C# Random.Next 突然停止返回随机值 [重复]

Question

可能重复：
System.Random keeps on returning the same value

我正在重构和扩展一个基于 C# 代理的小型模型，以帮助一些生物学教授预测疾病的传播。模拟的每一年，每个个体随机移动到附近的人口节点，可能传播疾病。我是 C# 的新手，但我读过有关 Random.Next 的潜在问题，如果使用相同的系统时间重新初始化，则返回相同的值。为了避免这种情况，我创建了一个静态实例，每个新的随机值都会引用它。

具体情况：

在我努力扩大模型的过程中，我对其进行了更改，以并行计算每个人口节点的“旅行”信息。在测试模型时，我注意到在新版本中，疾病不会在第​​一年之后传播。进一步的调查将问题缩小到节点之间的旅行。第一年之后，所有特工都保持不动。我检查了负责他们旅行的函数，发现它通过创建所有附近节点的列表、生成随机数

问题：

然后我添加了一个打印语句来输出每次迭代的随机索引值。我发现整个模型在模拟的第一年完全按照预期工作，生成的随机数在可接受的范围内。然而，在第一年结束和模拟循环之后，完全相同的代码只会返回一个“随机”索引 0。每个线程、每次迭代、每个节点、每个代理，总是 0。因为代理的当前节点总是列表中的第一项，代理不再移动。

我认为这可能是系统时间种子错误的另一种表现形式，所以我尝试了三种不同的方式来实现静态随机对象，但都没有帮助。每次我运行模拟时，第一年总是正常工作，然后 Random.Next() 开始只返回 0。

有没有人知道我应该在哪里寻找错误？谢谢！

Answer 1

我怀疑您在多个线程中同时使用Random 的同一实例。不要那样做 - 它不是线程安全的。

选项：

• 为每个线程创建一个新的 Random 实例（ThreadStatic 可以在此处提供帮助）
• 使用Random 的单个实例，但只能在锁中使用它。

我有一个带有一些示例代码的blog post，但请阅读 cmets 以及改进它的好建议。我计划在不久的将来写另一篇关于随机性的文章......

Answer 2

我不认为 Random 类被设计为线程安全的（可同时从多个线程中使用） - 因此，如果您以这种方式共享单个实例，您可能会破坏随机生成器的状态，从而阻止它无法正常运行。

您可以将包含对 Random 类的引用的静态变量装饰为ThreadStatic，这将允许您为每个线程维护一个单独的实例：

[ThreadStatic]
private static Random m_Random;  // don't attempt to initialize this here...

public void YourThreadStartMethod()
{
    // initialize each random instance as each thread starts...
    m_Random = new Random();
}

如果您使用的是 .NET 4.0，还有 ThreadLocal<T> 类，它有助于更​​轻松地为每个线程初始化一个实例。

Answer 3

Random 对象不是线程安全的。为了解决这个问题，您可以使用从this answer 窃取的代码：

class ThreadSafeRandom 
{ 
    private static Random random = new Random(); 

    public static int Next() 
    { 
       lock (random) 
       { 
           return random.Next(); 
       } 
    } 
}

您还可以使用RNGCryptoServiceProvider，它是线程安全的，并且还可以生成更好的随机数据。

Answer 4

我认为您应该改用 RNGCryptoServiceProvider

http://msdn.microsoft.com/en-us/library/system.security.cryptography.rngcryptoserviceprovider.aspx