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Java 17 隨機數(shù)生成器來了一波穩(wěn)穩(wěn)的增強

 更新時間:2021年09月28日 10:41:12   作者:Bennyhuo  
JDK 當中的隨機數(shù)生成器其實對于普通開發(fā)者來講基本夠用,不過對于一些比較復雜的場景來講,原有的類結構對擴展并不是很友好,除了 Random 類,JDK 當中還提供了另外幾個隨機數(shù)的成員,下面文章將詳細介紹,需要的朋友可以參考一下

Java 17 更新更快的 LTS 節(jié)奏
Java 17 更新后的 strictfp 關鍵字

這一條更新來自: JEP 356: Enhanced Pseudo-Random Number Generators ,相比之下,這一條實用多了。

我們都用過隨機數(shù),不過一般情況下我們很少去認真的對待隨機數(shù)的具體結果,就好像它是真的隨機一樣。

var random = new Random(System.currentTimeMillis());
for (int i = 0; i < 10; i++) {
    System.out.println(random.nextInt());
}

除了 Random 類,JDK 當中還提供了另外幾個隨機數(shù)的成員:

  • ThreadLocalRandom:顧名思義,提供線程間獨立的隨機序列。它只有一個實例,多個線程用到這個實例,也會在線程內(nèi)部各自更新狀態(tài)。它同時也是 Random 的子類,不過它幾乎把所有 Random 的方法又實現(xiàn)了一遍。
  • SplittableRandom:非線程安全,但可以 fork 的隨機序列實現(xiàn),適用于拆分子任務的場景。

ThreadLocalRandom 繼承自 Random,而 SplittableRandom 與它倆則沒什么實際的關系,因此如果我們在代碼當中想要動態(tài)切換 Random SplittableRandom 就只能定義兩個成員,并且在用到的地方做判斷:

Java 16

SplittableRandom splittableRandom = ...;
Random random = ...;

boolean useSplittableRandom = false;

...
    
if (useSplittableRandom) {
   nextInt = splittableRandom.nextInt();
} else {
    nextInt = random.nextInt();
}

而且如果想要自己擴展隨機數(shù)的算法,也只能自己去實現(xiàn),原有的定義方式缺乏一個統(tǒng)一的接口。

Java 17 為了解決這個問題,定義了幾個接口:

這樣我們就可以面向接口編程啦~

另外,盡管各個實現(xiàn)的細節(jié)不太一樣,但思路基本上一致,因此老版本當中的幾個隨機數(shù)的類當中存在大量重復或者相似的代碼。連 JDK 都存在 CV 代碼的情況,那我們?yōu)榱丝焖賹崿F(xiàn)需求 CV 代碼也不丟人,對不。

Java 17 把這些高度相似的邏輯抽了出來,搞了一個新的類:RandomSupport,又一個 3000 行的 Java 文件。

所以以前:

**Java 16 **

// Random.java
public DoubleStream doubles() {
    return StreamSupport.doubleStream
        (new RandomDoublesSpliterator
         (this, 0L, Long.MAX_VALUE, Double.MAX_VALUE, 0.0),
         false);
}

// SplittableRandom.java
public DoubleStream doubles(long streamSize, double randomNumberOrigin,
                            double randomNumberBound) {
    if (streamSize < 0L)
        throw new IllegalArgumentException(BAD_SIZE);
    if (!(randomNumberOrigin < randomNumberBound))
        throw new IllegalArgumentException(BAD_RANGE);
    return StreamSupport.doubleStream
        (new RandomDoublesSpliterator
         (this, 0L, streamSize, randomNumberOrigin, randomNumberBound),
         false);
}

有相似的地方吧。我們再來看看 Java 17 的實現(xiàn):

Java 17

// Random.java
public DoubleStream doubles() {
    return AbstractSpliteratorGenerator.doubles(this);
}

//SplittableRandom.java
private AbstractSplittableGeneratorProxy proxy;
...
public DoubleStream doubles() {
    return proxy.doubles();
}
...
private class AbstractSplittableGeneratorProxy extends AbstractSplittableGenerator {
    @Override
    public int nextInt() {
        return SplittableRandom.this.nextInt();
    }

    @Override
    public long nextLong() {
        return SplittableRandom.this.nextLong();
    }

    @Override
    public java.util.SplittableRandom split(SplittableGenerator source) {
        return new SplittableRandom(source.nextLong(), mixGamma(source.nextLong()));
    }
}

而這個 AbstractSplittableGenerator 就定義在 RandomSupport.java 當中,是 RandomSupport 一個內(nèi)部類。

你以為這就沒了?不是的。提案的說明當中提到,提案的目標不是實現(xiàn)很多的隨機數(shù)產(chǎn)生算法,不過這次還是添加了一些常見的實現(xiàn),所以你會在 JDK 17 當中看到多了一個模塊:

這些實現(xiàn)都有自己的名字,用注解標注出來,例如:

@RandomGeneratorProperties(
        name = "L32X64MixRandom",
        group = "LXM",
        i = 64, j = 1, k = 32,
        equidistribution = 1
)
public final class L32X64MixRandom extends AbstractSplittableWithBrineGenerator { ... }

我們可以通過名字來獲取它們的實例:

var random = RandomGenerator.of("L32X64MixRandom");
for (int i = 0; i < 10; i++) {
    System.out.println(random.nextInt());
}

到此這篇關于Java 17 隨機數(shù)生成器來了一波穩(wěn)穩(wěn)的增強的文章就介紹到這了,更多相關Java 17 隨機數(shù)生成器的增強內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家!

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