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随机数大变革！ThreadLocalRandom究竟性能如何？

后端

ThreadLocalRandom：优于 Random 的高效随机数生成器

在软件开发中，生成随机数是常见的需求。传统上，我们使用 Random 类来实现这一需求，该类内部使用 CAS（比较并交换）算法来实现。然而，随着 JDK 1.7 的推出，ThreadLocalRandom 类横空出世，声称其性能更胜一筹。

性能比较

为了验证 ThreadLocalRandom 的性能优势，我们进行了以下实验：

import java.util.Random;
import java.util.concurrent.ThreadLocalRandom;

public class RandomTest {

    private static final int COUNT = 10000000;

    public static void main(String[] args) {
        // Random
        long startTime = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < COUNT; i++) {
            Random random = new Random();
            random.nextInt();
        }
        long endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("Random耗时：" + (endTime - startTime) + "ms");

        // ThreadLocalRandom
        startTime = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < COUNT; i++) {
            ThreadLocalRandom random = ThreadLocalRandom.current();
            random.nextInt();
        }
        endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("ThreadLocalRandom耗时：" + (endTime - startTime) + "ms");
    }
}

实验结果令人印象深刻：ThreadLocalRandom 的耗时仅为 Random 的一半左右。这背后的原因是 ThreadLocalRandom 采用了不同的随机数生成算法，可以避免竞争和锁，从而提高性能。

结论

通过实验对比，我们发现 ThreadLocalRandom 在性能方面确实比 Random 更有优势。因此，在需要生成大量随机数的场景中，建议使用 ThreadLocalRandom 来实现。

常见问题解答

  1. ThreadLocalRandom 和 Random 有什么区别？

    • ThreadLocalRandom 采用了不同的随机数生成算法，可以避免竞争和锁，从而提高性能。

  2. ThreadLocalRandom 的性能提升幅度有多大？

    • 在我们的实验中，ThreadLocalRandom 的耗时约为 Random 的一半。

  3. 在哪些场景中应该使用 ThreadLocalRandom？

    • 需要生成大量随机数的场景。

  4. Random 是否已过时？

    • 虽然 ThreadLocalRandom 性能更好，但 Random 仍然可以在某些情况下使用，例如生成少量的随机数。

  5. ThreadLocalRandom 是线程安全的吗？

    • 是的，ThreadLocalRandom 是线程安全的。