JavaScript编程：生成随机数的方法

小蓝

2023 年 12 月 06 日

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Linux 技术杂烩

在JavaScript中，创建随机数可以通过内置的 Math 对象实现。我们将会探讨一些生成随机数的方法，它们在不同场合下都显示出色。

基本的随机数生成

// 生成0到1之间的随机数（不包含1）
let randomNumber = Math.random();

Math.random() 函数返回一个浮点数，该数值在0（包括0）小于1（但不包括1）之间。这是最直接的生成随机数数值的方法，多用于作为其他随机数生成函数的基础。

生成一个特定范围内的随机数

若要生成指定范围内的随机整数，可以对 Math.random() 的返回值进行适当的转换。

// 生成 a 到 b 之间的随机整数（包括a和b）
function getRandomInt(a, b) {
  return Math.floor(a + Math.random() * (b - a + 1));
}

// 使用例子：生成1到10之间的随机整数
let randomInt = getRandomInt(1, 10);

这里，我们利用了 Math.floor() 函数向下取整来确保结果是一个整数。

生成UUID

在生成唯一标识符（如UUID）方面，虽然 Math.random() 不提供足够强的随机性保证生成全局唯一的值，但对于某些不是高度安全敏感的应用场合，通过以下方式可以产生一个简易的UUID：

function generateUUID() {
  let d = new Date().getTime();
  let uuid = 'xxxxxxxx-xxxx-4xxx-yxxx-xxxxxxxxxxxx'.replace(/[xy]/g, function (c) {
    let r = (d + Math.random() * 16) % 16 | 0;
    d = Math.floor(d / 16);
    return (c === 'x' ? r : (r & 0x3 | 0x8)).toString(16);
  });
  return uuid;
}

// 生成UUID样例
let uuid = generateUUID();

此代码段通过替换预定义的字符串模板来生成随意的UUID，其中包含了随机数和当前的时间信息。

使用 crypto 对象

在需要更好随机性的场景下，如密码学应用，可以使用 crypto 对象中的 getRandomValues() 方法，它提供了比 Math.random() 更强的随机性。

function getRandomSecure() {
  let array = new Uint32Array(1);
  window.crypto.getRandomValues(array);
  return array[0];
}

// 生成的安全随机数
let secureRandomNumber = getRandomSecure();

此方法利用了浏览器提供的加密标准库生成随机数值。Uint32Array 是一个类型数组，用于存储32位无符号整数。

结论

在JavaScript中生成随机数的方法因应用场景而异。简单情形下可以使用 Math.random() 来得到基本的随机数，而对于需要整数范围的随机值则可以通过结合 Math.floor() 和 Math.random() 进行计算。而UUID的生成虽不要求使用加密安全的随机数，但可以通过特定的字符串模式生成满足格式的随机值。最后，需要密码学安全级别的随机数时，应使用 crypto 对象的 getRandomValues() 方法。选择合适的方法将确保您的应用生成的随机数既符合需求又足够安全。