什么是Java伪随机数,基础打牢。 #程序员 #Java #编程

简介: 知识普及

你一定听说过这样一个词,伪随机数,你有没有这样的疑惑,为什么不用真随机,要用的个假的?

先说一个结论:

Java Random英/ˈrændəm/ 随机数生成不安全,如果同时泄漏第一个和第二个随机数,那么后面的随机数序列可以被破解。

Java Random类 使用 线性同余生成器算法(Linear Congruential Generator)来生成伪随机数。所谓伪随机数是指,如果我们使用相同的种子(seed)来生成随机数序列,那么得到的结果将是一样的。

    Random random = new Random();
    int i = random.nextInt(10);
    System.out.println(i);

例如

    Random random = new Random(0);
    int cnt = 10;
    for (int i = 0; i < cnt; i++) {
   
        System.out.println(random.nextLong());
    }

这意味着,当我们设置种子为 0 时,每次运行代码得到的随机数序列将是相同的。无论是在任何时间,还是在任何设备上,以下代码生成的随机数始终保持一致。这也意味着一旦黑客获得了你的种子“seed”,他们可以预测出你所生成的所有随机数。

要想生成不同的随机数序列,我们需要使用不同的种子。

...

庆幸的事,Java Random 并没有使用 0 作为缺省值,而是使用了更为复杂的方式,使用动态随机值作为默认种子。

那初始化种子如何生成呢?

private static final AtomicLong seedUniquifier = new AtomicLong(8682522807148012L);
private static long seedUniquifier() {
   
    // L'Ecuyer, "Tables of Linear Congruential Generators of
    // Different Sizes and Good Lattice Structure", 1999
    for (;;) {
   
        long current = seedUniquifier.get();
        long next = current * 181783497276652981L;
        if (seedUniquifier.compareAndSet(current, next))
            return next;
    }
}

这段代码使用AtomicLong 计算种子,很明显是为了保证多线程场景下创建多个Random对象时,产生不同的种子值。在seedUniquifier方法中,使用了AtomicLong.compareAndSet方法来保证每次执行该方法时生成不同的初始种子值。通过这种方法,我们可以确保在多线程应用中,当出现种子冲突时,我们可以通过CAS操作(Compare and Swap)进行重试,以确保每个线程创建的Random对象的初始种子值是不同的。

在代码中,通过将不同的初始种子值与当前系统时间的纳秒进行异或运算,可以保证每次Random执行都会得到不同的种子。

到这里大家对 Java Random 一定有所了解了吧。在强安全性场景下一定要重视起来。

目录
相关文章
|
2天前
|
设计模式 安全 Java
Java编程中的单例模式:理解与实践
【10月更文挑战第31天】在Java的世界里,单例模式是一种优雅的解决方案,它确保一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点。本文将深入探讨单例模式的实现方式、使用场景及其优缺点,同时提供代码示例以加深理解。无论你是Java新手还是有经验的开发者,掌握单例模式都将是你技能库中的宝贵财富。
|
4天前
|
Java API Apache
Java编程如何读取Word文档里的Excel表格,并在保存文本内容时保留表格的样式?
【10月更文挑战第29天】Java编程如何读取Word文档里的Excel表格,并在保存文本内容时保留表格的样式?
24 5
|
2天前
|
存储 设计模式 分布式计算
Java中的多线程编程:并发与并行的深度解析####
在当今软件开发领域,多线程编程已成为提升应用性能、响应速度及资源利用率的关键手段之一。本文将深入探讨Java平台上的多线程机制,从基础概念到高级应用,全面解析并发与并行编程的核心理念、实现方式及其在实际项目中的应用策略。不同于常规摘要的简洁概述,本文旨在通过详尽的技术剖析,为读者构建一个系统化的多线程知识框架,辅以生动实例,让抽象概念具体化,复杂问题简单化。 ####
|
3天前
|
Java 开发者
在Java多线程编程的世界里,Lock接口正逐渐成为高手们的首选,取代了传统的synchronized关键字
在Java多线程编程的世界里,Lock接口正逐渐成为高手们的首选,取代了传统的synchronized关键字
19 4
|
4天前
|
消息中间件 供应链 Java
掌握Java多线程编程的艺术
【10月更文挑战第29天】 在当今软件开发领域,多线程编程已成为提升应用性能和响应速度的关键手段之一。本文旨在深入探讨Java多线程编程的核心技术、常见问题以及最佳实践,通过实际案例分析,帮助读者理解并掌握如何在Java应用中高效地使用多线程。不同于常规的技术总结,本文将结合作者多年的实践经验,以故事化的方式讲述多线程编程的魅力与挑战,旨在为读者提供一种全新的学习视角。
24 3
|
2天前
|
设计模式 安全 Java
Java编程中的单例模式深入解析
【10月更文挑战第31天】在编程世界中,设计模式就像是建筑中的蓝图,它们定义了解决常见问题的最佳实践。本文将通过浅显易懂的语言带你深入了解Java中广泛应用的单例模式,并展示如何实现它。
|
5天前
|
安全 Java 调度
Java中的多线程编程入门
【10月更文挑战第29天】在Java的世界中,多线程就像是一场精心编排的交响乐。每个线程都是乐团中的一个乐手,他们各自演奏着自己的部分,却又和谐地共同完成整场演出。本文将带你走进Java多线程的世界,让你从零基础到能够编写基本的多线程程序。
17 1
|
Java
Java:通过Random获取伪随机数
Java:通过Random获取伪随机数
147 0
|
11天前
|
监控 安全 Java
在 Java 中使用线程池监控以及动态调整线程池时需要注意什么?
【10月更文挑战第22天】在进行线程池的监控和动态调整时,要综合考虑多方面的因素,谨慎操作,以确保线程池能够高效、稳定地运行,满足业务的需求。
88 38
|
8天前
|
安全 Java
java 中 i++ 到底是否线程安全?
本文通过实例探讨了 `i++` 在多线程环境下的线程安全性问题。首先,使用 100 个线程分别执行 10000 次 `i++` 操作,发现最终结果小于预期的 1000000,证明 `i++` 是线程不安全的。接着,介绍了两种解决方法:使用 `synchronized` 关键字加锁和使用 `AtomicInteger` 类。其中,`AtomicInteger` 通过 `CAS` 操作实现了高效的线程安全。最后,通过分析字节码和源码,解释了 `i++` 为何线程不安全以及 `AtomicInteger` 如何保证线程安全。
java 中 i++ 到底是否线程安全?