Java随机化字符串

Question

我试图在不使用任何 Random() 函数的情况下生成无意义的单词。我发现我可以使用当前时钟或鼠标坐标。我选择使用当前时钟。这是我写的代码。

private final char[] charray = {'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',
    '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 char getRandomCharacter(){
    return charray[random(charray.length)];
}

private int random(int value){
    value =(int) System.nanoTime()% 52;
    return value;
}

protected Randomizer(){
    boolean running = true;
    int count = 0;
    int max = 5;
    while(running){
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        int size = random(25) + random(25);
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            sb.append(getRandomCharacter());
        }
        System.out.println("Random Line : " + sb.toString());

        if (count++ == max) {
            running = false;
            System.out.println("All of them are random.");
        }
    }
}

public static void main(String[] args) {
    new Randomizer();
}

我期待这样的输出：

axdlMkjiIfjcmqQopv 等..

但我得到这样的东西：

ZNNrrrUUUUxxxxbbbhhhLLLLoooRRRRRvvvYYYYBBBBfffI 或 JmmmPPKKKKnnnnRRBeeHHHHllllllOOOOorrrVVVVV

为什么有太多的连续性。 nanoTime 是否太慢了？我想不通，也找不到任何关于如何随机使用当前时钟的来源。

Answer 1

通过将charray 定义为Character[] charray 并使其成为一个列表，您可以获得更好的结果：List<Character> chars = Arrays.asList(charray);
在getRandomCharacter() 方法中使用此列表：

 private char getRandomCharacter(){
     Collections.shuffle(chars); // shuffle before each use 
     return chars.get(random(chars.size()));
 }

当然还有修复random:

private int random(int value){
    return (int) System.nanoTime()% value;
}

输出：

随机线：tjnBUxTDeTulHfLqnEJBRBLXFqqikUYyrREzzwPwG
随机 线路：MZpzJbOyCaqraRPsQPSK
随机线路：cEzKcsNHTmoVmT
随机线：CmGXpDHGOsUufSxxStDVQruR
随机线： XtFKmOAIisnXEdPikhAIcfzD
随机线： GVxdnwgWLKZvQIGuofCIhiiUbKsEbmAyzVfNNPM

Answer 2

您可以使用时序数据（除了其他数据）来种子随机数生成器，但仅使用时序数据来实现随机性不是简单的。这是可能的，但可能非常慢。例如，请参阅我编写的代码here，了解如何使用其他数据播种安全随机实例（H2 数据库，MathUtils.generateAlternativeSeed）。它使用：

• System.currentTimeMillis()
• System.nanoTime()
• new Object().hashCode()
• Runtime.freeMemory()、maxMemory()、totalMemory()
• System.getProperties().toString()
• Inet 地址
• 更多计时数据

这是为了播种一个安全的伪随机数生成器。这可以确保即使在没有任何其他运行、不知道当前时间并且没有 UI 的系统上也能获得足够的熵。

但是仅依赖于时间数据，正如你所见，很难，因为它取决于操作系统、方法调用之间的时间、编译器、硬件。

Answer 3

仅使用时间是有问题的，因为它限制了您可以要求 随机 数字的频率，并且还非常依赖于实现。

更好的方法是将时间用作种子，然后使用伪随机生成器，例如linear congruential generator。您在this answer 中有更多信息。考虑到这个随机数生成器算法不是secure，而且正如 Thomas 指出的那样，如果您希望在所有系统中都使用安全的 RNG，那么仅使用时间作为种子可能​​是不够的。

所以您的代码可能如下所示：

    private final char[] charray = {'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',
        '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 long seed;

private char getRandomCharacter() {
    return charray[random(charray.length)];
}

private int random(int value) {
    seed = (1103515245L * seed + 12345L) % 2147483648L;
    return (int)seed%value;
}

protected Randomizer() {
    boolean running = true;
    int count = 0;
    int max = 5;
    seed = System.nanoTime();
    while (running) {
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        int size = random(25) + random(25);
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            sb.append(getRandomCharacter());
        }
        System.out.println("Random Line : " + sb.toString());

        if (count++ == max) {
            running = false;
            System.out.println("All of them are random.");
        }
    }
}

public static void main(String[] args) {
    new Randomizer();
}