Java 中 Math.random() 與 java.util.Random 的差異比較

前言

Java 提供兩種常見的產生隨機數方式：Math.random() 與 java.util.Random 類。兩者在使用方式、回傳型別、效能與適用場景上有明顯差異，本文將詳細比較。

一、Math.random()

• 靜態方法，回傳 double 型別，範圍為 [0.0, 1.0)。
• 內部實際上是建立一個 Random 實例並呼叫 nextDouble()。
• 適合簡單、低頻率的隨機需求，但頻繁呼叫時效能較差（涉及浮點運算與物件建立）。

二、java.util.Random

• 類別實例化後可呼叫多種方法：nextInt()、nextLong()、nextDouble()、nextBoolean() 等。
• nextInt(bound) 可直接產生指定範圍內的整數，使用更直觀。
• 同一個 Random 實例在短時間內重複建立（種子相近）會產生相同序列，建議全域共用單一實例或使用 ThreadLocalRandom（Java 7+）。

三、代碼示範

// Math.random() 產生 0~99 整數
int num1 = (int) (Math.random() * 100);

// Random 產生 0~99 整數
Random random = new Random();
int num2 = random.nextInt(100);

// 避免重複種子問題：共用實例或使用 ThreadLocalRandom
// ThreadLocalRandom.current().nextInt(100); // Java 7+ 推薦

四、效能與最佳實踐

五、總結

• 簡單、偶發性需求：Math.random() 足夠。
• 高頻率、多型別、指定範圍：優先使用 java.util.Random 或 ThreadLocalRandom。
• 多執行緒環境：務必使用 ThreadLocalRandom 避免爭用與種子碰撞。