为用户创建 12 位唯一随机数的最佳方式

Question

问题

我正在尝试向用户表添加一个 12 digit 长（仅限数值！）的唯一标识符，该标识符将提供给用户以找到彼此。
因为它将交给用户，所以它需要与用户表上的自动递增 id 无关。

我想到的两种方法是：

循环直到你得到一个唯一的数字

do {
    // get a random 12 digit number
    $identifier = str_pad(rand(0, 999999999999), 12, '0', STR_PAD_LEFT);
    // check if it is unique
    $exists = User::where('identifier', $identifier)->exists();
} while ($exists)

return $identifier

缺点
从理论上讲，它可能会陷入无限循环（尽管几乎不可能）。

相应地调整随机数

// get all the identifiers as array
$identifiers = User::orderBy('identifier')->pluck('identifier')->toArray();

// random number becomes lower depending on the total users
$my_identifier = rand(0, 999999999999 - count($identifiers));

// increment for all the smaller identifiers
foreach($identifiers as $identifier) {
    if(intval($identifier) > $my_identifier) break;
    $my_identifier ++;
}

return str_pad($my_identifier, 12, '0', STR_PAD_LEFT)

缺点
虽然这确保我不会遇到无限循环，但必须循环遍历数组，但我的用户计数的长度听起来很重。

问题

我认为这两个中最好的解决方案是第一个，因为无限循环的可能性基本上不存在，而第二个解决方案看起来非常沉重且不切实际。

但是有没有办法避免这两种解决方案的缺点呢？

Answer 1

您可以使用 UUID（通用唯一标识符）列。 UUID 是一个 128 位的值，保证跨时间和空间是唯一的，因此适合生成唯一标识符。

您可以像这样在用户表中创建一个 UUID 列：

ALTER TABLE users ADD uuid CHAR(36) NOT NULL;

这将在您的用户表中添加一个名为“uuid”的新列。

要为每个用户生成一个UUID，可以使用MySQL中的UUID()函数：

INSERT INTO users (name, email, uuid) VALUES ('John Doe', '[email protected]', UUID());

您还可以使用 uniqid() 函数在 PHP 中生成 UUID：

$uuid = uniqid('', true); // will generate a 23-character unique identifier

为确保UUID为12位长，可以使用substr()函数提取UUID的前12个字符：

$uuid = substr(uniqid('', true), 0, 12); // will generate a 12-digit unique identifier.

Answer 2

您可以使用自动递增数并通过某种算法创建相应的伪随机数，这是一个示例：

class IdGenerater
{
    private static $RANDOMCHARS = # random
    [
        '2083417956', '4823019567', '8402135679', '4802316759',
        '2483051679', '8421350679', '1503248697', '1053872469',
        '0157824639', '1502784639', '5170248639', '0751248693',
    ];
    private $digits = [];

    public function generate(int $id) : int
    {
        $p = 0;
        while ($id >= 10)
        {
            $rem = $id % 10;
            $this->digits[$p++] = $rem;
            $id = (int)(($id - $rem) / 10);
        }
        $this->digits[$p++] = $id;
        for(; $p < 12; $p++)
            $this->digits[$p] = 0;

        $p = 0; $q = 0;
        for ($i = 0; $i < 12; $i++)
        {
            $p += $this->digits[$i];
            $q = $q * 10 + (int)self::$RANDOMCHARS[$i][$p % 10];
        }
        return $q;
    }
}

自增数可以从其他服务生成，结果是一一对应的，但不容易还原

$gen = new IdGenerater();
echo $gen->generate(0), PHP_EOL; # 248428110150
echo $gen->generate(666666), PHP_EOL; # 727320824488

Answer 3

到目前为止，还没有创建一个 12 位标识符的答案，该标识符将是随机的、唯一的、“轻量级”的，并且与用户 ID 无关。

然而问题上的选项和shingo分享的选项都是完全可行的，经过一些测试后我的结论是我想多了。

归根结底，这些方法实际上都没有使它们不可行的缺点，您应该根据您的要求选择使用哪种方法。

循环直到我得到一个唯一的数字

有限循环	几个循环	与id无关
不	是	是

假设我们有 100000 个用户。
一个新用户注册，我必须为该用户创建一个新标识符。

在 1000000000 个可用标识符中仅使用了 100000 个标识符，即使循环一次也有 1/10000 的机会循环。
此外，代码必须循环数千次才能成为问题。

如果已经使用了很大比例的标识符，这只会成为一个问题。
你应该 not 使用这种方法给一个有 500000 个用户的表一个 6 位标识符。

相应地调整随机数

有限循环	几个循环	与id无关
是	不	是

我对这段代码的问题是它“循环太多”。
如果我的表有 100000 个用户，它很容易就会循环 100000 次。

然而，在沙盒上测试了一些代码后，我得出的结论是，这么小的 for 循环可以在几毫秒内轻松循环 100000 次，因此无需担心代码会成为性能杀手。

虽然循环这么多的想法仍然困扰着我，但我认为这种方法是“最安全的”。

创建一个伪随机数

有限循环	几个循环	与id无关
是	是吗？	不

这是shingo提供的解决方案。 这种方法的问题是与用户 id 的一一对应，这是我想避免的。

但是，如果您对此没有任何问题，这可能是最好的方法。
我认为这种方法还消除了在数据库中存储 12 位数字的需要，它允许您直接从 12 位代码中获取用户 ID。