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C# 如何生成随机数 – Random类的正确使用姿势

正确使用Random需注意实例化方式:应声明为静态只读字段复用,避免频繁新建导致重复;多线程下用ThreadL…


正确使用Random需注意实例化方式:应声明为静态只读字段复用,避免频繁新建导致重复;多线程下用ThreadLocal隔离实例防冲突;加密场景改用RandomNumberGenerator确保安全;高频操作可封装提升复用性。

C# 如何生成随机数 - Random类的正确使用姿势

生成随机数看似简单,但用错 Random 类很容易导致重复、不随机,甚至多线程下崩溃。核心问题不在“怎么写”,而在“怎么实例化”和“怎么复用”。

别在方法里 new Random()

每次调用都新建一个 Random 实例,尤其在循环或高频方法中,会因系统时间种子相同而产生一连串重复值。

错误写法:

int GetRandomNumber() {     var r = new Random(); // ❌ 每次都新造一个,种子可能一样     return r.Next(1, 100); }
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正确做法:把 Random 声明为 静态只读字段,全局复用一个实例:

private static readonly Random _random = new Random();  int GetRandomNumber() {     return _random.Next(1, 100); // ✅ 安全、高效、真随机 }
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多线程环境下要用 ThreadLocal<random></random>

Random 不是线程安全的——多个线程同时调用 Next() 可能导致内部状态损坏,返回 0 或异常。

推荐方案:用 ThreadLocal<random></random> 为每个线程独享一个实例:

private static readonly ThreadLocal<Random> _threadLocalRandom      = new ThreadLocal<Random>(() => new Random());  int GetRandomInParallel() {     return _threadLocalRandom.Value.Next(1, 100); }
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这样既避免锁开销,又杜绝线程冲突。

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C# 如何生成随机数 - Random类的正确使用姿势 228

需要加密级随机?换用 RandomNumberGenerator

Random 是伪随机,适合游戏、抽样等场景;但密码、Token、密钥等绝不允许预测,必须用加密安全的随机源。

示例(.NET 6+):

byte[] bytes = new byte[4]; RandomNumberGenerator.Fill(bytes); int cryptoRandom = BitConverter.ToInt32(bytes) & 0x7FFFFFFF; // 转正整数 
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旧版本可用 RNGCryptoServiceProvider(已过时但仍可用),不过推荐统一升级到 RandomNumberGenerator

小技巧:封装常用随机逻辑

避免到处写 Next(),把高频操作封装起来,提升可读性和复用性:

  • 随机布尔_random.NextDouble()
  • 随机字符串(字母+数字)Enumerable.Repeat("ABCDEFGHJKLMNPQRSTUVWXYZ23456789", 8).Select(s => s[_random.Next(s.Length)]).ToArray()
  • 随机打乱数组:用 Fisher-Yates 算法,每次交换都依赖 _random.Next(i, array.Length)

基本上就这些。Random 类本身很简单,真正容易出错的是生命周期管理和使用边界。记牢:静态复用、线程隔离、安全场景换 RNG——随机,就该随机得靠谱。

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作者: nijia

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