Java并发包中ThreadLocalRandom类原理剖析

一、Random类的局限性

Random类产生随机数的两个步骤

• 根据老的种子生成新的种子
• 根据新的种子计算新的随机数

在并发条件下，由于Random类在产生新种子的时候不是原子性操作，这就可能导致多个线程拿到了相同的新种子，产生了相同的随机数，破坏了随机性。random函数使用了一个原子变量能够让新的种子被计算出来之后，其他线程丢弃自己老的种子，而使用新产生出来的种子作为老种子计算自己的新种子，其中通过CAS来控制，保证了随机数的随机性。

二、ThreadLocalRandom

JUC包下的ThreadLocalRandom弥补了Random的缺陷。
它的原理是通过每个线程维护一个种子变量，每个线程计算自己的随机数时，都是根据自己老的种子去计算新的种子，避免了竞争，因此是线程安全的。
同时ThreadLocalRandom继承了Random类，重写了nextInt方法，但是没有继承原子类，而是依赖Thread里面的ThreadLocalRandomSeed变量。

current()方法解析

• 判断线程是否是第一次调用
• 如果是则调用初始化方法，初始化中，根据probeGenerator计算当前线程的threadLocalRandomProbe，再根据seeder计算当前线程的初始化种子，再把这个两个变量赋值到当前线程中。
• 如果不是，则返回当前实例，其中current方法是个静态方法，意味着所有线程返回的都是同一实例。

nextInt方法还是根据当前新种子计算随机数。
nextSeed方法是通过获取当前线程中的threadLocalRandomSeed变量的值，然后累加GAMMA值作为新种子，最后把新的种子放入到当前线程的threadLocalRandomSeed中。