Java 什么'；安卓系统有什么问题；s Random.nextInt（2^N）？

我通过单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) + " "
 );

我对日志中的这一点感到非常惊讶：

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，这些序列是绝对非随机的

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的

nexInt（）

。但是每当

Random（）

构造函数创建新的随机实例时，Java都会更改静态种子数：

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

因此，无论我们使用一个对象还是每次使用新对象，生成的序列都应该是随机的。但由于某些原因，它们不是

我决定继续我的研究，用不同的参数调用

nextInt（）

。接下来我看到的，让我更加惊讶。我注意到，每次我选择

UP

常量为2的幂时，

new Random（）的结果。nextInt（UP）

保持绝对非随机，但当我选择不同的数字时，一切都很正常

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 

但对于UP=10，结果看起来是随机的，不是吗--

所以我只有一个问题：有人知道发生了什么，为什么？为什么通过

nextInt（2^N）

获得的结果是非随机的，而通过任何其他参数获得的结果是相当好的

==================================

更新。评论中的人说，在桌面上，JVM结果是随机的，独立于作为

nextInt（）参数传递的数字。那么，所描述的行为是否只针对Android

更新2。这个问题的答案被标记为最佳答案，特别是下面的讨论非常清楚地解释了发生的情况。
来自
nextInt（）上的Java文档：

public int nextInt（int n）统一返回伪随机
分布在0（含0）和指定值之间的int值
（排除），从该随机数生成器的序列中提取。这个
nextInt的总合同是指在指定的
范围是伪随机生成并返回的。所有n可能整数
以（近似）相等的概率生成值。方法
nextInt（int n）由Random类实现，如同通过：

public int nextInt（int n）{
如果（n>31）*
int位，val；
做{
比特＝下一个（31）；
val=位%n；
}而（位-val+（n-1）<0）；
返回val；
}

注意n是2的幂时的具体情况。不管传递给
nextInt
的n个数是多少，函数
next
都是用相同的输入位调用的，返回语句是n倍，因此，无论何时发出2次幂请求，它都会返回非常确定的结果
“但是Java在Random（）构造函数每次创建新的Random实例时都会更改静态种子数目”这似乎与您的数据相矛盾。@LouisWasserman我添加了一段源代码，它表明了这一点……我不知道在nextInt（）上放置2^N时为什么会发生这种情况…对于其他数字，一切看起来都很好。如果我没记错的话，Random使用了两个种子。一个是所有实例的常量种子，另一个是启动时的
AtomicLong
，无法在桌面JVM上复制，具有任何
UP
值。@Salauyou您在什么环境下运行此操作？我运行您的代码并对于最多不同的值（包括4,8,32），etcI预期为伪随机分布。etcI尝试使用random（）的一个实例并生成nextInt（2^N）很多时候——一切都很好。初始种子值有点问题，它以某种方式与这个“特例”相互作用。对不起，但这个解释到目前为止看起来并不令人信服。如果您查看
next（int位）的实现
您将看到它基于当前种子，而不仅仅是输入。此外，到目前为止，我无法在桌面上重现奇怪的结果。必须尝试使用Android。文档中没有正式的定义，但构造函数中生成的种子值几乎肯定是基于系统时间的（与大多数伪随机生成器一样）。由于您正在快速声明多个构造，因此每个构造的种子值要么具有基本匹配的高阶位，要么完全匹配。除此之外，下一个（）函数去掉低阶位，因此如果高阶位匹配，种子将变得相同。因此，next（）将返回相同的值，尽管有构造函数语句。@Salauyou嗯，在进行一些调试时，我发现了几件事。1）[非常明显]，如果在随机（）之间引入一些人工睡眠构造函数你会得到更多的随机结果，这意味着你得到的部分原因是“错误”的种子设定，部分原因是
SeaNick
为2^N.2）Android source for random.java解释的内容（在构造中进行种子设定和
next
）与jdk实现非常不同，android版本之间也有很大差异。例如，在我的4.2.2中，
Random（）
构造函数种子的时间以毫秒为单位，而不是以纳秒为单位！！！@SeaNick+1。我同意你的观点，对于2^N，结果更依赖于种子（因为在这种情况下，
next
只被调用一次），而且由于我们在实例之间有非常“紧密”的种子，所以在时间上非常紧密，这使得结果看起来不那么随机。
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 

 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;
 }