Java Academy · Lekcja

Generowanie liczb losowych

Random i ThreadLocalRandom

Generowanie liczb losowych to bezpłatna lekcja Java Academy na CoddyKit. To lekcja 2 z 4. Możesz przeczytać całą lekcję poniżej za darmo — a potem ćwiczyć ją interaktywnie w przeglądarce z wbudowanym edytorem kodu i tutorem AI dostępnym 24/7. To część ścieżki edukacyjnej Java Academy, a Twój postęp synchronizuje się między webem a aplikacją CoddyKit. Kurs Java Academy zawiera 4 lekcji w sumie.

Generowanie liczb losowych

Losowość jest wykorzystywana w grach, symulacjach i próbkowaniu. Java oferuje Math.random(), klasę Random oraz ThreadLocalRandom do kodu współbieżnego.

Podstawy Math.random

Math.random() zwraca wartość typu double z zakresu [0.0, 1.0): zero jest włączone, a jeden wyłączony.

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        double r = Math.random();
        System.out.println("Value between 0 and 1: " + r);
    }
}

Skalowanie Math.random

Aby uzyskać zakres liczb całkowity, należy pomnożyć wynik i wykonać rzutowanie. (int)(Math.random() * 6) zwraca wartości od 0 do 5.

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int roll = (int)(Math.random() * 6) + 1;
        System.out.println("Dice: " + roll);
    }
}

Klasa Random

Klasa java.util.Random jest bardziej elastyczna. Należy utworzyć jej instancję, a następnie wywoływać metody takie jak nextInt, nextDouble i nextBoolean.

import java.util.Random;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Random rng = new Random();
        System.out.println(rng.nextBoolean());
        System.out.println(rng.nextDouble());
    }
}

nextInt z ograniczeniem

nextInt(bound) zwraca wartość int od 0 (włącznie) do bound (wyłącznie). nextInt(6) zwraca wartości od 0 do 5.

import java.util.Random;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Random rng = new Random();
        int value = rng.nextInt(100);
        System.out.println("0 to 99: " + value);
    }
}

Ziarno zapewniające powtarzalność

Przekazanie ziarna do konstruktora sprawia, że sekwencja jest deterministyczna: to samo ziarno zawsze generuje te same liczby. Jest to niezwykle przydatne podczas testowania.

import java.util.Random;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Random rng = new Random(42);
        System.out.println(rng.nextInt(1000));
        System.out.println(rng.nextInt(1000));
    }
}

To samo ziarno, ta sama sekwencja

Dwa obiekty Random utworzone z tym samym ziarnem generują identyczne sekwencje. Jest to przydatne, gdy błąd trzeba dokładnie odtworzyć.

import java.util.Random;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Random a = new Random(7);
        Random b = new Random(7);
        System.out.println(a.nextInt(50) == b.nextInt(50));
    }
}

ThreadLocalRandom

W programach wielowątkowych pojedynczy współdzielony obiekt Random staje się wąskim gardłem. ThreadLocalRandom.current() zapewnia każdemu wątkowi własny generator, bez rywalizacji o zasoby.

import java.util.concurrent.ThreadLocalRandom;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int value = ThreadLocalRandom.current().nextInt(1, 7);
        System.out.println("Dice: " + value);
    }
}

Nie należy współdzielić jednego Random między wątkami

Nie należy przekazywać jednej instancji Random wielu wątkom, ponieważ może to prowadzić do gorszego rozkładu i rywalizacji o zasoby. W kodzie współbieżnym należy preferować ThreadLocalRandom.

Liczby double i rozkład normalny

nextDouble() zwraca wartość z zakresu [0,1), a nextGaussian() zwraca wartości z rozkładu normalnego o średniej 0 i odchyleniu standardowym 1.

import java.util.Random;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Random rng = new Random(1);
        System.out.println(rng.nextDouble());
        System.out.println(rng.nextGaussian());
    }
}

Wybór właściwego narzędzia

Należy użyć Math.random(), gdy potrzebna jest szybko wygenerowana wartość double, Random, gdy potrzebne są ograniczenia lub ziarno, a ThreadLocalRandom w kodzie współbieżnym. W przypadku losowości związanej z bezpieczeństwem należy zamiast tego użyć SecureRandom.

Szybkie sprawdzenie

Proszę sprawdzić swoje rozumienie losowości.

Podsumowanie

Nauczyli się Państwo generować liczby losowe.

Math.random() zwraca wartość double z zakresu [0,1).
Random.nextInt(bound) zwraca wartości od 0 do bound-1.
Ziarno sprawia, że sekwencje można odtworzyć.
ThreadLocalRandom jest bezpiecznym dla kodu współbieżnego wyborem.

Często zadawane pytania

Czy lekcja „Generowanie liczb losowych” jest bezpłatna?

Tak — pełny tekst „Generowanie liczb losowych” jest dostępny za darmo tutaj w sieci. Aby ćwiczyć ją interaktywnie (wbudowany edytor kodu i tutor AI dostępny 24/7) i odblokować resztę kursu Java Academy, przejdź na CoddyKit PRO. Kurs Java Academy zawiera 4 lekcji w sumie.

Co nauczysz się w „Generowanie liczb losowych”?

Random i ThreadLocalRandom Ćwiczysz Java Academy z praktycznym kodem, który uruchamiasz bezpośrednio w przeglądarce, a tutor AI dostępny 24/7 odpowiada na Twoje pytania podczas pracy nad lekcją.

Czy potrzebuję doświadczenia, aby zacząć Java Academy?

Nie wymagamy żadnego doświadczenia. Java Academy w CoddyKit jest strukturyzowany dla początkujących i zaawansowanych użytkowników, więc możesz zacząć tutaj lub od początku i uczyć się w swoim tempie. To lekcja 2 z 4.

Ile czasu zajmuje lekcja „Generowanie liczb losowych”?

Większość lekcji CoddyKit trwa około 5–10 minut. Każda lekcja to mały, interaktywny krok, dzięki czemu robisz systematyczne postępy i zawsze wracasz dokładnie do tego samego miejsca — na webie i w aplikacji.

Czy mogę pisać i uruchamiać kod w tej lekcji Java Academy?

Tak. Każda lekcja Java Academy zawiera wbudowany edytor kodu, więc piszesz i uruchamiasz prawdziwy kod bezpośrednio w przeglądarce i od razu otrzymujesz sprzężenie zwrotne od AI — bez konfiguracji na komputerze.

Wszystkie lekcje w tym kursie

← Powrót do Java Academy