Java中的Random函数用法

Random函数是Java中用于生成随机数的类。它可以用于生成伪随机数序列，以及指定范围内的随机数。在Java编程中，我们经常需要使用随机数，比如生成随机密码、随机选取数组中的元素、随机生成验证码等等。因此，掌握Random函数的用法是Java编程中必不可少的知识。

一、Random函数的基本用法

使用Random类的时候，需要先创建一个Random对象，代码如下所示：

Random random = new Random();

创建Random对象之后，就可以调用Random类提供的方法来生成随机数。Random类提供了多种生成随机数的方法，最常用的是nextInt()方法。该方法可以生成一个随机的int类型的整数，代码如下所示：

int randomNumber = random.nextInt();
System.out.println(randomNumber);

运行上述代码，可以看到控制台输出一个随机的int类型的整数。

如果需要生成指定范围内的随机数，可以使用nextInt(n)方法，其中参数n表示生成的随机数的范围。例如，如果需要生成0~9之间的随机整数，可以使用如下代码：

int randomNumberInRange = random.nextInt(10);
System.out.println(randomNumberInRange);

运行上述代码，可以看到控制台输出0~9之间的随机整数。

二、生成随机数的种子

在Java中，Random类的随机数生成是基于种子的。Random类并不是真正生成随机数，而是生成伪随机数序列，这个伪随机数序列是由一个种子生成的。如果使用相同的种子，那么每次生成的随机数序列都是一样的。

Random类的默认构造函数使用当前时间作为种子，如果当前时间相同。那么生成的随机数序列也是一样的。如果需要使用固定的种子生成随机数序列，可以使用带参的构造函数，代码如下所示：

long seed = 123456L;
Random randomWithSeed = new Random(seed);

使用带参的构造函数创建Random对象，并指定一个种子，多次调用nextInt()方法将会得到同一随机数序列。如下代码所示：

Random randomWithSeed = new Random(123456L);

for(int i=0; i<5; i++) {
    System.out.println(randomWithSeed.nextInt());
}

以上代码将会输出5个相同的随机数，因为它们都是由同一个种子生成的。

三、使用Math.random()生成随机数

除了使用Random类生成随机数外，还可以使用Java的Math类的random()方法生成随机数。该方法返回一个0~1之间的随机double类型的浮点数。如果需要生成指定范围内的随机数，可以使用Math.round()方法将随机数四舍五入为整数，代码如下所示：

int min = 0;
int max = 9;
int randomNumberInRange = (int) Math.round(Math.random() * (max - min) + min);
System.out.println(randomNumberInRange);

上述代码将会输出0~9之间的随机整数。

四、使用SecureRandom类生成安全随机数

在Java中，除了使用Random类和Math类生成随机数外，还可以使用SecureRandom类生成安全随机数。SecureRandom类是用于生成安全随机数序列的，它支持多种加密算法，包括SHA1PRNG、SHA256PRNG等。SecureRandom类的用法与Random类类似，可以使用默认构造函数或带参的构造函数。需要注意的是，在使用SecureRandom类生成随机数时，不要使用Math类的random()方法。

下面的示例代码演示了如何使用SecureRandom类生成安全随机数序列：

SecureRandom secureRandom = SecureRandom.getInstance("SHA1PRNG");
byte[] randomBytes = new byte[5];
secureRandom.nextBytes(randomBytes);
System.out.println(Arrays.toString(randomBytes));

以上代码将会生成5个安全的随机字节码，并将其打印到控制台上。

五、结语

本文介绍了Java中随机数生成的基本方法和用法，包括Random类、Math类和SecureRandom类。掌握这些方法后，我们可以轻松地生成随机数，以及应用于实际应用中，如生成随机密码、随机选取数组中的元素、随机生成验证码等等。