为什么 Collections#shuffle 不使用 ThreadLocalRandom？答案

【问题标题】：Why does Collections#shuffle not use ThreadLocalRandom?为什么 Collections#shuffle 不使用 ThreadLocalRandom？
【发布时间】：2018-11-20 03:38:56
【问题描述】：

public static void shuffle(List<?> list) {
    Random rnd = r;
    if (rnd == null)
        r = rnd = new Random(); // harmless race.
    shuffle(list, rnd);
}

private static Random r;

我注意到Collections#shuffle 使用new Random() 而不是ThreadLocalRandom.current()，我很好奇为什么。我写了一个比较两者的基准测试，使用ThreadLocalRandom.current() 的方法每次迭代都更快。这是基准：

@State(Scope.Benchmark)
@BenchmarkMode(Mode.AverageTime)
@OutputTimeUnit(TimeUnit.NANOSECONDS)
@Warmup(iterations = 15, time = 500, timeUnit = TimeUnit.MILLISECONDS)
@Measurement(iterations = 20, time = 500, timeUnit = TimeUnit.MILLISECONDS)
@Fork(5)
public class MyBenchmark {
    @Param({"10", "1000", "100000"})
    private int i;

    private List<Integer> list;

    private static final Random RANDOM = new Random();

    @Setup
    public void initialize() {
        list = ThreadLocalRandom.current()
                                .ints(i)
                                .boxed()
                                .collect(Collectors.toList());
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        org.openjdk.jmh.Main.main(args);
    }

    @Benchmark
    public List<Integer> oldMethod() {
        Collections.shuffle(list, RANDOM);
        return list;
    }

    @Benchmark
    public List<Integer> newMethod() {
        Collections.shuffle(list, ThreadLocalRandom.current());
        return list;
    }
}

结果：

Benchmark                 (i)  Mode  Cnt        Score       Error  Units
MyBenchmark.newMethod      10  avgt  100       60.802 ±     0.785  ns/op
MyBenchmark.newMethod    1000  avgt  100     6879.496 ±    15.638  ns/op
MyBenchmark.newMethod  100000  avgt  100  1248858.889 ± 33632.559  ns/op
MyBenchmark.oldMethod      10  avgt  100       90.636 ±     1.379  ns/op
MyBenchmark.oldMethod    1000  avgt  100     9740.442 ±    57.373  ns/op
MyBenchmark.oldMethod  100000  avgt  100  1511428.034 ± 27744.775  ns/op

那么，为什么new Random() 被使用而不是ThreadLocalRandom.current()？

我的猜测：

自 JDK 1.7 中 ThreadLocalRandom 发布以来，此方法尚未更新
new Random() 用于线程安全？

【问题讨论】：

我猜这是你的第一个猜测。 Java 充满了可以（甚至应该）重新编写的遗留代码，但不是出于兼容性原因。
最有可能？ JDK 设计者不想在 Collections API 中构建基于ThreadLocal 的内存泄漏。
AFAICT Java 开发人员没有公开声明重写无错误代码以利用以后（也许更好）的 API 的政策。如果真的没有这样的公共政策，这真的是在征求人们对是否重写的意见，这对 SO 来说是题外话。

标签： java random collections shuffle

【解决方案1】：

Collections.shuffle(List) 和 Collections.shuffle(List, Random) 方法是在 JDK 1.2 中添加的，而 ThreadLocalRandom 类直到 Java 7 才添加。因此，对于 Java 7 之前的所有版本，shuffle(List) 使用了Random.

虽然没有指定shuffle(List) 的随机性来源，但如果将其更改为使用不同的随机性来源，则可能是意外的行为变化。因此，该方法保持原样，使用Random 的实例。

没有太大必要改变它。其他随机性来源，例如 ThreadLocalRandom 和 SecureRandom，是 Random 的子类，如果应用程序需要，它们可用于使用双参数重载 shuffle(List, Random) 进行洗牌。

【讨论】：