Java 中的 ThreadLocalRandom 和 SecureRandom 类

您是否正在踏上 Java 多线程编程之旅？您是否发现自己陷入了 Java 提供的用于生成随机数的类的网络中，例如 ThreadLocalRandom 和 SecureRandom？别担心！本文将分解这两个类的差异、相似之处和适用用例，确保您为自己的需求选择合适的工具。

了解 Java 中的 ThreadLocalRandom

Java 的 ThreadLocalRandom 类是在 Java 7 中引入的，用于更有效地处理多线程环境中的随机数生成。该类是 java.util.concurrent 包的一部分，本质上是 java.util.Random 的简化版本。但是，ThreadLocalRandom 在并发情况下凭借其卓越的性能而脱颖而出。

使用 ThreadLocalRandom 的每个 Java 线程都将拥有该类的实例，因此避免了线程之间的争用，并确保了更流畅的操作。这种架构有利于提高涉及并发随机数生成的程序的速度。

让我们看看 ThreadLocalRandom 的基本用法 -

import java.util.concurrent.ThreadLocalRandom;
// Generate random integers within a given range
int randomNum = ThreadLocalRandom.current().nextInt(min, max + 1);

探索 Java 中的 SecureRandom

在比较的另一端，我们有 SecureRandom。此类是 java.security 包的一部分，其设计重点不是性能，而是专注于生成高度不可预测的、加密强随机数。

与 ThreadLocalRandom 不同，SecureRandom 进一步确保生成的序列难以预测。为了实现这一点，SecureRandom 使用加密强算法，使输出适用于安全敏感的操作，例如生成加密密钥或随机密码生成。

以下是 SecureRandom 的使用方法 -

import java.security.SecureRandom;
SecureRandom secureRandom = new SecureRandom();
// Generate a random integer
int randomInt = secureRandom.nextInt();

ThreadLocalRandom 与 SecureRandom：并排比较

现在我们已经简要介绍了这两个类，让我们深入进行更详细的比较，涉及性能、可预测性和适当的用例。

ThreadLocalRandom

SecureRandom

性能

ThreadLocalRandom 旨在在多线程环境中提高性能，因此它比 SecureRandom 快得多。如果您正在寻找高性能的随机数生成，而对可预测性没有任何严格的要求，那么 ThreadLocalRandom 是您的首选。

由于其加密算法，SecureRandom 速度较慢。它使用更复杂的过程来确保生成的数字难以预测。因此，如果您优先考虑速度而不是安全性，SecureRandom 可能不是最佳选择。

可预测性

ThreadLocalRandom 并不专注于生成不可预测的序列。因此，它不应用于可预测性可能导致安全漏洞的环境中。

SecureRandom 在可预测性方面占据上风。它生成加密强随机数，使其难以预测。此特性在安全关键型应用程序中至关重要，在这些应用程序中，数字的可预测性可能导致漏洞。

用例

如果您正在处理涉及并发编程和随机数生成的应用程序，只要安全性不是主要问题，ThreadLocalRandom 应该是您的首选。

但是，如果您正在开发面向安全的应用程序，例如密码生成器、加密系统或任何随机数的可预测性可能构成潜在风险的软件，则 SecureRandom 将是您的最佳选择。它的加密强度确保了最高级别的安全性和不可预测性，即使是以牺牲性能为代价。

结论

总之，ThreadLocalRandom 和 SecureRandom 之间的选择很大程度上取决于您的特定需求。

在处理多线程环境时，如果生成随机数的速度至关重要且生成的数字的可预测性不构成安全风险，请选择 ThreadLocalRandom。

相反，当处理随机数的可预测性可能导致漏洞的系统时，尽管 SecureRandom 的性能较低，但它是首选。

更新于： 2023年6月19日

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