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ThreadLocalRandom高效生成随机数详解

2026-02-04 08:58:38 0浏览收藏

IT行业相对于一般传统行业，发展更新速度更快，一旦停止了学习，很快就会被行业所淘汰。所以我们需要踏踏实实的不断学习，精进自己的技术，尤其是初学者。今天golang学习网给大家整理了《Java高效随机数生成方法：ThreadLocalRandom使用详解》，聊聊，我们一起来看看吧！

ThreadLocalRandom通过线程本地变量机制为每个线程提供独立实例，避免了多线程竞争导致的性能瓶颈。①使用ThreadLocalRandom.current()获取当前线程实例；②调用nextInt()、nextLong()、nextDouble()等方法生成对应类型的随机数；③在并行流中可高效安全生成随机数，提升并发性能。相比Random类，它无需同步操作，吞吐量更高，是高并发场景下推荐的随机数生成方式。

在Java中如何使用ThreadLocalRandom生成高效随机数

在Java中，ThreadLocalRandom 是生成随机数的高效方式，特别适用于多线程环境。它是 java.util.concurrent 包的一部分，从 JDK 7 开始引入，用来替代传统的 Random 类在并发场景下的使用，避免竞争和性能瓶颈。

为什么选择 ThreadLocalRandom？

ThreadLocalRandom 为每个线程提供独立的随机数生成实例，避免了多个线程共享同一个 Random 实例时产生的同步开销。由于 Random 使用原子操作维护内部状态，在高并发下容易成为性能瓶颈。而 ThreadLocalRandom 利用线程本地变量机制，每个线程操作自己的副本，极大提升了性能。

如何使用 ThreadLocalRandom 生成随机数

获取 ThreadLocalRandom 实例不需要手动创建，应通过其静态方法 current() 获取当前线程绑定的实例。以下是常见用法示例：

// 生成一个随机 int 值（无界）
int randomInt = ThreadLocalRandom.current().nextInt();
// 生成 0 到 100 之间的随机 int（包含 0，不包含 100）
int randomInRange = ThreadLocalRandom.current().nextInt(100);
// 生成 50 到 100 之间的随机 int（包含 50，不包含 100）
int boundedRandom = ThreadLocalRandom.current().nextInt(50, 100);
// 生成随机 long 值
long randomLong = ThreadLocalRandom.current().nextLong();
// 生成 0.0 到 1.0 之间的随机 double
double randomDouble = ThreadLocalRandom.current().nextDouble();
// 生成布尔值随机结果
boolean randomBoolean = ThreadLocalRandom.current().nextBoolean();

在并发编程中的优势体现

当多个线程频繁调用随机数生成时，使用 Random 可能导致线程阻塞，因为其内部使用 synchronized 或 CAS 操作。而 ThreadLocalRandom 在每个线程中独立运行，无需同步，因此吞吐量更高。

例如，在并行流中生成随机数：

List randomNumbers = IntStream.range(0, 1000)
  .parallel()
  .map(i -> ThreadLocalRandom.current().nextInt(1000))
  .boxed()
  .collect(Collectors.toList());

这段代码在并行流中安全高效地生成随机数，不会因共享 Random 实例而导致性能下降。

基本上就这些。在多线程或高并发场景下，优先使用 ThreadLocalRandom 能显著提升随机数生成效率，写法简单且线程安全。不复杂但容易忽略。

到这里，我们也就讲完了《ThreadLocalRandom高效生成随机数详解》的内容了。个人认为，基础知识的学习和巩固，是为了更好的将其运用到项目中，欢迎关注golang学习网公众号，带你了解更多关于的知识点！