java实现随机数生成器

生成随机数是我们在Java程序中经常遇到的问题，Java提供了一些内置的方法来生成伪随机数，我们也可以使用外部库来实现更高级别的随机化过程。本文将为大家介绍Java实现随机数生成器的完整攻略。

生成伪随机数

Java为我们提供了一些内置的类，比如Random和Math，来生成伪随机数。

使用Random类

Random类是Java中最基本的生成随机数的类之一，可以让你生成随机数序列。

import java.util.Random;

public static void main(String[] args) {
    Random rand = new Random();
    int randNum = rand.nextInt();
    System.out.println(randNum);
}

上面的例子中生成了一个Random对象，然后使用nextInt方法生成一个伪随机数。默认情况下，nextInt方法返回一个32位整型随机数，不过它也可以接收一个参数，指定返回的随机数的范围。

Random rand = new Random();
int max = 100, min = 0;
int randNum = rand.nextInt((max - min) + 1) + min;

使用nextInt方法还可以指定返回一个伪随机的布尔值、数组、字节数组、双精度或浮点数。

使用Math类

Math类中有一些方法，可以让你生成随机数。

double randNum = Math.random();
System.out.println(randNum);

这样生成的伪随机数0到1之间。想要返回一个整型，必须将结果乘以最大整数范围（例如，Integer.MAX_VALUE）。

int randNum = (int)(Math.random() * Integer.MAX_VALUE);
System.out.println(randNum);

生成真随机数

真正的随机数是无法预测的，不过可以通过一些外部资源来生成真随机数。

使用SecureRandom类

SecureRandom类是Java中生成随机数的一个更安全而且高级方式，因为它使用了各种外部资源来生成随机数。

import java.security.SecureRandom;

public static void main(String[] args) {
    SecureRandom rand = new SecureRandom();
    int randNum = rand.nextInt();
    System.out.println(randNum);
}

SecureRandom和Random类方法类似。它还允许我们生成复杂的密码和密钥。

SecureRandom rand = new SecureRandom();
byte[] keyBytes = new byte[16];
rand.nextBytes(keyBytes);
System.out.println(Arrays.toString(keyBytes));

上面的代码生成一个长度为16字节的随机字节数组。

示例说明

示例1

假设有一个小游戏，需要随机生成一个1到100之间的整数，可以按照下面的方式使用Random生成随机数。

Random rand = new Random();
int max = 100, min = 1;
int randNum = rand.nextInt((max - min) + 1) + min;
System.out.println(randNum);

示例2

现在有一个安全系统需要随机生成一个密码，可以使用SecureRandom生成一个由随机字节组成的密码数组。

SecureRandom rand = new SecureRandom();
byte[] passwordBytes = new byte[12];
rand.nextBytes(passwordBytes);
String password = Base64.getEncoder().encodeToString(passwordBytes);
System.out.println(password);

上面的代码生成了一个Base64编码的12个字节的安全密码。在实际使用时，我们应该考虑到生成的密码是否足够安全，并且避免明文传输或存储。

以上就是Java实现随机数生成器的完整攻略。