Java生成隨機數時，可以會使用以下方法
final int i = new Random().nextInt(int bound);
或者
final double v = Math.random();
初一看，以為是兩種方式，其實第二種的底層也是使用了Random的方法nextDouble()，所以我們主要看Random的方法即可。

原理

計算機生成隨機數，有幾種方式
1.物理方式
正在意義上的隨機數生成器，無法預測且無周期，一般利用計算機的電阻、熱噪聲等得到隨機數，不過物理方式生成隨機數的效率不高，需要計算機高效的計算。
2.隨機數表方式
事先生成好隨機數，放在內存里，需要時從表里獲取，這種需要內存，如果隨機數量非常大，那將需要很大的內存。
3.偽隨機數方式
使用“種子”來生成隨機數序列，使用算法在種子基礎上生成隨機數，由于是算法生成的，偽隨機數生成是可以預測且周期性的，并不算是真正意義上的隨機，所以叫偽隨機數。

同余法

同余公式(congruential formula)是一種常用的偽隨機數算法。在Java中，線性同余算法就是同余算法的一種變種。Random類中，使用了48(bit)位作為種子，在線性同余算法中生成隨機數。
使得結果小于某個數，一般使用取余的計算，結果都是同一除數的余數，所以叫做同余法。
nextInt(int bound)方法會返回一個偽隨機的，均勻分布于0（包含）到bound（不包含）之間的int值。

public int nextInt(int bound) {if (bound <= 0)throw new IllegalArgumentException(BadBound);int r = next(31);int m = bound - 1;if ((bound & m) == 0) // i.e., bound is a power of 2r = (int)((bound * (long)r) >> 31);else {for (int u = r;u - (r = u % bound) + m < 0;u = next(31));}return r;}

其中next(int bit)方法源碼

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));}

線性同余公式就是這一行代碼，
nextseed = (oldseed * multiplier + addend) & mask;
這個和以下線性公式非常相似
Xn+1=(a*Xn+c)(mod m)
Xn剛開始時就是初始化時的“種子”，經過運算會得到新的“種子”nextseed作為下一次運算的“種子”oldseed。
或許，你覺得疑惑求余，沒看到有取余的計算，可以看看multiplier,addend,mask變量

private static final long multiplier = 0x5DEECE66DL;private static final long addend = 0xBL;private static final long mask = (1L << 48) - 1;

和mask(即是 (1L << 48) - 1)作與運算，就是取余的運算。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Java的随机数原理的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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