一、Random

在创建Random类时会生成seed，seed用于生成随机数。在每次生成随机数后，都会使用CAS的方式更新seed，所以Random是线程安全的。但是在并发度较高的情况下，CAS的效率会变得很低。

protected int next(int bits) {
    long oldseed, nextseed;
    AtomicLong seed = this.seed;
    do {
        oldseed = seed.get();
        nextseed = (oldseed * multiplier + addend) & mask;
    } while (!seed.compareAndSet(oldseed, nextseed));
    return (int)(nextseed >>> (48 - bits));
}

二、ThreadLocalRandom

current()

static final ThreadLocalRandom instance = new ThreadLocalRandom();

public static ThreadLocalRandom current() {
    if (UNSAFE.getInt(Thread.currentThread(), PROBE) == 0)
        localInit();
    return instance;
}

current()首先查看当前线程中的PROBE（探针）是否初始化，如果是，则返回一个ThreadLocalRandom的单例；如果否，则调用localInit()进行初始化。

localInit()

static final void localInit() {
    int p = probeGenerator.addAndGet(PROBE_INCREMENT);
    int probe = (p == 0) ? 1 : p; // skip 0
    long seed = mix64(seeder.getAndAdd(SEEDER_INCREMENT));
    Thread t = Thread.currentThread();
    UNSAFE.putLong(t, SEED, seed);
    UNSAFE.putInt(t, PROBE, probe);
}

localInit()生成probe和seed，并存入当前线程。probe和seed在Thread中的定义如下：

@sun.misc.Contended("tlr")
int threadLocalRandomProbe;

@sun.misc.Contended("tlr")
long threadLocalRandomSeed;

nextInt()

public int nextInt() {
    return mix32(nextSeed());
}

final long nextSeed() {
    Thread t; long r; // read and update per-thread seed
    UNSAFE.putLong(t = Thread.currentThread(), SEED,
                   r = UNSAFE.getLong(t, SEED) + GAMMA);
    return r;
}

由此可见，虽然ThreadLocalRandom是单例，所有线程共用一个，但是生成随机数的nextInt()却是使用各自线程中的seed，线程之间是相互隔离的。所以ThreadLocalRandom在高并发场景下的性能要优于Random。

来源：oschina

链接：https://my.oschina.net/u/2286010/blog/3207128

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