Java 產生隨機數的兩大核心技法：Math.random() 與 Random 類完整指南

方法一：Math.random() — 輕量級靜態工具

java.lang.Math.random() 為靜態方法，無需匯入即可使用（java.lang.* 自動載入）。它回傳 double 值，範圍 [0.0, 1.0)（含 0、不含 1）。

基本用法範例

public class RandomDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 1. 直接取得 0.0~1.0 之間的 double
        double d1 = Math.random();
        System.out.println("0~1: " + d1);

        // 2. 擴大範圍：0.0 ~ 1000.0
        double d2 = Math.random() * 1000;
        System.out.println("0~1000: " + d2);

        // 3. 取整數：0 ~ 999
        int i = (int) (Math.random() * 1000);
        System.out.println("整數 0~999: " + i);
    }
}

優點：語法簡潔、零設定。
缺點：僅能產生 double、難以指定種子、多執行緒下效能較差（內部同步）。

方法二：java.util.Random — 功能完整的產生器物件

需 import java.util.Random;。提供多樣化的 nextXxx() 方法，支援指定種子，適合需要可重現序列或高效能場景。

核心方法速查

完整範例：指定種子驗證可重現性

import java.util.Random;

public class RandomSeedDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 固定種子 = 固定序列
        Random r1 = new Random(100L);
        Random r2 = new Random(100L);

        System.out.println("相同種子產生的前 5 個 nextInt():");
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            System.out.printf("%d\t%d%n", r1.nextInt(), r2.nextInt());
        }
        // 輸出完全一致，證明序列可重現
    }
}

種子來源：預設使用 System.nanoTime()（Java 8+）或 System.currentTimeMillis()。若需加密級隨機，請改用 java.security.SecureRandom。

進階技巧：ThreadLocalRandom（Java 7+）

多執行緒高併發場景下，Random 因共用種子會產生鎖競爭。改用：

import java.util.concurrent.ThreadLocalRandom;

// 直接取得當前執行緒專屬的 Random 實例
int bounded = ThreadLocalRandom.current().nextInt(1, 101); // 1~100
double d = ThreadLocalRandom.current().nextDouble(5.0, 10.0); // 5.0~10.0

無需實例化、無同步開銷、API 更豐富（支援 nextInt(origin, bound) 直接指定雙邊界）。

選型建議速查表

掌握這兩大核心技法與進階選型，即可應對從簡單腳本到高併發系統的各類隨機需求。