День 2471. #ЗаметкиНаПолях
Вы Всё Ещё Используете new Random()? Окончание
Начало

Проблема с Random в .NET Framework
Основных проблем с Random в .NET Framework две:
1. При вызове new Random() в .NET Framework он использует системные часы для посева;
2. Системные часы имеют конечное разрешение.
Т.е. при быстром последовательном вызове new Random() в .NET Framework могут возникнуть два экземпляра Random с одинаковым начальным значением, что означает, что экземпляры Random вернут идентичную последовательность чисел:

// <TargetFramework>net48</TargetFramework>
Parallel.For(0, 10, x =>
{
  Random rnd = new();
  var value = rnd.Next();
  Console.WriteLine(value);
});

При выполнении этого кода несколько чисел (а то и все) могут быть одинаковыми, а это не то, чего мы хотим.

Решение
Создать один экземпляр Random, который используется исключительно для предоставления начальных значений для остальных экземпляров Random. Поскольку начальные значения случайны, экземпляры Random не коррелируют, и вы можете полностью избежать описанной выше проблемы. Этот подход к инициализации используется по умолчанию в .NET Core, поэтому проблема возникает только в .NET Framework.

Мы можем реализовать тот же подход в классе-обёртке ThreadSafeRandom, показанном ниже. Этот класс использует [ThreadStatic], избегая проблем с инициализацией в .NET Framework:

internal static class ThreadSafeRandom
{
  [ThreadStatic]
  private static Random? _local;
  private static readonly
    Random Global = new Random();

  private static Random Instance
  {
    get
    {
      if (_local is null)
      {
        int seed;
        // избегаем конкурентного доступа
        lock (Global)
        {
          seed = Global.Next();
        }

        _local = new Random(seed);
      }
      return _local;
    }
  }

  public static int Next() => Instance.Next();
}

Эту потокобезопасную реализацию, можно использовать во всех версиях фреймворка:

Parallel.For(0, 10, x =>
{
  var value = ThreadSafeRandom.Next();
  Console.WriteLine(value);
});

Если вы используете .NET6+, рекомендуется использовать встроенный Random.Shared. В более ранних версиях вы можете использовать приведённый выше ThreadSafeRandom для решения этих проблем. Если вы ориентируетесь как на .NET6+, так и на .NET Framework, можно использовать директивы #if для разделения реализации в зависимости от целевой среды.

Источник: https://andrewlock.net/building-a-thread-safe-random-implementation-for-dotnet-framework/