使用随机类 C# 生成 BIGINT 密钥 [重复]答案

【问题标题】：Generating BIGINT Keys using Random Class C# [duplicate]使用随机类 C# 生成 BIGINT 密钥 [重复]
【发布时间】：2014-12-10 10:02:42
【问题描述】：

我的 SQLDB 中有一个主键为 BIGINT（64 位）现在由于 C# 没有直接生成 64 位密钥的机制，我使用以下代码生成密钥。我的问题是我在我的键列中看到随机但聚集的值。

tl.ID = (this.r.Next() << 32) | this.r.Next();

其中 tl.ID 是一个 LINQ to SQL 类并且是一个 LONG。 this.r 是随机的实例

Random r = new Random((int)DateTime.Now.Ticks);

在 DB 中看到的一些值：

MAX:2147483647
Top few values:
2147478265
2147478479
2147478526
2147479034
2147479663
2147480695
2147480783
2147480887
2147480984
2147481817
2147482099
2147482607
2147483321
2147483391
2147483558
2147483644
2147483647

【问题讨论】：

为什么不对数据库中的主键启用自动增量？
我认为一旦创建了数据库就不可能了。
不是重复的，因为我使用的是帖子中提到的相同技术。创建一个项目并移动 32 位。我的问题是这些生成的值中的大多数都非常接近。某些演员表有问题吗？
@confusednerd，您可以在事后使字段成为身份，您只需确保您的初始种子高于现有的最高值。也不知道为什么你认为一个键需要是随机的，它只需要是唯一的，如果它是连续的，那么你的索引会表现得更好。
@confusednerd 为了避免有符号无符号问题，生成 4 个 16 位整数而不是 2 个 32 位整数可能是值得的。但是在这一点上，解决方案失去了它的优雅，所以我认为最好坚持使用 Random.NextBytes 版本 [...] 它在价值分布方面看起来相当不错（从我运行的非常简单的测试来看）

标签： c# linq random

【解决方案1】：

主键首先应该是唯一的。

将标识列添加到您的数据库/自动增量，您会没事的。

如果需要，添加具有自动增量的新标识列，删除旧标识，将新标识重命名为旧名称即可

【讨论】：

至少有一个合理的理由，我能想到：如果您需要在您的域（而不是 sql）中生成 PK，以批量构建层次结构（如父子）。不过，在这种情况下，我宁愿选择 GUID。
嗯，是的，但在这种情况下，问题中的随机部分严重混淆了我。
好吧，如果你没有从下一个最好的机会增加的池子，那就是随机进行；）这绝不是一个正确的解决方案......

【解决方案2】：

您必须在移位之前将数字转换为 long，否则这只会移出有效位。

tl.ID = ((long)this.r.Next() << 32) | this.r.Next();

请记住，这种方法并不完美，正如 cmets 中提到的问题所指出的那样，因为 Random.Next() 只返回正值，所以实际上你只能得到 62 个随机位。

【讨论】：

太棒了！这就是问题所在！
这种方法只能生成2^32多个id，所以不妨将1个int转换成long
为什么是 2^32？我现在要指出它可以生成 2^62 个唯一 ID，因为 r.Next 只返回正值。
Random 是确定性的。第一次调用有 2^32 个可能，但第二次调用是完全可预测的，并且在第一次调用之后总是返回相同的值。也就是说，如果第一次调用Next() 产生1589351479 下一个Next() 调用总是636837953
@weston 这是我第一次听说。你有这方面的资料吗？这个缺陷是 Random.Next() 固有的，还是也适用于使用 Random.NextBytes 的解决方案？

【解决方案3】：

正如 AlexDev 所说，问题出在第一种情况下，在将其移动 32 位之前，它应该被转换为长整数。

【讨论】：

【解决方案4】：

问题 1：使用随机数生成主键可能不是一个好主意，因为最终您会遇到冲突，因此使用您拥有的代码会遇到问题，除非您在使用它之前检查每个生成的键都是唯一的。如果您确实需要随机数作为键，请使用以下解决方案。

问题 2： Random 类方法 Next 生成一个 int，在您的情况下为 32 位，这将环绕，您将只有预期范围的一半。另一个问题是标准的 Random 类并不是一个好的随机生成器。

问题 3：使用由 Random 生成的两个 Int32 并将一个（转换为 long）并附加另一个并不是生成 64 位随机数的最佳方法，你的双打机会增加（这是一个超出本次讨论的加密主题，所以我会就这样吧:))

解决方案：要真正生成随机 Int64，您可以使用 Random 甚至更好的 RandomNumberGenerator 为您的 64 位数字填充 8 个字节的数组，并将该数组转换为 long (Int64)，例如：

using System.Security.Cryptography;

var rng = RandomNumberGenerator.Create();
//bytes to hold number
var bytes = new byte[8];
//randomize
rng.GetNonZeroBytes(bytes);
//Convert
long random = BitConverter.ToInt64(bytes, 0);

这将生成一个真正的 64 位随机数，RandomNumberGenerator 是比 Random 类更好的随机生成器（更难预测）。

【讨论】：

我不确定这是否是一个额外的问题点或已经涵盖，但由于Random 在 32 位上工作，因此只能有 2^32 种可能的结果。所以你只能通过任何 concat 方法生成 2^32 个 long。
它已经在 问题 2 中介绍过 :) Random 确实有一个方法 NextBytes，它与 RandomNumberGenerator 类似，允许您使用随机数填充字节数组，因此您可以使用它.但是 RandomNumberGenerator 是一个更好的“更随机”的生成器。例如。建议用于加密目的。
啊，不，如果您使用接下来的 8 个字节仍然只产生 2^32 个唯一组合。
另一种思考方式：在调用方法之前，Random 类只能处于 2^32 种状态。因此只能有 2^32 种可能的结果。不管你使用 nextbytes 还是 nextint。
我不同意最后的说法，一个字节由 8 位组成，所以 2^8 组合。但是，如果您使用 8 个字节，您将有 2^64 个可能的结果，而不是 2^32 个。（256x256x256x256）。