更安全的随机数生成

Math.random()

通常情况下我们使用Math.random()来生成伪随机数，在大部分情况下可以很方便的使用。比如

生成混合随机字符

Math.random().toString(36).substr(2);

生成指定范围的随机数

const randomNumber = (min, max) => Math.floor(Math.random() * (max - min) + min);

但如果涉及稍微严谨的一些场景中，Math.random()随机分布不够平均，这时候可以使用浏览器提供的更安全的随机数生成接口Crypto.getRandomValues()

Crypto.getRandomValues()

Crypto看着会比较陌生，这是浏览器提供了基本的密码学的操作接口。

其中提供了一个随机数生成方法getRandomValues，Math.random()的随机数分布不够平均，虽然大部分情况下不会有冲突，但确实有隐患。而且getRandomValues兼容性也还是不错的。

生成随机数首先要提供一个TypedArray对象，生成的随机数会将其里面的对象重写。

window.crypto.getRandomValues(new Uint32Array(5))

Crypto.getRandomValues()直接使用还是比较原始需要自己再次处理数据，网上也有提供可直接用的生成代码：

生成[0, 1)之间的随机数（与Math.random()一致）

const cryptoRand = () => {
    const randomBuffer = new Uint32Array(1);
    window.crypto.getRandomValues(randomBuffer);
    return ( randomBuffer[0] / (0xffffffff + 1) ); // 0xFFFFFFFF = uint32.MaxValue (+1 because Math.random is inclusive of 0, but not 1) 
}

生成指定范围随机数

const randomNumber = (min, max) => {
    const randomBuffer = new Uint32Array(1);
    window.crypto.getRandomValues(randomBuffer);
    const number = randomBuffer[0] / (0xffffffff + 1);
    return Math.floor(number * (max - min) + min);
}

生成ID

const generateId = (len) => {
    const typeArray = new Uint8Array((len || 40) / 2)
    window.crypto.getRandomValues(typeArray)
    return Array.from(typeArray, dec=>dec.toString(16).padStart(2, "0")).join('')
}

或是

const uuidv4 = () => ([1e7]+-1e3+-4e3+-8e3+-1e11).replace(/[018]/g, c =>
    (c ^ crypto.getRandomValues(new Uint8Array(1))[0] & 15 >> c / 4).toString(16));

需要注意的是，为了性能crypto.getRandomValues生成随机数的时候并没有真正的随机数生成器，而是使用了有足够熵的伪随机数生成器。如果需要加密场景，就需要用户自己提供足够熵源的种子。

或者使用现成的随机数生成库nanoid。

Nano ID

Nano ID是一个小巧、安全、URL友好、唯一的 JavaScript 字符串ID生成器。支持浏览器、Node.js、React Native，以及提供了各种其他语言的版本。

安装

npm install --save nanoid

安全的生成随机数：

同步

import { nanoid } from 'nanoid'
model.id = nanoid() //=> "V1StGXR8_Z5jdHi6B-myT"

异步

import { nanoid } from 'nanoid/async'
await nanoid()

如果更关心性能的话，可以降低安全性使用非安全的随机数生成器

import { nanoid } from 'nanoid/non-secure'
const id = nanoid() //=> "Uakgb_J5m9g-0JDMbcJqLJ"

当然也可以自定义随机字符和大小，具体的方法可以查看文档。

相关资料

MDN - Math.random()

MDN - Crypto.getRandomValues()

Nano ID 文档

Math.random() 二三事

Random Number Generation in JavaScript