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如何生成一个不会重复随机数？

news 2025/9/22 7:32:55

在 JavaScript 中，不存在绝对“永远不会重复”的纯随机数，但可通过“随机因子+唯一标识”组合生成全局唯一标识符（UUID）或有序唯一 ID，实现“实际应用中永不重复”，以下是 3 种主流方案：

1. 最通用：生成 UUID（推荐）

UUID（如 UUID v4）通过随机数算法生成 128 位唯一字符串，重复概率极低（可忽略不计），无需依赖外部库，浏览器和 Node.js 均支持。

浏览器环境（原生 API）
现代浏览器（Chrome 89+、Firefox 91+ 等）支持 crypto.randomUUID() ，安全性和效率更高：

javascript：// 生成 UUID v4（格式：xxxxxxxx-xxxx-4xxx-yxxx-xxxxxxxxxxxx）
const uniqueId = crypto.randomUUID();
console.log(uniqueId); // 示例："a1b2c3d4-5678-49ab-cdef-1234567890ab"

兼容方案（含 Node.js）
若需兼容旧浏览器或在 Node.js 中使用，可自定义 UUID 生成函数：

javascript：function generateUUID() {// 利用随机数和固定规则生成 UUID v4return 'xxxxxxxx-xxxx-4xxx-yxxx-xxxxxxxxxxxx'.replace(/[xy]/g, (c) => {const r = Math.random() * 16 | 0;const v = c === 'x' ? r : (r & 0x3 | 0x8);return v.toString(16);});
}// 使用
const uniqueId = generateUUID();
console.log(uniqueId); // 示例："3e4f5a6b-7c8d-4e5f-8a9b-0c1d2e3f4a5b"

2. 简单组合：时间戳+随机数+设备标识

利用“高精度时间戳（确保时间唯一性）+ 随机数（增加随机性）+ 设备信息（避免多设备冲突）”拼接，适合轻量场景。

javascript：function generateUniqueId() {// 1. 纳秒级时间戳（比毫秒更精确，避免同一毫秒重复）const timestamp = performance.now().toString().replace('.', ''); // 2. 4位随机数const random = Math.floor(Math.random() * 10000).toString().padStart(4, '0');// 3. 设备标识（简化版：取浏览器用户代理的哈希值）const deviceHash = btoa(navigator.userAgent).slice(0, 6); // 拼接生成唯一IDreturn `${timestamp}_${random}_${deviceHash}`;
}// 使用
const uniqueId = generateUniqueId();
console.log(uniqueId); // 示例："1234567890123_4567_aBcDef"

3. 分布式场景：雪花算法（Snowflake）

若需在多服务/多设备环境中生成有序且唯一的 ID（含随机因子），可实现雪花算法（64 位整数），结构如下：

1 位符号位（固定 0，确保为正数）；
41 位时间戳（毫秒级，可使用约 69 年）；
10 位机器标识（如设备 ID 哈希，支持 1024 台设备）；
12 位序列号（每台设备每毫秒可生成 4096 个唯一 ID）。

JavaScript 实现示例：class Snowflake {constructor(machineId = 1) {this.machineId = machineId & 0x3ff; // 机器ID限制为10位this.sequence = 0; // 序列号（0-4095）this.lastTimestamp = -1; // 上一次生成ID的时间戳}// 生成唯一IDnextId() {let timestamp = Date.now();// 处理时钟回拨（避免时间倒退导致重复）if (timestamp < this.lastTimestamp) throw new Error("时钟回拨，无法生成ID");// 同一毫秒内，递增序列号if (timestamp === this.lastTimestamp) {this.sequence = (this.sequence + 1) & 0xfff; // 限制为12位if (this.sequence === 0) timestamp = this.waitNextMs(); // 序列号用尽，等待下一毫秒} else {this.sequence = 0; // 新毫秒，重置序列号}this.lastTimestamp = timestamp;// 拼接64位ID：时间戳左移22位 + 机器ID左移12位 + 序列号return (((timestamp - 1609459200000) << 22) | // 时间戳偏移（以2021-01-01为起点）(this.machineId << 12) | this.sequence);}// 等待下一毫秒waitNextMs() {let timestamp = Date.now();while (timestamp <= this.lastTimestamp) timestamp = Date.now();return timestamp;}
}// 使用（指定机器ID为1，多设备需分配不同ID）
const snowflake = new Snowflake(1);
const uniqueId = snowflake.nextId();
console.log(uniqueId); // 示例：1234567890123456789（64位整数）

总结
日常场景：优先用 crypto.randomUUID() （浏览器）或自定义 UUID 函数，简单高效；
轻量场景：用“时间戳+随机数+设备标识”，无需复杂逻辑；
分布式/有序场景：用雪花算法，确保多设备无重复且 ID 有序。

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http://www.dtcms.com/a/393760.html