.nextInt(max) % (max - min + 1) + min;
    System.out.println(randomInt);
  }
}

为什么不安全？其中的报漏洞的解释是这样说的，在对安全性要求较高的环境中，使用能够生成可预测值的函数作为伪随机数据源，会产生Insecure Randomness(不安全随机性)错误。

ThreadLocalRandom

作用：性能快。追求性能使用ThreadLocalRandom。考虑到性能还是建议替换使用ThreadLocalRandom（有3倍以上提升），这不是ThreadLocal包装后的Random，而是真正的使用ThreadLocal机制重新实现的Random。

public class Test {

  public static void getSecureRandom() {
    // 生成 [0,10)的伪随机数, 左开右闭
    int random = ThreadLocalRandom.current().nextInt(10);
  }
}

SecureRandom

作用：生成安全的随机数。就是字面是的意思，安全的随机。作用很明确，生成安全的、不可预测的随机数。 httpclient中就有使用。先看看怎么用:

public class Test {

  public static void getSecureRandom() {
    SecureRandom random1 = SecureRandom.getInstance("SHA1PRNG"); 
    SecureRandom random2 = SecureRandom.getInstance("SHA1PRNG"); 
    for (int i = 0; i < 5; i++) { 
        System.out.println(random1.nextInt() + " != " + random2.nextInt()); 
    }
  }
}

当不可预测性至关重要时，如大多数对安全性要求较高的环境都采用随机性，这时可以使用密码学的 PRNG。

本文参与腾讯云自媒体同步曝光计划，分享自作者个人站点/博客。

原始发表：2018-04-28，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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