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c# 扩展方法奇思妙用基础篇四:Random 扩展

2011-01-27 20:45 by 鹤冲天, ... 阅读, ... 评论, 收藏, 编辑

在 .Net 中,我们一般使用 Random 类来生成随机数,它仅提供了以下几个基本方法供我们使用:

名称 说明
公共方法 Next() 返回非负随机数。
公共方法 Next(Int32) 返回一个小于所指定最大值的非负随机数。
公共方法 Next(Int32, Int32) 返回一个指定范围内的随机数。
公共方法 NextBytes 用随机数填充指定字节数组的元素。
公共方法 NextDouble 返回一个介于 0.0 和 1.0 之间的随机数。

如果想生成一些特殊的随机数,如枚举、日期等,则要再进行几步处理。本文将会扩展 Random 类,让随机更方便。

Random 常用扩展

布尔:NextBool

随机返回 true 或 false,这个实现比较简单:

public static bool NextBool(this Random random)
{
    return random.NextDouble() > 0.5;
}

调用示例:

bool b = random.NextBool();

枚举: NextEnum

public static T NextEnum<T>(this Random random)
    where T: struct
{
    Type type = typeof(T);
    if (type.IsEnum == false) throw new InvalidOperationException();

    var array = Enum.GetValues(type);
    var index = random.Next(array.GetLowerBound(0), array.GetUpperBound(0) + 1);
    return (T)array.GetValue(index);
}

调用示例:

enum Shape { Ellipse, Rectangle, Triangle }
Shape shape = random.NextEnum<Shape>();

NextBytes

系统提供的 NextBytes 方法,要事先生成一个 byte 数组,不太方便。扩展一下,输入长度返回数组:

public static byte[] NextBytes(this Random random, int length)
{
    var data = new byte[length];
    random.NextBytes(data);
    return data;
}

调用示例:

byte[] data = random.NextBytes(128);

NextUInt16、NextInt16、NextFloat…

有了 NextBytes 扩展,配合 BitConverter 类,我们可以扩展出很多:

public static UInt16 NextUInt16(this Random random)
{
    return BitConverter.ToUInt16(random.NextBytes(2), 0);
}
public static Int16 NextInt16(this Random random)
{
    return BitConverter.ToInt16(random.NextBytes(2), 0);
}
public static float NextFloat(this Random random)
{
    return BitConverter.ToSingle(random.NextBytes(4), 0);
}

时间日期:NextDateTime

public static DateTime NextDateTime(this Random random, DateTime minValue, DateTime maxValue)
{
    var ticks = minValue.Ticks + (long)((maxValue.Ticks - minValue.Ticks) * random.NextDouble());
    return new DateTime(ticks);
}
public static DateTime NextDateTime(this Random random)
{
    return NextDateTime(random, DateTime.MinValue, DateTime.MaxValue);
}

调用示例:

DateTime d = random.NextDateTime(new DateTime(2000, 1, 1), new DateTime(2010, 12, 31));

Random 特定扩展

开发中,面对的问题不同,可能需要不同的扩展,以下只提供几种扩展的思路,如需要,请自行实现:

字符串

  1. 随机密码,可能需要正则表达式限制,如:
    var password = random.NextString(@"\d{6,8}");
    var passwordSalt = random.NextString(@"[0-9A-F]{16}");
  2. 随机国家、随机省、城市、地区名称,可能需要提供候选值,如:
    var country = random.NextCity("北京", "上海", "广州");
  3. 随机人名,一定不要生成乱码,要像名字,最好有百家姓和常用人名的数据。

这几个实现起来有难度,有兴趣的朋友可以试下。

验证码:

  1. 随机颜色(Color):RGB
  2. 随机字体(Font)
  3. 随机位置(Point)
  4. 随机旋转角度

(本文中的代码仅供参考,如对随机有更专业的要求,可能不太适合。)