Java随机数之System Random SecureRandom详解_securerandom获取四位随机数_4位随机数字 securerandom

学习路线：

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前言

我们在解决实际问题时，除了经常需要对数字、日期、时间进行操作之外，有时候还需要对系统进行设置，另外还需要生成一些随机数字。

那么我们又该如何实现这些需求呢？接下来我们会带着大家来学习一下Java中的另几个常用类，包括System、Random、SecureRandom等。

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全文大约 【4000】字， 不说废话，只讲可以让你学到技术、明白原理的纯干货！本文带有丰富的案例及配图，让你更好地理解和运用文中的技术概念，并可以给你带来具有足够启迪的思考…

一. System类

1. 简介

System类位于java.lang包中，代表着当前Java程序的运行平台，系统级的很多属性和控制方法都放在该类中。

由于该类的构造方法是private的，所以我们无法直接通过new的方式来创建该类的对象。System类提供了一些静态变量和静态方法，允许我们直接通过System类来调用这些类变量和类方法。在System类中，虽然有挺多的静态变量和方法，但对我们来说，只需记住一些常用的即可。

1.1 常用静态变量

System类中常用的静态变量有如下几个：

● PrintStream out：标准输出流；

● InputStream in：标准输入流；

● PrintStream err：标准错误输出流；

1.2 常用静态方法

System类中常用的静态方法有如下几个：

● currentTimeMillis()：返回当前的计算机时间；

● exit()：终止当前正在运行的 Java 虚拟机；

● gc()：请求系统进行垃圾回收，完成内存中的垃圾清除；

● getProperty()：获得系统中属性名为 key 的属性对应的值；

● arraycopy()：进行数组复制，即从指定源数组中复制一个数组。

接下来我们就把以上这些静态变量和静态方法的基本使用，给大家简要介绍一下。

2. 静态变量的使用

首先我们来看看System类中几个常用静态变量该如何使用。

2.1 out

out静态变量属于PrintStream类型，是System类中的标准输出流，用于接收要输出的数据。out中的数据内容通常会输出到显示器，或用户指定的某个输出目标。其实对我们来说，out并不陌生，可以说在我们之前的案例中经常使用，尤其是out中的print方法，最近我们一直在使用。但我们要搞清楚，print属于PrintStream流的方法，并不是 System类的方法。

//输出字符串不换行
System.out.print("Hello World");

//输出字符串并换行
System.out.println("Hello World");

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2.2 in

in静态变量属于InputStream类型，是System类中的标准输入流，用于接收输入的数据。in通常是对应着键盘的输入，或是用户指定的另一个输入源。我们在之前的案例中，也简单使用过in常量，但它没有out用的那么频繁。

上面的这个案例，System.in.read()语句可以读入一个字符，read()方法是InputStream类拥有的方法。变量c必须用 int 类型，而不能用char类型，否则可能会丢失精度而导致编译失败。另外上面的程序，如果输入的是汉字将不能正常输出。如果我们想正常输出汉字，需要把 System.in声明为 InputStreamReader类型的实例。比如

InputStreamReader in=new InputStreamReader(System.in,"GB2312")，此时就可以读入完整的Unicode码，才能显示正常的汉字。

2.3 err

err静态变量属于PrintStream类型，是System类中的标准错误输出流，用于接收要输出的数据。err中的数据内容通常会输出到显示器，或用户指定的某个输出目标。其用法与System.out一样，只是不需要我们提供参数就可以输出错误信息，也可以用来输出用户指定的其他信息，包括一些变量的值。

//err的用法
System.err.println();

//输出指定的内容
System.err.println("错误信息");

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以上这几个静态变量都很简单，大家记住其用法即可。

3. 静态方法的使用

接下来再跟大家说说System类中的几个常用静态方法的用法。

3.1 currentTimeMillis()方法

currentTimeMillis()方法用于返回当前计算机的时间戳，时间格式是当前计算机的时间与GMT时间(格林尼治时间)，自1970年 1月 1日 0时 0分 0秒以来所经历的毫秒数，我们一般用它来测试程序的执行时间。通过调用currentTimeMillis()方法，我们可以获得一个长整型的数字，该数字是以差值表达的当前时间。其实currentTimeMillis()方法我们在之前的文章中已经详细讲解过，这里就不再细说了。

long time = System.currentTimeMillis();

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3.2 exit()方法

exit()方法用于终止当前正在运行的Java虚拟机，也就是可以用于退出程序。该方法需要一个整型的status参数，0表示正常退出，非零表示异常退出。我们使用该方法，可以在图形界面编程中实现程序的退出功能。该方法的用法如下：

public class Demo01 {
	public static void main(String[] args) {
		//exit的用法
		try {
            //睡眠5秒
			Thread.sleep(5000);
			//5秒后正常退出程序
			System.exit(0);
		} catch (InterruptedException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
}

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3.3 gc()方法

gc()方法用于请求对系统主动进行垃圾回收，完成内存中的垃圾清除。但系统是否会立刻回收这些垃圾，却取决于系统中垃圾回收算法的具体实现，以及系统执行时的具体情况。一般我们在开发时不会主动调用该方法，有时候调用了也未必有效果。

//主动进行垃圾回收
System.gc();

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3.4 getProperty()方法

getProperty()方法可以根据指定的key，获得系统中对应的某些属性值，系统中常见的属性名及其属性如下表所示：

public class Demo03 {

	public static void main(String[] args) {
		//getProperty的用法
		
		//获取java版本
		String version = System.getProperty("java.version");
		System.out.println("Java版本:"+version);
		
		//获取java安装目录
		String home = System.getProperty("java.home");
		System.out.println("Java目录:"+home);
		
		//系统名称
        String name = System.getProperty("os.name");
        System.out.println("操作系统名称:"+name);
        
        //用户名称
        String user = System.getProperty("user.name");
        System.out.println("当前用户名称:"+user);
	}

}

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3.5 arraycopy()

arraycopy()方法用于数组复制，可以从指定的源数组中复制出一个数组，复制会从指定的位置开始，到目标数组的指定位置结束。arraycopy()方法一般有5个参数，其中，src表示源数组，srcPos表示从源数组中复制的起始位置，dest表示目标数组，destPos表示要复制到的目标数组的起始位置，length表示复制的个数。

public class Demo04 {

	public static void main(String[] args) {
		//arraycopy的用法
		
		//源数组
		char[] srcArray = {'A','B','C','D'};
		//目标数组
        char[] destArray = {'1','2','3','4','5'};
        
        //进行数组复制
        System.arraycopy(srcArray,1,destArray,1,2);
        
        System.out.println("遍历源数组:");
        for(int i = 0;i < srcArray.length;i++) {
            System.out.println("源数组中的每个元素:"+srcArray[i]);
        }
        
        System.out.println("遍历目标数组:");
        for(int j = 0;j < destArray.length;j++) {
            System.out.println("新数组中的每个元素:"+destArray[j]);
        }
	}

}

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二. Random随机类

1. 简介

我们在开发时，除了操作一些固定的数字之外，有时候还要操作一些不确定的随机数。Java中给我们提供了两种生成指定范围内随机数的方法：

● 使用Random类：伪随机数类，用来创建伪随机数。所谓伪随机数，就是指我们只要给定一个初始的种子，产生的随机数序列是完全一样的；

● 调用Math类的random()方法：Math.random()内部其实是在调用Random类，它也是伪随机数，但我们无法指定种子。

Random类为我们提供了比较丰富的随机数生成方法，比如nextInt()、nextLong()、nextFloat()、nextDouble()等方法。这些方法可以产生boolean、int、long、float、byte数组以及double类型的随机数，这是它比random()方法更好的地方，random()方法只能产生0~1之间的double类型随机数。

而且Random类提供的所有方法，生成的随机数字都是均匀分布的，也就是说区间内部的数字生成的概率是均等的。Random类位于java.util包中，该类有如下两个常用的构造方法：

● Random()：默认利用当前系统的时间戳作为种子数，使用该种子数构造出Random对象。

● Random(long seed)：使用单个的long类型参数，创建一个新的随机数生成器。

2. 常用API方法

在Random类中，有如下一些常用的API方法供我们操作随机数：

3. 基本用法

接下来我们通过一个案例，来给大家讲解一下上述方法该如何使用。

import java.util.Random;

public class Demo07 {

	public static void main(String[] args) {
		// 随机类生成随机数
		Random r = new Random();
		
		// 生成[0,1.0]区间的小数
		double d1 = r.nextDouble();
		System.out.println("d1="+d1);
		



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