Java:
Generazione di numeri casuali

Come fare:

In Java, la generazione di numeri casuali può essere realizzata utilizzando la classe Random del pacchetto java.util, o le classi ThreadLocalRandom e SecureRandom per casi d’uso specifici. Gli esempi seguenti illustrano come utilizzare queste classi.

Usando la classe Random

La classe Random offre un modo per generare numeri pseudo-casuali semplici.

import java.util.Random;

public class RandomExample {
    public static void main(String[] args) {
        Random rand = new Random(); // Crea un oggetto Random

        int randInt = rand.nextInt(50); // Genera un intero casuale da 0 a 49
        double randDouble = rand.nextDouble(); // Genera un double casuale tra 0.0 e 1.0
        boolean randBoolean = rand.nextBoolean(); // Genera un booleano casuale
        
        System.out.println("Intero Casuale: " + randInt);
        System.out.println("Double Casuale: " + randDouble);
        System.out.println("Booleano Casuale: " + randBoolean);
    }
}

Usando la classe ThreadLocalRandom

Per applicazioni concorrenti, ThreadLocalRandom è più efficiente di Random.

import java.util.concurrent.ThreadLocalRandom;

public class ThreadLocalRandomExample {
    public static void main(String[] args) {
        int randInt = ThreadLocalRandom.current().nextInt(1, 101); // Da 1 a 100
        double randDouble = ThreadLocalRandom.current().nextDouble(1.0, 10.0); // Da 1.0 a 10.0
        
        System.out.println("Intero Casuale: " + randInt);
        System.out.println("Double Casuale: " + randDouble);
    }
}

Usando la classe SecureRandom

Per operazioni crittografiche, SecureRandom fornisce un livello di sicurezza superiore.

import java.security.SecureRandom;

public class SecureRandomExample {
    public static void main(String[] args) {
        SecureRandom secRand = new SecureRandom();
        
        byte[] bytes = new byte[20];
        secRand.nextBytes(bytes); // Riempie bytes con numeri casuali sicuri
        
        System.out.println("Byte Casuali Sicuri:");
        for (byte b : bytes) {
            System.out.printf("%02x ", b);
        }
    }
}

Approfondimento

La generazione di numeri casuali si è evoluta significativamente dai primi giorni del computing. La classe Random di Java utilizza una formula congruenziale lineare per generare numeri pseudo-casuali, che sono deterministici e non adatti per applicazioni ad alta sicurezza. Questo ha portato all’introduzione di SecureRandom, che utilizza algoritmi più sofisticati (ad esempio, SHA1PRNG) per produrre numeri casuali crittograficamente forti.

Tuttavia, Random e SecureRandom hanno i loro svantaggi, come il degrado delle prestazioni in ambienti multithreading. La classe ThreadLocalRandom è stata introdotta in Java 7 per affrontare questo problema fornendo generatori di numeri casuali locali al thread, migliorando significativamente le prestazioni in applicazioni concorrenti.

Sebbene queste classi coprano la maggior parte delle esigenze, per requisiti estremamente elevati o specializzati, gli sviluppatori potrebbero esplorare librerie aggiuntive o sviluppare soluzioni personalizzate. È essenziale scegliere l’approccio giusto in base alle esigenze di sicurezza e ai requisiti di prestazione del caso d’uso.