這將不是說(shuō)明隨機(jī)數(shù)生成器畢竟不是那么隨機(jī)的文章之一。 因此，您中的那些人希望獲得有關(guān)如何破解老虎機(jī)，繼續(xù)前進(jìn)的指南，在這里什么也看不到。

相反，它是有關(guān)一個(gè)不太常見(jiàn)的鎖爭(zhēng)用問(wèn)題的帖子，該問(wèn)題隱藏在Java API的隨機(jī)數(shù)生成器中。

要打開(kāi)該主題，讓我們開(kāi)始研究如何在java.util.Random類(lèi)中處理并發(fā)。 java.util.Random的實(shí)例是線程安全的。 但是，在線程之間并發(fā)使用同一java.util.Random實(shí)例是同步的，并且我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)趨向于觸發(fā)影響應(yīng)用程序性能的爭(zhēng)用問(wèn)題。

在您的日常企業(yè)應(yīng)用程序中，這聽(tīng)起來(lái)似乎不是一個(gè)重要的問(wèn)題–畢竟，您實(shí)際上有多少次實(shí)際執(zhí)行了故意無(wú)法預(yù)測(cè)的事情？ 相反，您只是在按照可預(yù)見(jiàn)的方式遵循業(yè)務(wù)規(guī)則。 我必須承認(rèn)，盡管在某些情況下，這些業(yè)務(wù)規(guī)則比真正的隨機(jī)種子生成算法所涉及的熵甚至更大，但這完全是另一回事。

但是，魔鬼隱藏在細(xì)節(jié)中，在這種情況下，碰巧是java.util.Random的子類(lèi)，即java.util.SecureRandom 。 此類(lèi)，如名稱(chēng)所述，應(yīng)在隨機(jī)數(shù)生成器的結(jié)果必須是加密安全的情況下使用。 由于人類(lèi)未知的原因，在通常不希望隨機(jī)性的密碼安全方面具有重要意義的情況下，該實(shí)現(xiàn)已被選擇為許多常見(jiàn)API的主干。

我們通過(guò)密切關(guān)注鎖爭(zhēng)用檢測(cè)解決方案的采用來(lái)親身體驗(yàn)這個(gè)問(wèn)題。 根據(jù)結(jié)果??，通過(guò)看上去無(wú)害的java.io.File.createTempFile（）調(diào)用觸發(fā)了Java應(yīng)用程序中最常見(jiàn)的鎖定問(wèn)題之一。 在后臺(tái)，這種臨時(shí)文件的創(chuàng)建依賴(lài)于SecureRandom類(lèi)來(lái)計(jì)算文件的名稱(chēng)。

private static final SecureRandom random = new SecureRandom(); static File generateFile(String prefix, String suffix, File dir) {long n = random.nextLong();if (n == Long.MIN_VALUE) {n = 0; // corner case} else {n = Math.abs(n);}return new File(dir, prefix + Long.toString(n) + suffix); }

然后，在調(diào)用nextLong時(shí)，SecureRandom最終調(diào)用其方法nextBytes（） ，該方法定義為synced ：

synchronized public void nextBytes(byte[] bytes) {secureRandomSpi.engineNextBytes(bytes); }

有人會(huì)說(shuō)，如果我在每個(gè)線程中創(chuàng)建新的SecureRandom，我將不會(huì)遇到任何問(wèn)題。 不幸的是，這并不是那么簡(jiǎn)單。 SecureRandom使用java.security.SecureRandomSpi的實(shí)現(xiàn)，無(wú)論如何最終都會(huì)爭(zhēng)奪它（您可能會(huì)在Jenkins問(wèn)題跟蹤器中看到以下帶有一些基準(zhǔn)的bug討論）

這與某些應(yīng)用程序使用模式結(jié)合在一起（尤其是如果您有許多SSL連接依靠SecureRandom來(lái)實(shí)現(xiàn)其加密握手魔術(shù)），則有形成長(zhǎng)期持久爭(zhēng)用問(wèn)題的趨勢(shì)。

如果您可以控制源代碼，則解決此問(wèn)題的方法很簡(jiǎn)單–只需重建解決方案即可依靠java.util.ThreadLocalRandom進(jìn)行多線程設(shè)計(jì)。 如果您堅(jiān)持使用標(biāo)準(zhǔn)API，則解決方案可能會(huì)更復(fù)雜，并且需要大量重構(gòu)。

故事的道德啟示？ 并發(fā)很難。 尤其是在您的系統(tǒng)構(gòu)建塊沒(méi)有考慮到這一點(diǎn)時(shí)。 無(wú)論如何，我確實(shí)希望這篇文章至少?gòu)膬蓚€(gè)新庫(kù)的誕生中拯救世界，在新庫(kù)中，隨機(jī)數(shù)生成器將成為競(jìng)爭(zhēng)點(diǎn)。

翻譯自: https://www.javacodegeeks.com/2015/03/shooting-yourself-in-the-foot-with-random-number-generators.html

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的用随机数发生器射击自己的脚的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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