为什么Random类不是静态的？

Question

在Java中，我们有静态类Math。你不需要创建它的对象，因此它是静态的。另一个是Random类。我们不需要创建它的实例，那么为什么它不是静态的呢？我经常使用随机数，并且在每个类中创建rand字段以生成随机数时感到很烦恼。那为什么不把它设为静态的呢？

- Michał Tabor

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Java中的顶层类不能声明为静态，你确实需要创建Random的实例。你提出问题时的前提都是不正确的。 - Jon Skeet

在 Math 中有一个静态的 random()。 - josefx

一个更好的问题应该是：“为什么Random类不是final的？” - bvdb

Answer 1

Random类有状态，包括它在序列中的位置，因为生成的值并不是真正的随机值，而只是伪随机序列。

可以通过使用相同的种子初始化两个实例来证明这一点。

Random a = new Random(123);
Random b = new Random(123);
for (int i = 0; i < 5; i++) {
    System.out.println(a.nextInt() + "," + b.nextInt());
}

输出

-1188957731,-1188957731
1018954901,1018954901
-39088943,-39088943
1295249578,1295249578
1087885590,1087885590

如果您使用默认构造函数Random()创建对象，则种子基于当前纳秒时间加上静态计数器进行初始化，这意味着不同的实例很可能具有不同的随机序列。

- Adam

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如果您使用默认构造函数Random()创建，则种子将用当前毫秒数初始化。但是，即使对于默认的new Random()，种子的生成也比仅使用System.currentTimeMillis()更为复杂。 - bestsss

@bestsss 抱歉，你是正确的。我在查看一些非常古老的java.util.Random源代码（令人恼火的是谷歌上排名第一）。在1.5版本之前，使用System.currentTimeMillis()曾经是预期的行为，但现在如你所说，已经更加复杂化了。 - Adam

是的，在1.5中进行了更改，它确实只有毫秒（相当糟糕）。 - bestsss

Answer 2

你确实需要创建实例，因为随机数生成器有状态。具体来说，该状态控制伪随机序列中的当前位置。

如果您想要多个独立的生成器（不共享状态），那么您需要单独的实例。

- Oliver Charlesworth

Answer 3

原因在于您可能需要多个独立的随机数生成器，这可以通过拥有多个Random实例来实现。

- NPE

Answer 4

关键在于种子。正如您所知，我们不讨论真正的随机数，而是伪随机数。当您知道第一个数字时，您可以计算出其他数字。这就是为什么我们使用所谓的“种子”的原因。每个Random对象都有不同的种子。如果Random是静态的，您将无法拥有两个不同的种子。请注意，setSeed()方法将影响所有随机数生成器（而我们经常只想更改一个）。

- Adam Sznajder