JAVA生成八位不重复的随机数最快的方法（省时间省空间）
原代码
private String getCode(){
// 生成一个随机的8位编码
String code = StringUtils.getRandom(8);
// 获取缓存中的编码集合
Set codeSets = redisCache.getCacheSet(Constants.ACT_CODE_KEY);
// 如果生成的编码在缓存集合中已经存在，则递归调用getCode方法重新生成编码
if(codeSets.contains(code)){
return getCode();
}
// 如果生成的编码在缓存集合中不存在，则直接返回该编码
return code;
} 缺点：
1.递归调用可能导致性能问题：在生成编码的过程中，如果随机生成的编码已经存在于缓存集合中，那么会通过递归调用getCode()方法重新生成编码，直到找到一个不存在于缓存集合中的编码为止。这种递归调用可能会导致性能问题，特别是当缓存集合中的编码数量较大时，递归的次数可能非常多，影响系统的响应时间和资源消耗。
2.缺乏生成编码冲突的处理机制：虽然通过递归调用确保了生成的编码不会与缓存集合中已有的编码重复，但并没有处理编码冲突的其他情况。如果编码冲突的概率较高，那么递归调用新代码的次数可能会很多，影响系统性能。
新代码：
import java.util.UUID;
private String getCode(){
String code = UUID.randomUUID().toString().substring(0, 8);
return code;
}UUID是根据时间戳和计算机MAC地址等数据生成的全局唯一标识符，非常适合作为唯一编码使用。
使用UUID.randomUUID()来获取一个UUID对象，然后调用toString()方法将其转换为String类型。接着，我们通过substring(0, 8)方法截取UUID字符串的前8位作为编码。
UUID内容：
package com.muyuan.common.utils.uuid;
//记得更改包名
import java.security.MessageDigest;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
import java.security.SecureRandom;
import java.util.Random;
import java.util.concurrent.ThreadLocalRandom;
import com.muyuan.common.exception.UtilException;
/**
* 提供通用唯一识别码（universally unique identifier）（UUID）实现
*
*
*/
public final class UUID implements java.io.Serializable, Comparable
{
private static final long serialVersionUID = -1185015143654744140L;
/**
* SecureRandom 的单例
*
*/
private static class Holder
{
static final SecureRandom numberGenerator = getSecureRandom();
}
/** 此UUID的最高64有效位 */
private final long mostSigBits;
/** 此UUID的最低64有效位 */
private final long leastSigBits;
/**
* 私有构造
*
* @param data 数据
*/
private UUID(byte[] data)
{
long msb = 0;
long lsb = 0;
assert data.length == 16 : "data must be 16 bytes in length";
for (int i = 0; i < 8; i++)
{
msb = (msb << 8) | (data[i] & 0xff);
}
for (int i = 8; i < 16; i++)
{
lsb = (lsb << 8) | (data[i] & 0xff);
}
this.mostSigBits = msb;
this.leastSigBits = lsb;
}
/**
* 使用指定的数据构造新的 UUID。
*
* @param mostSigBits 用于 {@code UUID} 的最高有效 64 位
* @param leastSigBits 用于 {@code UUID} 的最低有效 64 位
*/
public UUID(long mostSigBits, long leastSigBits)
{
this.mostSigBits = mostSigBits;
this.leastSigBits = leastSigBits;
}
/**
* 获取类型 4（伪随机生成的）UUID 的静态工厂。 使用加密的本地线程伪随机数生成器生成该 UUID。
*
* @return 随机生成的 {@code UUID}
*/
public static UUID fastUUID()
{
return randomUUID(false);
}
/**
* 获取类型 4（伪随机生成的）UUID 的静态工厂。 使用加密的强伪随机数生成器生成该 UUID。
*
* @return 随机生成的 {@code UUID}
*/
public static UUID randomUUID()
{
return randomUUID(true);
}
/**
* 获取类型 4（伪随机生成的）UUID 的静态工厂。 使用加密的强伪随机数生成器生成该 UUID。
*
* @param isSecure 是否使用{@link SecureRandom}如果是可以获得更安全的随机码，否则可以得到更好的性能
* @return 随机生成的 {@code UUID}
*/
public static UUID randomUUID(boolean isSecure)
{
final Random ng = isSecure ? Holder.numberGenerator : getRandom();
byte[] randomBytes = new byte[16];
ng.nextBytes(randomBytes);
randomBytes[6] &= 0x0f; /* clear version */
randomBytes[6] |= 0x40; /* set to version 4 */
randomBytes[8] &= 0x3f; /* clear variant */
randomBytes[8] |= 0x80; /* set to IETF variant */
return new UUID(randomBytes);
}
/**
* 根据指定的字节数组获取类型 3（基于名称的）UUID 的静态工厂。
*
* @param name 用于构造 UUID 的字节数组。
*
* @return 根据指定数组生成的 {@code UUID}
*/
public static UUID nameUUIDFromBytes(byte[] name)
{
MessageDigest md;
try
{
md = MessageDigest.getInstance("MD5");
}
catch (NoSuchAlgorithmException nsae)
{
throw new InternalError("MD5 not supported");
}
byte[] md5Bytes = md.digest(name);
md5Bytes[6] &= 0x0f; /* clear version */
md5Bytes[6] |= 0x30; /* set to version 3 */
md5Bytes[8] &= 0x3f; /* clear variant */
md5Bytes[8] |= 0x80; /* set to IETF variant */
return new UUID(md5Bytes);
}
/**
* 根据 {@link #toString()} 方法中描述的字符串标准表示形式创建{@code UUID}。
*
* @param name 指定 {@code UUID} 字符串
* @return 具有指定值的 {@code UUID}
* @throws IllegalArgumentException 如果 name 与 {@link #toString} 中描述的字符串表示形式不符抛出此异常
*
*/
public static UUID fromString(String name)
{
String[] components = name.split("-");
if (components.length != 5)
{
throw new IllegalArgumentException("Invalid UUID string: " + name);
}
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
components[i] = "0x" + components[i];
}
long mostSigBits = Long.decode(components[0]).longValue();
mostSigBits <<= 16;
mostSigBits |= Long.decode(components[1]).longValue();
mostSigBits <<= 16;
mostSigBits |= Long.decode(components[2]).longValue();
long leastSigBits = Long.decode(components[3]).longValue();
leastSigBits <<= 48;
leastSigBits |= Long.decode(components[4]).longValue();
return new UUID(mostSigBits, leastSigBits);
}
/**
* 返回此 UUID 的 128 位值中的最低有效 64 位。
*
* @return 此 UUID 的 128 位值中的最低有效 64 位。
*/
public long getLeastSignificantBits()
{
return leastSigBits;
}
/**
* 返回此 UUID 的 128 位值中的最高有效 64 位。
*
* @return 此 UUID 的 128 位值中最高有效 64 位。
*/
public long getMostSignificantBits()
{
return mostSigBits;
}
/**
* 与此 {@code UUID} 相关联的版本号. 版本号描述此 {@code UUID} 是如何生成的。
*
* 版本号具有以下含意:
*
* - 1 基于时间的 UUID
*
- 2 DCE 安全 UUID
*
- 3 基于名称的 UUID
*
- 4 随机生成的 UUID
*
*
* @return 此 {@code UUID} 的版本号
*/
public int version()
{
// Version is bits masked by 0x000000000000F000 in MS long
return (int) ((mostSigBits >> 12) & 0x0f);
}
/**
* 与此 {@code UUID} 相关联的变体号。变体号描述 {@code UUID} 的布局。
*
* 变体号具有以下含意：
*
* - 0 为 NCS 向后兼容保留
*
- 2 IETF RFC 4122(Leach-Salz), 用于此类
*
- 6 保留，微软向后兼容
*
- 7 保留供以后定义使用
*
*
* @return 此 {@code UUID} 相关联的变体号
*/
public int variant()
{
// This field is composed of a varying number of bits.
// 0 - - Reserved for NCS backward compatibility
// 1 0 - The IETF aka Leach-Salz variant (used by this class)
// 1 1 0 Reserved, Microsoft backward compatibility
// 1 1 1 Reserved for future definition.
return (int) ((leastSigBits >>> (64 - (leastSigBits >>> 62))) & (leastSigBits >> 63));
}
/**
* 与此 UUID 相关联的时间戳值。
*
*
* 60 位的时间戳值根据此 {@code UUID} 的 time_low、time_mid 和 time_hi 字段构造。
* 所得到的时间戳以 100 毫微秒为单位，从 UTC（通用协调时间） 1582 年 10 月 15 日零时开始。
*
*
* 时间戳值仅在在基于时间的 UUID（其 version 类型为 1）中才有意义。
* 如果此 {@code UUID} 不是基于时间的 UUID，则此方法抛出 UnsupportedOperationException。
*
* @throws UnsupportedOperationException 如果此 {@code UUID} 不是 version 为 1 的 UUID。
*/
public long timestamp() throws UnsupportedOperationException
{
checkTimeBase();
return (mostSigBits & 0x0FFFL) << 48//
| ((mostSigBits >> 16) & 0x0FFFFL) << 32//
| mostSigBits >>> 32;
}
/**
* 与此 UUID 相关联的时钟序列值。
*
*
* 14 位的时钟序列值根据此 UUID 的 clock_seq 字段构造。clock_seq 字段用于保证在基于时间的 UUID 中的时间唯一性。
*
* {@code clockSequence} 值仅在基于时间的 UUID（其 version 类型为 1）中才有意义。 如果此 UUID 不是基于时间的 UUID，则此方法抛出
* UnsupportedOperationException。
*
* @return 此 {@code UUID} 的时钟序列
*
* @throws UnsupportedOperationException 如果此 UUID 的 version 不为 1
*/
public int clockSequence() throws UnsupportedOperationException
{
checkTimeBase();
return (int) ((leastSigBits & 0x3FFF000000000000L) >>> 48);
}
/**
* 与此 UUID 相关的节点值。
*
*
* 48 位的节点值根据此 UUID 的 node 字段构造。此字段旨在用于保存机器的 IEEE 802 地址，该地址用于生成此 UUID 以保证空间唯一性。
*
* 节点值仅在基于时间的 UUID（其 version 类型为 1）中才有意义。
* 如果此 UUID 不是基于时间的 UUID，则此方法抛出 UnsupportedOperationException。
*
* @return 此 {@code UUID} 的节点值
*
* @throws UnsupportedOperationException 如果此 UUID 的 version 不为 1
*/
public long node() throws UnsupportedOperationException
{
checkTimeBase();
return leastSigBits & 0x0000FFFFFFFFFFFFL;
}
/**
* 返回此{@code UUID} 的字符串表现形式。
*
*
* UUID 的字符串表示形式由此 BNF 描述：
*
*
* {@code
* UUID = ----
* time_low = 4*
* time_mid = 2*
* time_high_and_version = 2*
* variant_and_sequence = 2*
* node = 6*
* hexOctet =
* hexDigit = [0-9a-fA-F]
* }
*
*
*
*
* @return 此{@code UUID} 的字符串表现形式
* @see #toString(boolean)
*/
@Override
public String toString()
{
return toString(false);
}
/**
* 返回此{@code UUID} 的字符串表现形式。
*
*
* UUID 的字符串表示形式由此 BNF 描述：
*
*
* {@code
* UUID = ----
* time_low = 4*
* time_mid = 2*
* time_high_and_version = 2*
* variant_and_sequence = 2*
* node = 6*
* hexOctet =
* hexDigit = [0-9a-fA-F]
* }
*
*
*
*
* @param isSimple 是否简单模式，简单模式为不带'-'的UUID字符串
* @return 此{@code UUID} 的字符串表现形式
*/
public String toString(boolean isSimple)
{
final StringBuilder builder = new StringBuilder(isSimple ? 32 : 36);
// time_low
builder.append(digits(mostSigBits >> 32, 8));
if (false == isSimple)
{
builder.append('-');
}
// time_mid
builder.append(digits(mostSigBits >> 16, 4));
if (false == isSimple)
{
builder.append('-');
}
// time_high_and_version
builder.append(digits(mostSigBits, 4));
if (false == isSimple)
{
builder.append('-');
}
// variant_and_sequence
builder.append(digits(leastSigBits >> 48, 4));
if (false == isSimple)
{
builder.append('-');
}
// node
builder.append(digits(leastSigBits, 12));
return builder.toString();
}
/**
* 返回此 UUID 的哈希码。
*
* @return UUID 的哈希码值。
*/
@Override
public int hashCode()
{
long hilo = mostSigBits ^ leastSigBits;
return ((int) (hilo >> 32)) ^ (int) hilo;
}
/**
* 将此对象与指定对象比较。
*
* 当且仅当参数不为 {@code null}、而是一个 UUID 对象、具有与此 UUID 相同的 varriant、包含相同的值（每一位均相同）时，结果才为 {@code true}。
*
* @param obj 要与之比较的对象
*
* @return 如果对象相同，则返回 {@code true}；否则返回 {@code false}
*/
@Override
public boolean equals(Object obj)
{
if ((null == obj) || (obj.getClass() != UUID.class))
{
return false;
}
UUID id = (UUID) obj;
return (mostSigBits == id.mostSigBits && leastSigBits == id.leastSigBits);
}
// Comparison Operations
/**
* 将此 UUID 与指定的 UUID 比较。
*
*
* 如果两个 UUID 不同，且第一个 UUID 的最高有效字段大于第二个 UUID 的对应字段，则第一个 UUID 大于第二个 UUID。
*
* @param val 与此 UUID 比较的 UUID
*
* @return 在此 UUID 小于、等于或大于 val 时，分别返回 -1、0 或 1。
*
*/
@Override
public int compareTo(UUID val)
{
// The ordering is intentionally set up so that the UUIDs
// can simply be numerically compared as two numbers
return (this.mostSigBits < val.mostSigBits ? -1 : //
(this.mostSigBits > val.mostSigBits ? 1 : //
(this.leastSigBits < val.leastSigBits ? -1 : //
(this.leastSigBits > val.leastSigBits ? 1 : //
0))));
}
// -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
// Private method start
/**
* 返回指定数字对应的hex值
*
* @param val 值
* @param digits 位
* @return 值
*/
private static String digits(long val, int digits)
{
long hi = 1L << (digits * 4);
return Long.toHexString(hi | (val & (hi - 1))).substring(1);
}
/**
* 检查是否为time-based版本UUID
*/
private void checkTimeBase()
{
if (version() != 1)
{
throw new UnsupportedOperationException("Not a time-based UUID");
}
}
/**
* 获取{@link SecureRandom}，类提供加密的强随机数生成器 (RNG)
*
* @return {@link SecureRandom}
*/
public static SecureRandom getSecureRandom()
{
try
{
return SecureRandom.getInstance("SHA1PRNG");
}
catch (NoSuchAlgorithmException e)
{
throw new UtilException(e);
}
}
/**
* 获取随机数生成器对象
* ThreadLocalRandom是JDK 7之后提供并发产生随机数，能够解决多个线程发生的竞争争夺。
*
* @return {@link ThreadLocalRandom}
*/
public static ThreadLocalRandom getRandom()
{
return ThreadLocalRandom.current();
}
}
更新（新方法）
private String getCode(){
String code = RandomStringUtils.randomAlphanumeric(8);
return code;
}RandomStringUtils是 Apache Commons Lang 库中的一个工具类，用于生成随机字符串。randomAlphanumeric(8)是RandomStringUtils类的静态方法，它接受一个整数参数，指定生成字符串的长度。这里传入参数 8，表示生成一个长度为8的随机字符串。
RandomStringUtils.randomAlphanumeric() 方法是典型的时间换空间的实现。
这个方法会生成一个指定长度的随机字符串，由数字和字母组成。它的具体实现会利用 Java 内置的随机数生成器 java.util.Random 生成随机数，然后通过循环逐个字符添加到生成的字符串中。因此，这个方法会消耗一定的时间和计算资源来生成随机字符串。
相比较于其他实现方式，例如预先生成所有可能的随机字符串并保存在内存中，RandomStringUtils.randomAlphanumeric() 方法可以避免占用大量内存空间。因此，我们可以将其视为一种时间换空间的实现方式，是在保证随机性的同时，尽可能地减少内存资源的占用。