.Net使用system.Security.Cryptography.RNGCryptoServiceProvider類與System.Random類生成隨機數

.Net中咱們一般使用Random類生成隨機數，在一些場景下，我卻發現Random生成的隨機數並不可靠，在下面的例子中咱們經過循環隨機生成10個隨機數：

            for (int i = 0; i < 10; i++)
            {
                Random random1 = new Random();
                Console.WriteLine(random1.Next());
            }

測試生成隨時基本都是相同的結果：

很顯然上面的結果是不靠譜的，爲何會這樣呢，由於微軟的Random類，發如今C#中生成隨機數使用的算法是線性同餘法，這種算法生成的不是絕對隨機，而是一種僞隨機數，線性同餘法算法的的公式是

：第n+1個數 = ( 第N個數 * a + b) % m ，公式中a、b和m分別爲常數，是生成隨機數的因子，若是以前從未經過同一個Random對象生成過隨機數（也就是調用過Next方法），那麼第N個隨機數爲將被指定爲一個默認的常數，這個常數在建立一個Random類時被默認值指定，Random也提供一個構造函數容許開發者使用本身的隨機數因子.

有人說要將 Random random1 = new Random(); 要放到循環的外面：

            Random random2 = new Random();
            for (int i = 0; i < 20; i++)
            {
                Console.WriteLine(random2.Next());
            }

測試上面的代碼執行的結果是這樣的：

獲得結果仍是不靠譜的

有人說使用GUID產生填充因子：

            for (int i = 0; i < 20; i++)
            {
                byte[] buffer = Guid.NewGuid().ToByteArray();
                int iSeed = BitConverter.ToInt32(buffer, 0);
                Random random3 = new Random(iSeed);
                Console.WriteLine(random3.Next());
            }

測試上面的代碼獲得的結果：

獲得的結果仍是不靠譜的。

爲了生成更加可靠的隨機數，微軟在System.Security.Cryptography命名空間下提供一個名爲system.Security.Cryptography.RNGCryptoServiceProvider的類，它採用系統當前的硬件信息、進程信息、線程信息、系統啓動時間和當前精確時間做爲填充因子，經過更好的算法生成高質量的隨機數，它的使用方法以下所示：

            for (int i = 0; i < 20; i++)
            {
                byte[] randomBytes = new byte[8];
                System.Security.Cryptography.RNGCryptoServiceProvider rngServiceProvider = new System.Security.Cryptography.RNGCryptoServiceProvider();
                rngServiceProvider.GetBytes(randomBytes);
                int result = BitConverter.ToInt32(randomBytes, 0);
                result = System.Math.Abs(result);  //求絕對值
                Console.WriteLine(result);
            }

測試結果未發現重複的：

 

總結：

Random算法簡單，性能較高，適用於隨機性要求不高的狀況，因爲RNGCryptoServiceProvider在生成期間須要查詢上面提到的幾種系統因子，因此性能稍弱於Random類，但隨機數質量高，可靠性更好。使用哪種方式視狀況而定