随机字符串生成

Question

我使用这个C#函数来生成一个系统的随机优惠券。我该如何改进呢？

public static string GenerateCoupon(int length)
{
    string result = string.Empty;
    Random random = new Random((int)DateTime.Now.Ticks);
    List<string> characters = new List<string>() { };
    for (int i = 48; i < 58; i++)
    {
        characters.Add(((char)i).ToString());
    }
    for (int i = 65; i < 91; i++)
    {
        characters.Add(((char)i).ToString());
    }
    for (int i = 97; i < 123; i++)
    {
        characters.Add(((char)i).ToString());
    }
    for (int i = 0; i < length; i++)
    {
        result += characters[random.Next(0, characters.Count)];
        Thread.Sleep(1);
    }
    return result;
}

业务要求是：

1. 优惠券的长度不是固定的和静态的。
2. 优惠券可以包含and、and和0-9 (区分大小写的字母数字)。
3. 优惠券应该是唯一的(这意味着我们将它们作为密钥存储在数据库中的表中，对于每一张优惠券，我们检查其唯一性)

Answer 1

让我们看看其中的一些代码：

Random random = new Random((int)DateTime.Now.Ticks);

您不需要从时钟中为随机构造函数创建种子，无参数构造函数可以这样做：

Random random = new Random();

List<string> characters = new List<string>() { };

如果没有在列表中添加任何项目，则不需要初始化括号：

List<string> characters = new List<string>();

result += characters[random.Next(0, characters.Count)];

使用+=连接字符串是错误的做法。字符串不追加在末尾，因为字符串是不可变的。像x += y;这样的代码实际上以x = String.Concat(x, y)结束。您应该使用StringBuilder来构建字符串。

Thread.Sleep(1);

你到底为什么睡在圈中间？

与其创建字符串列表，不如使用字符串文本从以下位置选择字符：

public static string GenerateCoupon(int length) {
  Random random = new Random();
  string characters = "0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz";
  StringBuilder result = new StringBuilder(length);
  for (int i = 0; i < length; i++) {
    result.Append(characters[random.Next(characters.Length)]);
  }
  return result.ToString();
}

考虑是否应该包括所有这些字符，或者忽略类似的字符，如o、O和0。使用字符串文字中的字符可以很容易地做到这一点。

编辑：

如果要多次调用该方法，则应将随机生成器作为参数发送：

public static string GenerateCoupon(int length, Random random) {
  string characters = "0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz";
  StringBuilder result = new StringBuilder(length);
  for (int i = 0; i < length; i++) {
    result.Append(characters[random.Next(characters.Length)]);
  }
  return result.ToString();
}

用法：

Random rnd = new Random();
string[] coupon = new string[10];
for (int i = 0; i < coupon.Length; i++) {
  coupon[i] = GenerateCoupon(10, rnd);
}
Console.WriteLine(String.Join(Environment.NewLine,coupon));

示例输出：

LHUSer9dPZ
btK0S01yLb
hruw4IXINJ
hwMdRDRujt
cr4TDezvcZ
b8tVETNXNL
JrG6sfXgZF
Y7FRypnRiQ
JbfnhY3qOx
quWNakbybY

Answer 2

您不应该使用Random来生成优惠券。您的优惠券在某种程度上是可以预测的:如果有人可以看到一些优惠券(特别是几张连续的优惠券)，他们将能够重建种子并生成所有的优惠券。对于大多数数字模拟和一些游戏来说，Random是可以的，当您需要生成不可预测的值时，这一点也不太好。你的优惠券就像密码，你需要密码质量的随机性。幸运的是，C#库中有一个密码质量的随机生成器：System.Security.Cryptography.RNGCryptoServiceProvider。

这个RNG返回字节。一个字节中有256个可能的值。您的优惠券只能使用62个字符中的一个，因此您需要拒绝不映射到ASCII字母或数字的字节。

此外，在逐块构建字符串时，您应该使用使用StringBuilder。当您完成构建它时，将其解析为字符串。

var couponLength = 32;
StringBuilder coupon = new StringBuilder(couponLength);
RNGCryptoServiceProvider rng = new RNGCryptoServiceProvider();
byte[] rnd = new byte[1];
int n = 0;
while (n < couponLength) {
    rng.GetBytes(rnd);
    char c = (char)rnd[0];
    if ((Char.IsDigit(c) || Char.IsLetter(c)) && rnd[0] < 127) {
        ++n;
        coupon.Append(c);
    }
}
return coupon.ToString();

通过拒绝较少的值，您可以使生成速度提高大约4倍。不要只接受映射到您想要的字符的62个值，除以4得到64个等概率值中的一个，并接受其中的62个(将它们映射到正确的字符)并拒绝2。

while (n < couponLength) {
    rng.GetBytes(rnd);
    rnd[0] %= 64;
    if (rnd[0] < 62) {
        ++n;
        coupon.Append((char)((rnd[0] <= 9 ? '0' : rnd[0] <= 35 ? 'A' - 10 : 'a' - 36) + rnd[0]);
    }
}

Answer 3

一些一般性的想法，我希望所有的工作在C#也。如果答案不是正确的C#语法，请随意编辑它。

1，将characters列表的类型更改为char，并将循环变量也更改为char。这样您就不需要强制转换了，for循环更容易读懂：

List<char> characters = new List<char>() { };
for (char c = '0'; i <= '9'; c++) {
    characters.Add(c);
}
...
for (int i = 0; i < length; i++){
    result += characters[random.Next(0, characters.Count)];
}

2、是否存在Thread.Sleep(1);的原因？看起来没必要。

我要把0，O，o和l，1从名单上删除。很容易把它们混在一起。

4 .我会提取一个AllowedCharacters方法：

public static List<char> AllowedCharacters() {
    List<char> characters = new List<char>() { };
    for (char c = '0'; i <= '9'; c++) {
        characters.Add(c);
    }
    ...
    characters.Remove('O');
    characters.Remove('0');
    ...
    return characters;
}

public static string GenerateCoupon(int length)
{
    string result = string.Empty;
    Random random = new Random((int)DateTime.Now.Ticks);
    List<string> characters = AllowedCharacters();

    for (int i = 0; i < length; i++) {
        result += characters[random.Next(0, characters.Count)];
    }
    return result;
}