【Java并发处理代码规范】之避免多线程共享Random实例

最新推荐文章于 2024-02-28 09:31:55 发布

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本文阐述了Java编程中避免多线程共享Random实例的规范，解释了其原因（性能下降和种子竞争），并介绍了ThreadLocalRandom和每个线程持有单独实例的两种主要用法，以及它们与Math.random()的区别。

Java代码规范之避免多线程共享Random实例

该条规范是什么

该规范指出在Java编程中，应避免多线程共享Random实例。尽管共享Random实例在并发环境下是线程安全的，但由于竞争相同的种子(seed)会导致性能下降。

为什么这么规定

以下是该规范的原因：

性能下降：当多个线程竞争相同的Random实例的种子(seed)时，会导致性能下降。这是因为种子的竞争可能会导致多个线程产生相同的随机数序列，从而降低了随机性和性能。
线程安全性：虽然Random实例本身是线程安全的，但多线程共享一个实例可能导致种子竞争问题，从而影响到线程安全和性能。

多种主要用法及其代码示例

使用ThreadLocalRandom（适用于JDK7及以上版本）

import java.util.concurrent.ThreadLocalRandom;

public class Example {
    public void generateRandomNumber() {
        int randomNum = ThreadLocalRandom.current().nextInt(0, 100);
        System.out.println(randomNum);
    }
}

每个线程持有一个Random实例（适用于JDK7之前版本）

import java.util.Random;

public class Example {
    private static final ThreadLocal<Random> threadLocalRandom = ThreadLocal.withInitial(Random::new);

    public void generateRandomNumber() {
        Random random = threadLocalRandom.get();
        int randomNum = random.nextInt(100);
        System.out.println(randomNum);
    }
}

其他类似规范

避免多线程共享Random实例的原则同样适用于使用Math.random()方式生成随机数。在多线程环境中，推荐使用ThreadLocalRandom或每个线程持有一个Random实例来保证性能和线程安全。

详细区别

相较于多线程共享Random实例，采用以下方法具有以下区别：

使用ThreadLocalRandom：ThreadLocalRandom是JDK7及以上版本提供的线程安全的随机数生成器，不需要显式创建实例并且具有良好的性能。
每个线程持有一个Random实例：通过使用ThreadLocal来维护每个线程独立的Random实例，可以避免多线程竞争相同种子(seed)带来的性能问题，并保证线程安全。