③ 线程安全问题
当我们要使用一个类时,我们首先关心的第一个问题是:它是否为线程安全?对于 Random 来说,Random 是线程安全的。
PS:线程安全指的是在多线程的场景下,程序的执行结果和预期的结果一致,就叫线程安全的,否则则为非线程安全的(也叫线程安全问题)。比如有两个线程,第一个线程执行 10 万次 ++ 操作,第二个线程执行 10 万次 -- 操作,那么最终的结果应该是没加也没减,如果程序最终的结果和预期不符,则为非线程安全的。
我们来看 Random 的实现源码:
public Random() { this(seedUniquifier() ^ System.nanoTime()); } public int nextInt() { return next(32); } protected int next(int bits) { long oldseed, nextseed; AtomicLong seed = this.seed; do { oldseed = seed.get(); nextseed = (oldseed * multiplier + addend) & mask; } while (!seed.compareAndSet(oldseed, nextseed)); // CAS(Compare and Swap)生成随机数 return (int)(nextseed >>> (48 - bits)); }
PS:本文所有源码来自于 JDK 1.8.0_211。
从以上源码可以看出,Random 底层使用的是 CAS(Compare and Swap,比较并替换)来解决线程安全问题的,因此对于绝大数随机数生成的场景,使用 Random 不乏为一种很好的选择。
PS:Java 并发机制实现原子操作有两种:一种是锁,一种是 CAS。
CAS 是 Compare And Swap(比较并替换)的缩写,java.util.concurrent.atomic 中的很多类,如(AtomicInteger AtomicBoolean AtomicLong等)都使用了 CAS 机制来实现。