特定时间戳的唯一随机数

Question

我是一种在java中学习随机数生成和多线程的概念。

其想法是不要在特定毫秒内产生重复的随机数1000范围(考虑到，不超过50个数据，以多线程的方式将在毫秒内处理)。因此，在特定时间生成的随机数列表是唯一的。你能给我任何的想法吗，因为我在特定的毫秒内产生了几个重复的随机数(也有相当大的概率)。

我试过以下失败的地方。

Random random = new Random(System.nanoTime());
double randomNum = random.nextInt(999);

//

int min=1; int max=999;
double randomId = (int)Math.abs(math.Random()* (max - min + 1) + min);

//

Random random = new Random(System.nanoTime()); // also tried new Random();
double randomId = (int)Math.abs(random.nextDouble()* (max - min + 1) + min);

当我附加正在生成的时间戳时，在多线程环境中，我看到为5000+唯一数据生成的is (大约8-10次)相同(2-4次)。

Answer 1

这个类将允许您从某个范围获得非重复值，直到整个范围被使用为止。一旦使用了范围，它将被重新初始化。

类附带了一个简单的测试。

如果希望使类线程安全，只需将synchronized添加到nextInt()声明即可。

然后，您可以使用单例模式或仅使用一个静态变量从多个线程访问生成器。这样，所有线程都将使用相同的对象和相同的唯一id池。

public class NotRepeatingRandom {
    int size;
    int index;
    List<Integer> vals;
    Random gen = new Random();

    public NotRepeatingRandom(int rangeMax) {
      size = rangeMax;
      index = rangeMax; // to force initial shuffle
      vals = new ArrayList<Integer>(size);
      fillBaseList();
    }

    private void fillBaseList() {
      for (int a=0; a<size; a++) {
        vals.add(a);
      }
    }

    public int nextInt() {
      if (index == vals.size()) {
          Collections.shuffle(vals);
          index = 0;
      }
      int val = vals.get(index);
      index++;      
      return val;
    }

    public static void main(String[] args) {
        NotRepeatingRandom gen = new NotRepeatingRandom(10);
        for (int a=0; a<30; a++) {
            System.out.println(gen.nextInt());
        }
    }
}

Answer 2

首先，您应该使用new Random()，因为它看起来像像这样 (细节取决于Java )：

 public Random() { this(++seedUniquifier + System.nanoTime()); }
 private static volatile long seedUniquifier = 8682522807148012L;

也就是说，它已经使用了nanoTime()，并确保具有相同nanoTime()结果的不同线程获得不同的种子，而new Random(System.nanoTime())没有。

(编辑: Pyranja指出这是Java6中的一个bug，但它是固定的在Java 7中

public Random() {
    this(seedUniquifier() ^ System.nanoTime());
}

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;
    }
}

private static final AtomicLong seedUniquifier
    = new AtomicLong(8682522807148012L);

)

第二，如果从1到1000生成50个随机数，那么由于生日悖论的存在，一些数字是相同的概率是相当高的。

第三，如果您只想要唯一的ids，可以使用AtomicInteger计数器而不是随机数。或者，如果您想要一个随机的部分开始，也附加一个计数器以及确保唯一性。

Answer 3

如果我正确理解你的问题，多个线程同时创建自己的随机类实例，而所有线程都生成相同的随机数？生成相同的数目，因为所有在同一时间创建的随机实例，即具有相同种子的随机实例。

要解决这个问题，只需创建一个由所有线程共享的随机类实例，以便所有线程在同一个实例上调用nextDouble()。Random.nextDouble()类是线程安全的，它将使用每次调用隐式更新其种子。

//create only one Random instance, seed is based on current time
public static final Random generator= new Random();

现在所有线程都应该使用相同的实例：

double random=generator.nextDouble()