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Math
Math
类就是用来进行数学计算的,它提供了大量的静态方法来实现数学计算计算次方:
计算 :
计算 次方:
计算的对数:
三角函数:
Math还提供了几个数学常量:
生成一个随机数x,x的范围是
0 <= x < 1
:如果我们要生成一个区间在
[MIN, MAX)
的随机数,可以借助Math.random()
实现,计算如下:Java标准库还提供了一个
StrictMath
,它提供了和Math
几乎一模一样的方法。区别在于,由于浮点数计算存在误差,不同的平台(例如x86和ARM)计算的结果可能不一致(指误差不同),因此,StrictMath
保证所有平台计算结果都是完全相同的,而Math
会尽量针对平台优化计算速度,所以,绝大多数情况下,使用Math
就足够了。Random
Random
用来创建伪随机数。所谓伪随机数,是指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。要生成一个随机数,可以使用
nextInt()
、nextLong()
、nextFloat()
、nextDouble()
:创建
Random
实例时,如果不给定种子,就使用系统当前时间戳作为种子,因此每次运行时种子不同,得到的伪随机数序列不同。如果在创建
Random
实例时指定一个种子,就会得到完全确定的随机数序列:前面使用的
Math.random()
实际上内部调用了Random
类,所以它也是伪随机数,只是无法指定种子。SecureRandom
有伪随机数,就有真随机数。实际上真正的真随机数只能通过量子力学原理来获取,而我们想要的是一个不可预测的安全的随机数,
SecureRandom
就是用来创建安全的随机数的:SecureRandom
无法指定种子,它使用RNG(random number generator)算法。JDK的SecureRandom
实际上有多种不同的底层实现,有的使用安全随机种子加上伪随机数算法来产生安全的随机数,有的使用真正的随机数生成器。实际使用的时候,可以优先获取高强度的安全随机数生成器,如果没有提供,再使用普通等级的安全随机数生成器:SecureRandom
的安全性是通过操作系统提供的安全的随机种子来生成随机数。这个种子是通过CPU的热噪声、读写磁盘的字节、网络流量等各种随机事件产生的“熵”。在密码学中,安全的随机数非常重要。如果使用不安全的伪随机数,所有加密体系都将被攻破。因此,时刻牢记必须使用
SecureRandom
来产生安全的随机数。需要使用安全随机数的时候,必须使用SecureRandom,绝不能使用Random!