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一文秒懂 Java ThreadLocalRandom - Java 一文秒懂 - 简单教程简单编程随机数生成是一个非常常见的操作而且 Java 也提供了 java.util.Random 类用于生成随机数而且呢这个类也是线程安全的就是有一点不好在多线程下它的性能不佳。为什么多线程下Random 的性能不佳因为它采用 - 简单教程简单编程 https://www.twle.cn/c/yufei/javatm/javatm-basic-threadLocalrandom.html
补充 jmh
JMH: 最装逼最牛逼的基准测试工具套件 - 简书JMH简介 官网http://openjdk.java.net/projects/code-tools/jmh/ 简介JMH is a Java harness for ...https://www.jianshu.com/p/0da2988b9846 一文秒懂 Java ThreadLocalRandom 随机数生成是一个非常常见的操作而且 Java 也提供了 java.util.Random 类用于生成随机数而且呢这个类也是线程安全的就是有一点不好在多线程下它的性能不佳。
为什么多线程下Random 的性能不佳
因为它采用了多个线程共享一个 Random 实例。这样就会导致多个线程争用。
为了解决这个问题Java 7 引入了 java.util.concurrent.ThreadLocalRandom 类用于在多线程环境中生成随机数。
本文接下来的部分就来看看如何 ThreadLocalRandom 如何执行以及如何在实际应用程序中使用它。 【1】ThreadLocalRandom Via Random
ThreadLocalRandom 是 ThreadLocal 类和 Random 类的组合它与当前线程隔离通过简单地避免对 Random 对象的任何并发访问在多线程环境中实现了更好的性能。
也就是说相比于 java.util.Random 类全局的提供随机数生成 使用 ThreadLocalRandom一个线程获得的随机数不受另一个线程的影响。
另一个与 Random 类不同的是ThreadLocalRandom 不支持显式设置种子。因为它重写了从 Random 继承的 setSeed(long seed) 方法会在调用时始终抛出 UnsupportedOperationException。
接下来我们看看如何使用 ThreadLocalRandom 生成随机 int、long 和 double 值。 【2】使用 ThreadLocalRandom 生成随机数
根据 Oracle 文档我们只需要调用 ThreadLocalRandom.current() 方法就能返回当前线程的 ThreadLocalRandom 实例。然后我们可以通过实例的相关方法来生成随机值。
比如下面的代码生成一个没有任何边界的随机 int 值
int unboundedRandomValue ThreadLocalRandom.current().nextInt());其实是有边界的它的边界就是 int 的边界。 接下来我们看看如何生成有边界的随机 int 值这意味着我们需要传递边界下限和边界上限作为参数
int boundedRandomValue ThreadLocalRandom.current().nextInt(0, 100);请注意这是一个左闭右开区间也就是说上面的实例生成的随机数在 [0,100) 之间包含了 0 但不包含 100。
同样的我们可以通过调用 nextLong() 和 nextDouble() 方法生成 long 和 double 类型的随机值调用方式与上面示例中 nextInt() 类似。
Java 8 还添加了 nextGaussian() 方法从生成器序列中生成下一个正态分布的值其值范围在 0.0 和 1.0 之间。
与 Random 方法类似ThreadLocalRandom 也提供了 doubles() 、ints() 和 longs() 方法生成一序列流式 ( stream ) 的随机值。 【3】使用 JMH 比较 ThreadLocalRandom 和 Random
记下来我们看看如何在多线程环境中分别使用这两个类生成随机值然后再使用 JMH 比较它们的性能。
首先我们创建一个示例其中所有线程共享一个 Random 实例。
ExecutorService executor Executors.newWorkStealingPool();
ListCallableInteger callables new ArrayList();
Random random new Random();
for (int i 0; i 1000; i) {callables.add(() - {return random.nextInt();});
}
executor.invokeAll(callables);
上面的代码中我们把使用 Random 实例生成随机值的任务提交给 ExecutorService 。
然后我们使用 JMH 基准测试来检查上面代码的性能
# Run complete. Total time: 00:00:36
Benchmark Mode Cnt Score Error Units
ThreadLocalRandomBenchMarker.randomValuesUsingRandom avgt 20 771.613 ± 222.220 us/op
接着类似地我们使用 ThreadLocalRandom 而不是 Random 实例
ExecutorService executor Executors.newWorkStealingPool();
ListCallableInteger callables new ArrayList();
for (int i 0; i 1000; i) {callables.add(() - {return ThreadLocalRandom.current().nextInt();});
}
executor.invokeAll(callables);
上面的代码为线程池中的每个线程单独使用了一个 ThreadLocalRandom 实例。
下面是使用 JMH 对 ThreadLocalRandom 的测试结果
# Run complete. Total time: 00:00:36
Benchmark Mode Cnt Score Error Units
ThreadLocalRandomBenchMarker.randomValuesUsingThreadLocalRandom avgt 20 624.911 ± 113.268 us/op
通过 JMH 的测试结果中可以看出使用 Random 生成 1000 个随机值所花费的平均时间是 772 微秒但使用 ThreadLocalRandom 只花了 625 微秒。嗯差距不是很大但好歹也是有差距的因为生成 1000 个随机数是瞬间的事情。
因此我们可以得出结论ThreadLocalRandom 在高度并发的环境中更有效。
