什么是随机数生成器？

随机数生成器是一款在浏览器端生成高质量随机数的在线工具。随机数在计算机科学中有着广泛的应用：密码学中的密钥生成、蒙特卡洛模拟、随机抽样、游戏开发中的概率事件、A/B 测试中的分组分配、数据可视化中的噪声生成等。随机数分为两类：伪随机数（PRNG）和密码学安全随机数（CSPRNG）。普通的 Math.random() 使用线性同余算法，虽然对一般场景足够，但在安全敏感场景（如生成密码、Token）中不够安全。本工具提供两种模式：普通模式使用 Math.random()，适合抽奖、模拟等一般用途；安全模式使用 crypto.getRandomValues()，基于操作系统的真随机源，适合密码学和安全相关场景。

如何使用随机数生成器

1. 步骤一：设置范围 — 输入最小值和最大值，定义随机数的取值范围。支持整数和小数范围。例如设置 1-100 生成 1 到 100 之间的随机整数。
2. 步骤二：选择模式和数量 — 选择普通模式或安全模式（CSPRNG）。设置需要生成的数量（1-1000个）。可以设置是否允许重复值。
3. 步骤三：生成并导出 — 点击生成按钮，随机数立即显示在结果区域。支持复制全部结果、下载为 CSV 文件，方便在其他程序中使用。

常见使用场景

技术原理

JavaScript 的 Math.random() 返回 [0, 1) 范围内的浮点数。不同引擎使用不同算法：V8 使用 xorshift128+，SpiderMonkey 使用 xoshiro256**。这些都是高速 PRNG，但不适合安全用途。crypto.getRandomValues() 调用操作系统的 CSPRNG（如 Linux 的 getrandom()、Windows 的 BCryptGenRandom），产生不可预测的随机字节。将其转换为指定范围的整数需要使用拒绝采样（rejection sampling）以避免取模偏差（modulo bias）。

// 安全范围内的随机整数（避免取模偏差）
function secureRandomInt(min, max) {
  const range = max - min + 1;
  const maxValid = Math.floor(2**32 / range) * range;
  const arr = new Uint32Array(1);
  let result;
  do {
    crypto.getRandomValues(arr);
  } while (arr[0] >= maxValid);
  return min + (arr[0] % range);
}
// 生成 N 个不重复的随机数
function shuffle(arr) {
  for (let i = arr.length - 1; i > 0; i--) {
    const j = secureRandomInt(0, i);
    [arr[i], arr[j]] = [arr[j], arr[i]];
  }
  return arr;
}

最佳实践与注意事项

• 安全场景（密码、Token、密钥）必须使用 CSPRNG 模式，普通模式可被预测。
• 取模操作会导致"取模偏差"：当范围不能整除随机数上限时，某些值出现概率更高。使用拒绝采样修正。
• 批量生成不重复随机数时，使用 Fisher-Yates 洗牌算法而非反复生成+去重，前者效率更高。
• 随机数种子的设置：如果需要可重现的随机序列（如测试场景），应使用固定种子的 PRNG 而非 CSPRNG。

常见问题