Java Random.ints 利用 Stream 流批量生成随机数数组

Random.ints() 是自 Java 8 起引入的一个非常实用的方法。它直接返回一个 IntStream，可以快速生成随机整数流，并支持指定数量、范围，还能轻松转换为数组或实现去重。配合 Stream.generate 使用更灵活，多线程场景下推荐使用 ThreadLocalRandom。

具体而言，该方法能帮你省去手动循环的繁琐，直接通过 Stream API 批量生成随机整数，并轻松转换为数组。

生成固定数量的随机整数数组

先来看最常见的需求：生成固定数量的随机整数数组。这里有两种情况：不设范围时，默认全范围（包括负数）；或者限定上下界。

• 生成10个任意整数（含负数）：
  int[] arr = new Random().ints(10).toArray();
• 生成10个 [0, 100) 范围内的随机整数（左闭右开）：
  int[] arr = new Random().ints(10, 0, 100).toArray();

生成指定范围且去重的随机数组（需结合 distinct）

如果需要生成不重复的随机数，可以使用 distinct() 方法。但要注意，distinct() 不会终止流，因此必须确保范围足够大，否则可能陷入无限循环。

• 安全做法：从 [1, 100] 中取10个不重复的数：
  int[] arr = new Random().ints(1, 101).distinct().limit(10).toArray();
• 若范围不足（例如 ints(1, 5).distinct().limit(10)），流会一直尝试生成，最终可能不终止——实际使用中应校验范围大小。

用 Supplier + Stream.generate 构造更灵活的随机流

如果你需要更灵活的控制，例如混合类型（如 Long、Double）或复用同一个 Random 实例（保证线程安全或可重现），Stream.generate() 是更好的选择。

• 生成8个 [10, 20] 范围内的随机整数（复用 Random 实例）：
  Random r = new Random();
  int[] arr = Stream.generate(() -> r.nextInt(10, 21)).limit(8).mapToInt(Integer::intValue).toArray();
• 相比 ints()，这种方式便于统一 seed、切换 Random 实现（如 SecureRandom），也更容易嵌入复杂的业务逻辑。

注意点与性能提醒

当然，实际使用中还有几个需要注意的细节。直接调用 Random.ints() 会每次都新建 Random 实例（无 seed），适合简单场景；高频调用则建议复用实例。

• ints(long size, int origin, int bound) 中 bound > origin 必须成立，否则会抛出 IllegalArgumentException。
• 生成超大数组（如百万级）时，toArray() 会一次性分配内存，需注意堆空间；如果只需遍历，可直接用 forEach 或收集到集合。
• 多线程环境下，推荐使用 ThreadLocalRandom.current().ints(...) 替代 new Random()，性能更好，且线程安全。