Java 乱数生成：Random クラスと Math.random 実践ガイド

この簡潔なチュートリアルでは、Java で乱数値を生成する2つの最も一般的なアプローチ、java.util.Random と Math.random() を学びます。両方とも JDK の一部ですが、それぞれわずかに異なるユースケースに適し、独自の機能を提供します。

• java.util.Random – あらゆるプリミティブ型の数値を生成可能。再現性のためにシード指定可。
• Math.random() – オブジェクト作成なしで [0.0, 1.0) の範囲の double を素早く取得可能。

java.util.Random での乱数生成

Random クラスは int、long、float、double、boolean 値を生成できます。一度インスタンス化して同じオブジェクトを再利用すると、パフォーマンスオーバーヘッドを回避できます。

以下は 0〜99（含む）の乱数整数を10個出力する完全な例です。上限を込みにする場合は引数に1を加えます。

import java.util.Random;
public class RandomNumbers {
    public static void main(String[] args) {
        Random rng = new Random();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            int randomNumber = rng.nextInt(100); // 0-99
            System.out.println("Random No: " + randomNumber);
        }
    }
}

典型的な出力：

Random No: 17
Random No: 57
Random No: 73
Random No: 48
Random No: 68
Random No: 86
Random No: 34
Random No: 97
Random No: 73
Random No: 18

Random はほとんどの用途でスレッドセーフなため、必要なら同じインスタンスを複数スレッドで共有できます。再現可能なシーケンスが必要ならシードを渡します：new Random(42)。

Math.random() での乱数生成

[0.0, 1.0) の double がすぐに必要な場合、Math.random() が便利です。内部的には単一の Random インスタンスに委譲するため、小規模ワークロードでは効率的です。

例：double 値を10個生成。

public class DemoRandom {
    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println(Math.random());
        }
    }
}

典型的な出力：

0.46518450373334297
0.14859851177803485
0.5628391820492477
0.6323378498048606
0.1740198445692248
0.9140544122258946
0.9167350036262347
0.49251219841030147
0.7426056725722353

異なる範囲の整数や double を得るには、Math.random() に算術を組み合わせます。例えば 1〜10（含む）のランダム整数：(int)(Math.random() * 10) + 1。

重要ポイント

• 多様なプリミティブ型や、シードによる決定論的シーケンスが必要なら java.util.Random
• [0.0, 1.0) 区間の double を手早く取得するなら Math.random()
• 同じ Random インスタンスを再利用し、繰り返しシードのオーバーヘッドを回避
• 並行環境でのスレッドセーフ・高性能な乱数には ThreadLocalRandom（Java 7+）を検討