Java 生成不重复随机字符串（包括UUID、Random、RandomStringUtils等六种方法）

2023-05-22 22:53| 来源: 网络整理| 查看: 265

目录前言生成随机字符串结束语Reference

一套优秀的随机字符串生成机制不仅需要确保全局唯一性，还需要考虑到性能等问题。翻看了之前写过的一篇生成三位整数随机数的博文《Java 生成三位随机数》，发现她满足了当时的需求，现在提供一个基于她的plus版本，提高随机数的应用范围和复杂度。本篇文章带大家探究一下如何用字母和数字生成随机字符串。

前言

用字母和数字随机生成不重复的字符串需要满足如下条件：

唯一性：确保每个字符串都是系统中独一无二的，使得可以根据此字符串进行反向推导。随机性：满足难于从字符串上推断出生成机制的要求。高效性：算法简单，时间复杂度低，或者不过度耗费系统资源。简洁性：用户可以方便的识别。

例如，我们平时看到的邀请码、短信验证码、快递代收点推送的取件码或者图形验证码，就是一组随机字符串，由此可见，随机字符串的应用非常广，老铁们需要了解一下她的生成机制。这些随机字符串的长度通常在6位左右，就是为了满足简洁性。当然，对人人皆知的java.util.UUID UUID.randomUUID().toString()就不再介绍了。

生成随机字符串

这里提供一个随机生成字符串的工具类，里面包括五种生成机制，源码如下。当然，为了达到不重复的目的，需要在数据库中创建一张专门维护已使用随机字符串的表tabA，在生成随机字符串后，根据此字符串到tabA中查重，如果存在，则继续生成新的字符串，直到拿到不重复的字符串为止。如果重复次数比较多，则可以适度增加随机字符串的长度，例如方法generateByRandom(final int length)，字符串长度length可以由业务实际需求确定。

import java.util.Arrays; import java.util.Collections; import java.util.List; import java.util.Random; /** * 用字母和数字生成不重复的随机字符串 * * @author Wiener * @date 2020/11/17 */ public class RandomUtil { /** * 字符源，可以剔除O、L、0和1，避免0和1与O和L混淆，这里没有剔除 * 可以根据需要加入小写英文字母和特殊字符等 */ private static final String[] GENERATE_SOURCE = new String[]{"0", "1", "2", "3", "4", "5", "6", "7", "8", "9", "A", "B", "C", "D", "E", "F", "G", "H", "I", "J", "K", "L", "M", "N", "O", "P", "Q", "R", "S", "T", "U", "V", "W", "X", "Y", "Z"}; private static final int STR_LEN = GENERATE_SOURCE.length; /** * 使用 Collections.shuffle 生成六位随机字符串 * * @return */ private static String generateByShuffle() { List list = Arrays.asList(GENERATE_SOURCE); //打乱元素排序，增加反推难度 Collections.shuffle(list); StringBuilder randomStr = new StringBuilder(); for (int i = 0; i < STR_LEN; i++) { randomStr.append(list.get(i)); } //更改下面两个数字可以取到不同位数的随机数哦 return randomStr.substring(4, 10); } public static void main(String[] args) { for (int i = 0; i < 10; i++) { System.out.println(generateByRandom(6)); } System.out.println(generateByShuffle() + "---" + STR_LEN); } /** * 生成数字和字母组合，字母区分大小写 * * @param length 随机字符串的长度 * @return */ public static String generateByRandom(final int length) { StringBuilder randomSb = new StringBuilder(length); Random random = new Random(); for (int i = 0; i < length; i++) { // 输出字母还是数字 String charOrNum = random.nextInt(2) % 2 == 0 ? "char" : "num"; // 字符串 if ("char".equals(charOrNum)) { // 判断字母大小写 int choice = random.nextInt(2) % 2 == 0 ? 65 : 97; randomSb = randomSb.append((char) (choice + random.nextInt(26))); } else { randomSb = randomSb.append(random.nextInt(10)); } } return randomSb.toString(); } /** * 生成随机字符串，generateByRandom的简化版 * @param count 随机字符串的长度 * @param source 源字符集 * @return */ public static String doGenerate(int count, String[] source) { StringBuilder sb = new StringBuilder(count); int sourceLen = source.length; for (int i = 0; i < count; i++) { final int index = new Random().nextInt(sourceLen); sb.append(source[index]); } return sb.toString(); } /** * @param begin 自增长序列 * @return */ public static String generateByOrder(final int begin) { List src = Arrays.asList(GENERATE_SOURCE); Collections.shuffle(src); StringBuilder randomSb = new StringBuilder(6); int i4 = (begin) % 36; int i3 = (begin / (36)) % 36; int i2 = (begin / (36 * 36)) % 36; int i1 = (begin / (36 * 36 * 36)) % 36; int i0 = (begin / (36 * 36 * 36 * 36)) % 36; int i = (begin / (36 * 36 * 36 * 36 * 36)) % 36; randomSb = randomSb.append(src.get(i0)).append(src.get(i1)) .append(src.get(i2)).append(src.get(i3)) .append(src.get(i4)).append(src.get(i)); return randomSb.toString(); } }

第一种生成机制generateByShuffle()基于Collections.shuffle 生成六位随机字符串。generateByRandom(int length)借助Random()函数生成区分字母大小写的随机字符串，字符串长度可以根据入参自定义，提供了更灵活的生成机制。doGenerate(int count, String[] source) 是generateByRandom(int length)的简化版。第四种生成机制generateByOrder(int begin)需要在使用时维护一个自增长序列，保证入参begin是自增长的，举个例子：

public static void main(String[] args) { for (int i = 0; i < 100; i = i+10) { System.out.println(generateByOrder(i)); } }

第五种生成机制是直接使用randomAlphanumericc(final int count)函数，她位于org.apache.commons.lang3包下的RandomStringUtils类中，可以随机生成指定长度为count的字符串。

代码如下：

/** * @param count the length of random string to create * @return */ public static String randomAlphanumeric(int count) { return RandomStringUtils.randomAlphanumeric(count); }

此方法需要导入如下依赖：

org.apache.commons commons-lang3 3.7

RandomStringUtils.randomAlphanumeric(count)生成一个指定长度为count的随机字符串，内容为大小写字母和0~9的数字。另外，RandomStringUtils类中的函数randomAscii(final int count)可以生成从ASCII 32到126组成的随机字符串，长度为count。

结束语

本文介绍了四种用26个字母和10个数字，随机生成一个不重复6位字符串的策略。当业务不断发展，如果36^6个字符串依旧无法满足业务需求，则可采用以下方式进行扩充：

扩充邀请码位数，比如变为8位或者更多位。扩充字符源，比如加入小写字母，加减号等特殊字符。第二种和第四种生成机制已经使用了小写字母。

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Reference

https://www.cnblogs.com/itbac/p/11148159.html

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