Question

我点击按钮多次执行以下代码：

int UP = 4;
Log.println(Log.DEBUG, "random", new Random().nextInt(UP) + " " 
                               + new Random().nextInt(UP) + " "
                               + new Random().nextInt(UP) + " "
                               + new Random().nextInt(UP) + " "
                               + new Random().nextInt(UP) + " "
                               + new Random().nextInt(UP) + " "
                               + new Random().nextInt(UP) + " "
                               + new Random().nextInt(UP) + " "
 );

我对在日志中得到这个感到非常惊讶：

04-07 21:26:36.659: D/random(15640): 1 1 1 1 1 1 1 1 
04-07 21:26:37.059: D/random(15640): 2 2 2 2 2 2 2 2 
04-07 21:26:37.429: D/random(15640): 2 2 2 2 2 2 2 2 
04-07 21:26:37.789: D/random(15640): 2 2 2 2 2 2 2 2 
04-07 21:26:38.119: D/random(15640): 1 1 1 1 1 1 1 1 
04-07 21:26:38.429: D/random(15640): 1 1 1 1 1 1 1 1 
04-07 21:26:38.739: D/random(15640): 1 1 1 1 1 1 1 1 
04-07 21:26:39.019: D/random(15640): 2 2 2 2 2 2 2 2 
04-07 21:26:39.319: D/random(15640): 2 2 2 2 2 2 2 1 
04-07 21:26:39.599: D/random(15640): 2 1 1 1 1 1 1 1

- 当然，这些序列绝对是非随机的。

我知道，我应该创建一个Random对象的实例，并根据需要多次调用它nexInt()。但是Java每次都会更改静态种子数随机实例由Random()构造函数创建：

public Random() { 
    this(++seedUniquifier + System.nanoTime()); 
}
private static volatile long seedUniquifier = 8682522807148012L;

所以生成的序列应该是随机的，无论我们是使用一个对象还是每次使用新对象。但出于某种原因，他们不是。

我决定继续我的研究，用不同的论点调用nextInt()。而我接下来看到的，让我更加惊讶。我注意到每当我选择UP常量为2 的幂时，new Random().nextInt(UP)的结果仍然绝对是非随机的，但是当我选择不同的数字时，一切都很好。

UP = 8：

04-07 21:43:47.169: D/random(15789): 5 4 4 4 4 5 5 5 
04-07 21:43:47.809: D/random(15789): 7 7 7 7 7 7 7 7 
04-07 21:43:48.249: D/random(15789): 6 7 7 7 7 6 6 6 
04-07 21:43:48.619: D/random(15789): 6 6 6 6 6 6 6 6 
04-07 21:43:48.999: D/random(15789): 5 5 5 5 5 5 4 4 
04-07 21:43:49.399: D/random(15789): 4 4 4 4 4 4 4 4

UP = 32：

04-07 21:45:27.979: D/random(15888): 16 15 15 14 15 15 15 24 
04-07 21:45:28.329: D/random(15888): 23 23 23 24 24 24 24 21 
04-07 21:45:28.549: D/random(15888): 22 20 20 20 20 21 21 21 
04-07 21:45:28.849: D/random(15888): 31 31 31 31 31 31 29 29 
04-07 21:45:29.329: D/random(15888): 27 28 28 28 26 26 26 26

但是对于UP = 10结果看起来是随机的，不是吗？ -

04-07 21:47:02.189: D/random(15983): 8 4 1 9 6 6 4 2 
04-07 21:47:02.639: D/random(15983): 7 5 3 0 7 5 2 0 
04-07 21:47:02.999: D/random(15983): 3 9 6 4 1 8 6 3 
04-07 21:47:03.379: D/random(15983): 5 4 1 8 6 3 0 8 
04-07 21:47:03.669: D/random(15983): 5 1 8 6 3 3 1 8 
04-07 21:47:03.989: D/random(15983): 3 3 1 4 1 8 6 3 
04-07 21:47:04.269: D/random(15983): 6 6 3 1 8 5 3 0

所以我只有一个问题：任何人都知道发生了什么以及为什么？为什么nextInt(2^N)获得的结果是非随机的，而使用任何其他参数获得的结果非常好？

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更新。评论中的家伙说，桌面JVM结果在作为nextInt()参数传递的数字上是随机的。那么描述的行为仅针对Android吗？

更新2。答案标记为此问题的最佳答案，尤其是下面的讨论，可以清楚地说明发生了什么。

Answer 1

来自nextInt()上的Java文档：

public int nextInt（int n）统一返回伪随机数在0（包括）和指定值之间分配int值（独占的），从这个随机数生成器的序列中提取。该 nextInt的一般契约是指定的一个int值范围是伪随机生成并返回的。所有可能的int 以（近似）相等的概率产生值。方法 nextInt（int n）由Random类实现，如下所示：

 public int nextInt(int n) {
   if (n <= 0)
     throw new IllegalArgumentException("n must be positive");

   *if ((n & -n) == n)  // i.e., n is a power of 2
     return (int)((n * (long)next(31)) >> 31);*

   int bits, val;
   do {
       bits = next(31);
       val = bits % n;
   } while (bits - val + (n-1) < 0);
   return val;
 }

注意当n是2的幂时的特定情况。无论你传入nextInt的n是什么，用相同的输入位调用函数next，return语句就是简单的n次，所以每当你发出2次请求的权力时，它就会变得非常确定。

Android的Random.nextInt（2 ^ N）有什么问题？

1 个答案: