为什么说Java中的随机数都是伪随机数?

什么是伪随机数?
   1.伪随机数是看似随机实质是固定的周期性序列,也就是有规则的随机。
  2.只要这个随机数是由确定算法生成的,那就是伪随机,只能通过不断算法优化,使你的随机数更接近随机。
     (随机这个属性和算法本身就是矛盾的)
  3.通过真实随机事件取得的随机数才是真随机数。

Java随机数产生原理

   Java的随机数产生是通过线性同余公式产生的,也就是说通过一个复杂的算法生成的。
伪随机数的不安全性:

      Java自带的随机数函数是很容易被黑客破解的,因为黑客可以通过获取一定长度的随机数序列来推出你的seed,然后就可以预测下一个随机数。

不用种子的不随机性会增大的原因:

          java.Math.Random()实际是在内部调用java.util.Random()的,使用一个和当前系统时间有关的数字作为种子数。两个随机数就很可能相同。

             double a = Math.random();

             double b = Math.random();

              Random r1 = new Random();

       r1.nextInt(10);

              Random r2 = new Random();

     r2.nextInt(10);


Java中产生随机数的方法有两种:
  第一种:Math.random()
  第二种:new Random()

一、java.lang.Math.Random:

  调用这个Math.Random()函数能够返回带正号的double值,取值范围是[0.0,1.0),在该范围内(近似)均匀分布。因为返回值是double类型的,小数点后面可以保留15位小数,所以产生相同的可能性非常小,在这一定程度上是随机数。

二、java.util.Random:
      Random r1 = new Random();
      Random r2 = new Random();

      Random r3 = new Random(10);
      Random r4 = new Random(10);

下面Random()的两种构造方法:

    Random():使用一个和当前系统时间对应的相对时间有关的数字作为种子数。

    Random(long seed):直接传入一个种子数。

种子的作用是什么?

  种子就是产生随机数的第一次使用值,机制是通过一个函数,将这个种子的值转化为随机数空间中的某一个点上,并且产生的随机数均匀的散布在空间中。以后产生的随机数都与前一个随机数有关。

举例
  Random r =new Random(100);
  System.out.println(r.nextInt(20));

  种子数只是随机算法的起源数字,和生成的随机数字的区间没有任何关系。

初始化时100并没有起直接作用(注意:不是没有起作用),r.nextInt(20)中的20是随机数的上限,产生的随机数为0-20的整数,不包括20。

 

举例:

        Random r1 = new Random();
        Random r2 = new Random();
        //无参构造使用的是参数作为种子数
        Random r3 = new Random(100);
        Random r4 = new Random(100);
        //产生随机数调用nextXXX()方法
        System.out.println(r1.nextInt(10));
        System.out.println(r1.nextInt(10));
        System.out.println(r2.nextInt(10));
        System.out.println(r2.nextInt(10));
        System.out.println("-----------------");
        System.out.println(r3.nextInt(10));        
        System.out.println(r3.nextInt(10));
        System.out.println(r4.nextInt(10));
        System.out.println(r4.nextInt(10));

结果:

5
1
4
0
-----------------
5
0
5
0

 

总结:
  1.同一个种子,生成N个随机数,当你设定种子的时候,这N个随机数是什么已经确定。相同次数生成的随机数字是完全相同的。

  2.如果用相同的种子创建两个 Random 实例,如上面的r3,r4,则对每个实例进行相同的方法调用序列,它们将生成并返回相同的数字序列。

      3.Java的随机数都是通过算法实现的,Math.random()本质上属于Random()类。

      4.使用java.util.Random()会相对来说比较灵活一些。

  

 

 

 

posted @ 2016-09-06 15:28  GreatAnt  阅读(29363)  评论(2编辑  收藏