C# 的 Random.Next() 是线程安全的吗？如何创建线程安全的替代方案？

C#随机数生成器中的线程安全问题

在软件开发中，确保在多线程环境中安全访问共享资源至关重要。C#的Random.Next()方法用于生成随机数，但其线程安全性值得探讨。

Random.Next()是线程安全的吗？

不是。如果多个线程同时使用同一个Random.Next()实例，可能会导致不可预测的行为，甚至可能产生一系列零值。

创建线程安全的随机数生成器

为了创建Random类的线程安全版本，建议采用以下方法：

public class ThreadSafeRandom
{
    private static readonly Random _global = new Random();
    [ThreadStatic] private static Random _local;

    public int Next()
    {
        if (_local == null)
        {
            int seed;
            lock (_global)
            {
                seed = _global.Next();
            }
            _local = new Random(seed);
        }

        return _local.Next();
    }
}

工作原理：

此类通过为每个线程维护一个唯一的静态Random实例来实现线程安全。当新线程访问该类时，它会从全局Random实例生成一个种子值，确保每个线程的序列唯一。

解决Random的细微问题

Random类还有一个特性：如果多个实例在短时间内（15毫秒内）创建，它们可能会返回相同的序列。为了减轻这个问题，使用全局Random实例来生成种子，防止冲突。

结论：

了解C# Random.Next()的线程安全限制并实现线程安全版本，可以确保在多线程应用程序中可靠地生成随机数。

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