一套優秀的隨機字符串生成機制不僅需要確保全局唯一性，還需要考慮到性能等問題。翻看了之前寫過的一篇生成三位整數隨機數的博文《Java 生成三位隨機數》，發現她滿足了當時的需求，現在提供一個基于她的plus版本，提高隨機數的應用范圍和復雜度。本篇文章帶大家探究一下如何用字母和數字生成隨機字符串。

前言

用字母和數字隨機生成不重復的字符串需要滿足如下條件：

• 唯一性：確保每個字符串都是系統中獨一無二的，使得可以根據此字符串進行反向推導。
• 隨機性：滿足難于從字符串上推斷出生成機制的要求。
• 高效性：算法簡單，時間復雜度低，或者不過度耗費系統資源。
• 簡潔性：用戶可以方便的識別。

例如，我們平時看到的邀請碼、短信驗證碼、快遞代收點推送的取件碼或者圖形驗證碼，就是一組隨機字符串，由此可見，隨機字符串的應用非常廣，老鐵們需要了解一下她的生成機制。這些隨機字符串的長度通常在6位左右，就是為了滿足簡潔性。當然，對人人皆知的java.util.UUID UUID.randomUUID().toString()就不再介紹了。

生成隨機字符串

這里提供一個隨機生成字符串的工具類，里面包括五種生成機制，源碼如下。當然，為了達到不重復的目的，需要在數據庫中創建一張專門維護已使用隨機字符串的表tabA，在生成隨機字符串后，根據此字符串到tabA中查重，如果存在，則繼續生成新的字符串，直到拿到不重復的字符串為止。如果重復次數比較多，則可以適度增加隨機字符串的長度，例如方法generateByRandom(final int length)，字符串長度length可以由業務實際需求確定。

import java.util.Arrays;

import java.util.Collections;

import java.util.List;

import java.util.Random;

/**

 * 用字母和數字生成不重復的隨機字符串

 *

 * @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與O和L混淆，這里沒有剔除<br/>

     * 可以根據需要加入小寫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 生成六位隨機字符串

     *

     * @return

     */

    private static String generateByShuffle() {

        List<String> list = Arrays.asList(GENERATE_SOURCE);

        //打亂元素排序，增加反推難度

        Collections.shuffle(list);

        StringBuilder randomStr = new StringBuilder();

        for (int i = 0; i < STR_LEN; i++) {

            randomStr.append(list.get(i));

        }

        //更改下面兩個數字可以取到不同位數的隨機數哦

        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);

    }

    /**

     * 生成數字和字母組合，字母區分大小寫

     *

     * @param length 隨機字符串的長度

     * @return

     */

    public static String generateByRandom(final int length) {

        StringBuilder randomSb = new StringBuilder(length);

        Random random = new Random();

        for (int i = 0; i < length; i++) {

            // 輸出字母還是數字

            String charOrNum = random.nextInt(2) % 2 == 0 ? "char" : "num";

            // 字符串

            if ("char".equals(charOrNum)) {

                // 判斷字母大小寫

                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();

    }

    /**

     * 生成隨機字符串，generateByRandom的簡化版

     * @param count 隨機字符串的長度

     * @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 自增長序列

     * @return

     */

    public static String generateByOrder(final int begin) {

        List<String> 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();

    }

}

第一種生成機制generateByShuffle()基于Collections.shuffle 生成六位隨機字符串。generateByRandom(int length)借助Random()函數生成區分字母大小寫的隨機字符串，字符串長度可以根據入參自定義，提供了更靈活的生成機制。doGenerate(int count, String[] source) 是generateByRandom(int length)的簡化版。第四種生成機制generateByOrder(int begin)需要在使用時維護一個自增長序列，保證入參begin是自增長的，舉個例子：

    public static void main(String[] args) {

        for (int i = 0; i < 100; i = i+10) {

            System.out.println(generateByOrder(i));

        }

    }

第五種生成機制是直接使用randomAlphanumericc(final int count)函數，她位于org.apache.commons.lang3包下的RandomStringUtils類中，可以隨機生成指定長度為count的字符串。

代碼如下：

    /**

     * @param count the length of random string to create

     * @return

     */

    public static String randomAlphanumeric(int count) {

        return RandomStringUtils.randomAlphanumeric(count);

    }

此方法需要導入如下依賴：

<dependency>

    <groupId>org.apache.commons</groupId>

    <artifactId>commons-lang3</artifactId>

    <version>3.7</version>

</dependency>

RandomStringUtils.randomAlphanumeric(count)生成一個指定長度為count的隨機字符串，內容為大小寫字母和0~9的數字。另外，RandomStringUtils類中的函數randomAscii(final int count)可以生成從ASCII 32到126組成的隨機字符串，長度為count。

結束語

本文介紹了四種用26個字母和10個數字，隨機生成一個不重復6位字符串的策略。當業務不斷發展，如果36^6個字符串依舊無法滿足業務需求，則可采用以下方式進行擴充：

• 擴充邀請碼位數，比如變為8位或者更多位。
• 擴充字符源，比如加入小寫字母，加減號等特殊字符。第二種和第四種生成機制已經使用了小寫字母。

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Reference

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

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Java 生成随机字符串的六种方法的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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