主要介紹了Java獲取隨機數的3種方法，主要利用random()函數來實現
方法1
(數據類型)(最小值+Math.random()*(最大值-最小值+1))例:
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(int)(1+Math.random()*(10-1+1)) |
從1到10的int型隨數
方法2
獲得隨機數
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for (int i=0;i<30;i++){System.out.println((int)(1+Math.random()*10));}(int)(1+Math.random()*10) |
通過java.Math包的random方法得到1-10的int隨機數
公式是:最小值---最大值（整數）的隨機數
（類型）最小值+Math.random()*最大值
方法3
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Random ra =new Random();for (int i=0;i<30;i++){System.out.println(ra.nextInt(10)+1);} |
通過java.util包中的Random類的nextInt方法來得到1-10的int隨機數
生成0到1之間的任意隨機小數：
生成[0,d)區間的隨機小數，d為任意正的小數，則只需要將nextDouble方法的返回值乘以d即可。
[n1，n2]
也就是 ra.nextDouble() * (n2-n1)+n1
java產生隨機數的幾種方式
一.在j2se里我們可以使用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這個包里面提供了一個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的程序里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，我們可以拿他作為一個隨機數，我們可以拿他對一些數取模，就可以把他限制在一個范圍之內啦
其實在Random的默認構造方法里也是使用上面第三種方法進行隨機數的產生的
對于方法二中的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
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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
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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());}} |
兩種方式的差別在于
(1) 首先請打開Java Doc，我們會看到Random類的說明：
此類的實例用于生成偽隨機數流，此類使用48 位的種子，該種子可以使用線性同余公式對其進行修改。
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，它們將生成并返回相同的數字序列。為了保證實現這種特性，我們為類Random指定了特定的算法。為了 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。
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public Random() { this(System.currentTimeMillis()); } |
另外：
random對象的nextInt(),nextInt(int n)方法的說明：
int nextInt() //返回下一個偽隨機數，它是此隨機數生成器的序列中均勻分布的 int 值。
int nextInt(int n) //返回一個偽隨機數，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）之間均勻分布的 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類的實例用于生成偽隨機數流。此類使用 48 位的種子，使用線性同余公式對其進行修改(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，它們將生成并返回相同的數字序列。為了保證屬性的實現，為類 Random 指定了特定的算法。
很多應用程序會發現 Math 類中的 random 方法更易于使用。
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)：生成下一個偽隨機數。
boolean nextBoolean()：返回下一個偽隨機數，它是從此隨機數生成器的序列中取出的、均勻分布的 boolean 值。
void nextBytes(byte[] bytes)：生成隨機字節并將其置于用戶提供的字節數組中。
double nextDouble()：返回下一個偽隨機數，它是從此隨機數生成器的序列中取出的、在 0.0 和 1.0之間均勻分布的 double 值。
float nextFloat()：返回下一個偽隨機數，它是從此隨機數生成器的序列中取出的、在 0.0 和 1.0 之間均勻分布的 float 值。
double nextGaussian()：返回下一個偽隨機數，它是從此隨機數生成器的序列中取出的、呈高斯(“正常地”)分布的 double 值，其平均值是 0.0，標準偏差是 1.0。
int nextInt()：返回下一個偽隨機數，它是此隨機數生成器的序列中均勻分布的 int 值。
int nextInt(int n)：返回一個偽隨機數，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)之間均勻分布的 int值。
long nextLong()：返回下一個偽隨機數，它是從此隨機數生成器的序列中取出的、均勻分布的 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
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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
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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()--------------"); //返回以毫秒為單位的當前時間。 long r1 = System.currentTimeMillis(); //返回帶正號的 double 值，大于或等于 0.0，小于 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，因為他們種子相同，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：
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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 + "轉化為長度為" + 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 + "轉化為長度為" + 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
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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隨機數的使用最為復雜。
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復雜的隨機數據。
6、不要研究不重復的隨機數，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()作為發生器的種子，Random(long seed)使用指定的seed作為發生器的種子。
隨機數發生器(Random)對象產生以后，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
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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），并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
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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()); } } |
2>指定范圍內的隨機數
隨機數控制在某個范圍內,使用模數運算符%
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import java.util.*; class TestRandom { public static void main(String[] args) { Random random = new Random(); for(int i = 0; i < 10;i++) { System.out.println(Math.abs(random.nextInt())); } } } |
獲得的隨機數有正有負的，用Math.abs使獲取數據范圍為非負數
3>獲取指定范圍內的不重復隨機數
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import java.util.*; class TestRandom { public static void main(String[] args) { int[] intRet = new int[6]; int intRd = 0; //存放隨機數 int count = 0; //記錄生成的隨機數個數 int flag = 0; //是否已經生成過標志 while(count<6){ Random rdm = new Random(System.currentTimeMillis()); intRd = Math.abs(rdm.nextInt())2+1; for(int i=0;i<count;i++){ if(intRet[i]==intRd){ flag = 1; break; }else{ flag = 0; } } if(flag==0){ intRet[count] = intRd; count++; } } for(int t=0;t<6;t++){ System.out.println(t+"->"+intRet[t]); } } } |
Java中的隨機數是否可以重復？Java中產生的隨機數能否可以用來產生數據庫主鍵？帶著這個問題，我們做了一系列測試。
1.測試一： 使用不帶參數的Random()構造函數
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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()); }}} |
程序運行結果：
-1761145445
-1070533012
216216989
-910884656
-1408725314
-1091802870
1681403823
-1099867456
347034376
-1277853157
再次運行該程序：
-169416241
220377062
-1140589550
-1364404766
-1088116756
2134626361
-546049728
1132916742
-1522319721
1787867608
從上面的測試我們可以看出，使用不帶參數的Random()構造函數產生的隨機數不會重復。那么，什么情況下Java會產生重復的隨機數呢？且看下面的測試。
2. 測試二：為Random設置種子數
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public class RandomTest_Repeat { 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()); } }} |
無論程序運行多少次，其結果總是：
-1157793070
1913984760
1107254586
1773446580
254270492
-1408064384
1048475594
1581279777
-778209333
1532292428
甚至在不同的機器上測試，測試結果也不會改變！
3.原因分析：
(1) 首先請打開Java Doc，我們會看到Random類的說明：
此類的實例用于生成偽隨機數流，此類使用 48 位的種子，該種子可以使用線性同余公式對其進行修改（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，它們將生成并返回相同的數字序列。為了保證實現這種特性，我們為類Random指定了特定的算法。為了 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。
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public Random() { this(System.currentTimeMillis()); } |
4. 結論：
通過上面的測試和分析，我們會對Random類有較為深刻的理解。同時，我覺得，通過閱讀Java Doc的API文檔，可以很好地提高我們的Java編程能力，做到“知其然”；一旦遇到費解的問題，不妨打開Java的源代碼，這樣我們就能做到“知其所以然”。
java中一般有兩種隨機數，一個是Math中random()方法，一個是Random類。
一、Math.random()
隨即生成0<x<1的小數。
實例：如何寫，生成隨機生成出0~100中的其中一個數呢？
Math.random()返回的只是從0到1之間的小數，如果要50到100，就先放大50倍，即0到50之間，這里還是小數，如果要整數，就強制轉換int，然后再加上50即為50~100.
最終代碼：(int)(Math.random()*50) + 50
二、Random類
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Random random = new Random();//默認構造方法Random random = new Random(1000);//指定種子數字 |
在進行隨機時，隨機算法的起源數字稱為種子數(seed)，在種子數的基礎上進行一定的變換，從而產生需要的隨機數字。
相同種子數的Random對象，相同次數生成的隨機數字是完全相同的。也就是說，兩個種子數相同的Random對象，第一次生成的隨機數字完全相同，第二次生成的隨機數字也完全相同。
2 、Random類中的常用方法
Random 類中的方法比較簡單，每個方法的功能也很容易理解。需要說明的是，Random類中各方法生成的隨機數字都是均勻分布的，也就是說區間內部的數字生成的幾率是均等的。下面對這些方法做一下基本的介紹：
a 、public boolean nextBoolean()
該方法的作用是生成一個隨機的boolean值，生成true和false的值幾率相等，也就是都是50%的幾率。
b 、public double nextDouble()
該方法的作用是生成一個隨機的double值，數值介于[0,1.0)之間，這里中括號代表包含區間端點，小括號代表不包含區間端點，也就是0到1之間的隨機小數，包含0而不包含1.0。
c 、public int nextInt()
該方法的作用是生成一個隨機的int值，該值介于int的區間，也就是-2的31次方到2的31次方-1之間。
如果需要生成指定區間的int值，則需要進行一定的數學變換，具體可以參看下面的使用示例中的代碼。
d 、public int nextInt(int n)
該方法的作用是生成一個隨機的int值，該值介于[0,n)的區間，也就是0到n之間的隨機int值，包含0而不包含n。
如果想生成指定區間的int值，也需要進行一定的數學變換，具體可以參看下面的使用示例中的代碼。
e 、public void setSeed(long seed)
該方法的作用是重新設置Random對象中的種子數。設置完種子數以后的Random對象和相同種子數使用new關鍵字創建出的Random對象相同。
3 、Random類使用示例
使用Random類，一般是生成指定區間的隨機數字，下面就一一介紹如何生成對應區間的隨機數字。以下生成隨機數的代碼均使用以下Random對象r進行生成：
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Random r = new Random(); |
a 、生成[0,1.0)區間的小數
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double d1 = r.nextDouble(); |
直接使用nextDouble方法獲得。
b、生成[0,5.0)區間的小數
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double d2 = r.nextDouble() * 5; |
因為nextDouble方法生成的數字區間是[0,1.0)，將該區間擴大5倍即是要求的區間。
同理，生成[0,d)區間的隨機小數，d為任意正的小數，則只需要將nextDouble方法的返回值乘以d即可。
c、生成[1,2.5)區間的小數 [n1，n2]
double d3 = r.nextDouble() * 1.5 + 1;【也就是 r.nextDouble() * (n2-n1)+n1】
生成[1,2.5)區間的隨機小數，則只需要首先生成[0,1.5)區間的隨機數字，然后將生成的隨機數區間加1即可。
同理，生成任意非從0開始的小數區間[d1,d2)范圍的隨機數字(其中d1不等于0)，則只需要首先生成[0,d2-d1)區間的隨機數字，然后將生成的隨機數字區間加上d1即可。
d、生成任意整數
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int n1 = r.nextInt(); |
直接使用nextInt方法即可。
e、生成[0,10)區間的整數
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int n2 = r.nextInt(10);n2 = Math.abs(r.nextInt() % 10); |
以上兩行代碼均可生成[0,10)區間的整數。
第一種實現使用Random類中的nextInt(int n)方法直接實現。
第二種實現中，首先調用nextInt()方法生成一個任意的int數字，該數字和10取余以后生成的數字區間為(-10,10)，因為按照數學上的規定余數的絕對值小于除數，然后再對該區間求絕對值，則得到的區間就是[0,10)了。
同理，生成任意[0,n)區間的隨機整數，都可以使用如下代碼：
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int n2 = r.nextInt(n);n2 = Math.abs(r.nextInt() % n); |
f、生成[0,10]區間的整數
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int n3 = r.nextInt(11);n3 = Math.abs(r.nextInt() % 11); |
相對于整數區間，[0,10]區間和[0,11)區間等價，所以即生成[0,11)區間的整數。
g、生成[-3,15)區間的整數
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int n4 = r.nextInt(18) - 3; //【也就是 r.nextInt() * (n2-n1)+n1】 n1是個負數n4 = Math.abs(r.nextInt() % 18) - 3; |
生成非從0開始區間的隨機整數，可以參看上面非從0開始的小數區間實現原理的說明。
以上就是本文的全部內容，希望對大家的學習有所幫助，也希望大家多多支持服務器之家。
