1. Java常用类

1.1. Math

Java的Math类封装了很多与数学有关的属性和方法。

• Math.sqrt()//计算平方根
• Math.cbrt()//计算立方根
• Math.hypot(x,y)//计算 (x的平方+y的平方)的平方根

public static void main(String[] args) {
    /* Math.sqrt()//计算平方根
     * Math.cbrt()//计算立方根
     * Math.hypot(x,y)//计算 (x的平方+y的平方)的平方根
     */

    System.out.println(Math.sqrt(16));//4.0
    System.out.println(Math.cbrt(8));//2.0
    System.out.println(Math.hypot(3, 4));//5.0
}

• Math.pow(a,b)//计算a的b次方
• Math.exp(x)//计算e^x的值

System.out.println(Math.pow(3, 2));//9.0
System.out.println(Math.exp(3));//20.085536923187668

• Math.max();//计算最大值
• Math.min();//计算最小值

System.out.println(Math.max(1, 2));//2
System.out.println(Math.min(3, 1));//1

• Math.abs求绝对值

System.out.println(Math.abs(-12.3));//12.3
System.out.println(Math.abs(12));//12

• Math.ceil()向上取整
• Math.floor()向下取整

System.out.println(Math.ceil(12.3));//13.0
System.out.println(Math.floor(-11.1));//-12.0

• Math.random()取随机数

System.out.println(Math.random());//0.23394287790939905

• Math.round()取随机数

System.out.println(Math.round(4.4));//4
System.out.println(Math.round(4.5));//5

1.2. Random

Random用来创建伪随机数。所谓伪随机数，是指只要给定一个初始的种子，产生的随机数序列是完全一样的。

要生成一个随机数，可以使用nextInt()、nextLong()、nextFloat()、nextDouble()：

Random r = new Random();
r.nextInt(); // 2071575453,每次都不一样
r.nextInt(10); // 5,生成一个[0,10)之间的int
r.nextLong(); // 8811649292570369305,每次都不一样
r.nextFloat(); // 0.54335...生成一个[0,1)之间的float
r.nextDouble(); // 0.3716...生成一个[0,1)之间的double

1.3. SecureRandom

有伪随机数，就有真随机数。实际上真正的真随机数只能通过量子力学原理来获取，而我们想要的是一个不可预测的安全的随机数，SecureRandom就是用来创建安全的随机数的：

SecureRandom sr = new SecureRandom();
System.out.println(sr.nextInt(100));

SecureRandom无法指定种子，它使用RNG（random number generator）算法。

JDK的SecureRandom实际上有多种不同的底层实现，有的使用安全随机种子加上伪随机数算法来产生安全的随机数，有的使用真正的随机数生成器。实际使用的时候，可以优先获取高强度的安全随机数生成器，如果没有提供，再使用普通等级的安全随机数生成器：

public static void main(String[] args) {
    SecureRandom sr = null;
    try {
        sr = SecureRandom.getInstanceStrong(); // 获取高强度安全随机数生成器
    } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
        sr = new SecureRandom(); // 获取普通的安全随机数生成器
    }
    byte[] buffer = new byte[16];
    sr.nextBytes(buffer); // 用安全随机数填充buffer
    System.out.println(Arrays.toString(buffer));
}

SecureRandom的安全性是通过操作系统提供的安全的随机种子来生成随机数。这个种子是通过CPU的热噪声、读写磁盘的字节、网络流量等各种随机事件产生的“熵”。