我正在参加「掘金·启航计划」

背景

最近分配到一个需求，要生成6位数验证码，使用验证码做一系列操作。因为需要使用验证码去确定用户信息，所以有唯一性要求。

方案一：随机函数Random()

使用随机函数生成1000000以内的数，然后再补齐位数，然后校验唯一性，如果已存在就在生成一个随机数。


/**
 * 方案一：随机函数Random()
 */
@Test
public void testRandom() {
    Random rd = new Random();
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        val numberCode = rd.nextInt(1000000);
        System.out.println(String.format("%06d", numberCode));
    }
}

输出结果：

731311
508327
383928
551535
623440
758321
284932
039829
365014
500294

Process finished with exit code 0

优点：

实现简单便捷

缺点：

重复概率相对较大

方案二：Redis令牌桶方式

数字码的生成主要考虑效率问题，如果使用随机函数random()随机生成1000000以内的随机数，可能比较容易出现数据重复问题。因此我们先初始化将000000-999999总的100万个数据先放到redis中，然后随机获取一个，等到redis中没有数据再重新初始化100万个数据，这样理论上短时间内不会出现已存在的数据。

private final String KEY_NUMBER_CODE = "visitor-number-code";

@Autowired
private RedisTemplate<String, String> redisTemplate;


public String getNumberCode(String key) {
    String numberCode = redisTemplate.opsForSet().pop(key);
    if (StringUtils.isBlank(numberCode)) {
        // 使用Redis分布式锁控制并发
        numberCode = initNumberCode(key);
    }
    return numberCode;
}

/**
 * Redis初始化1000000个数据
 */
public String initNumberCode(String key) {
    // 双重检查，避免多个进行同时在等待分布式锁初始化
    String numberCode = redisTemplate.opsForSet().pop(key);
    if (StringUtils.isNotBlank(numberCode)) {
        return numberCode;
    }
    // 将数据初始化到数组再一次性放到Redis中，提高性能
    List<String> list = new ArrayList<>();
    for (int i = 1; i < 1000000; i++) {
        list.add(String.format("%06d", i));
    }
    String[] arr = list.toArray(new String[0]);
    redisTemplate.opsForSet().add(key , arr);
    
    return redisTemplate.opsForSet().pop(key);
}

代码实现要点：

使用Redis分布式锁控制并发
双重检查，避免多个进行同时在等待分布式锁初始化
将数据初始化到数组再一次性放到Redis中，提高性能

补偿措施

我们要尽快减少数字码出现重复的概率，如果出现重复数据要有重试机制，重新获取数字码。

因为6位数字码是从000000-999999只有100万个数据，如果不及时清除数字码的话，日积月累总会用完的，因此要制定失效清除策略。或者使用字符组合，形成更加丰富的验证码。

验证码生成方案

背景

方案一：随机函数Random()

方案二：Redis令牌桶方式

补偿措施