.NET 随机数Random()的坑

认知尚浅，如有错误，愿闻其详

概述

  在很多时候，我们系统中需要随机数去实现某些随机的功能，如果我告诉你，你一直在用的随机数不是“真随机数”，你信不信？

• 首先，你可以先跑一下下面的循环：

    for (int i = 0; i < 1000; i++)
    {
      Console.WriteLine(new Random().Next(1, 1000));
    }

"随机数".png

• 听说，把Random方法放到循环外效果更好？

 Random r = new Random();
            for (int i = 0; i < 1000; i++)
            {
                Console.WriteLine(r.Next(1000));
            }

"听说随机数".png

看似真得随机数了，可是事实并不是如此。

内部实现

生成随机数的算法有很多种，最简单也是最常用的就是 "线性同余法"：

第n+1个数=(第n个数*a+b) % c。

- 其中%是求余数运算符，c就是限制“第n+1个数”的得数不超过c。
- a,b则是两个常数，是随机数的因子。
- 第n个数为随机数种子，且随机数方法默认以时间为随机种子。
在编程里，时间精度终究有限，短时间内多次取出时间，这个时间值就可能重复，所以造成了上述的伪随机数。
内部详情请点我。感谢：gx_up

实现真随机数

Random(int seed)该方法提供了带种子参数方法，便于开发者自己传入随机数种子，我们使用微软提供的加密服务system.Security.Cryptography.RNGCryptoServiceProvider，生成随机加密数据，RNGCryptoServiceProvider类它采用系统当前的硬件信息、进程信息、线程信息、系统启动时间和当前精确时间作为填充因子，通过更好的算法生成高质量的随机数。

        Random rd = new Random(GetRandomSeed());
        static int GetRandomSeed()
        {
            //字节数组，用于存储
            byte[] bytes = new byte[4];
            //创建加密服务，实现加密随机数生成器
            System.Security.Cryptography.RNGCryptoServiceProvider rng = new System.Security.Cryptography.RNGCryptoServiceProvider();
            //加密数据存入字节数组
            rng.GetBytes(bytes);
            //转成整型数据返回，作为随机数生成种子
            return BitConverter.ToInt32(bytes, 0);
        }

这样，我们得到的随机数才真正的可靠。

前辈的总结

  其实，除了地中生成随机数的方式不靠谱外，其余的两个都是可用，具体的使用还是看场景，相对于最后一种“真随机数”，第二种“伪随机数”的性能相对比较好，但是可靠性不如最后一种。