有的時(shí)候，我們需要生成一些Token作為標(biāo)識(shí)：如認(rèn)證后的標(biāo)識(shí)符，資源的提取碼等。一個(gè)比較常見(jiàn)的算法是生成一個(gè)GUID來(lái)作為T(mén)oken，由于GUID的隨機(jī)性和唯一性特點(diǎn)，作為T(mén)oken是一個(gè)非常可靠的選擇。

GUID是一個(gè)128bit的數(shù)組，為了方便攜帶，往往需要把它表述為字符串的形式。一般把它表述為如下形式：{79FAF822-7194-4FE3-8C4F-1D99BE71BC9C}。這樣有一個(gè)弊病：太長(zhǎng)了，那么我們?nèi)绾伟阉厅c(diǎn)呢？

去掉不必要的修飾符

首先可以通過(guò)去掉無(wú)意義的括號(hào)和減號(hào)來(lái)較少長(zhǎng)度：

var token = guid.ToString("N");

這樣字符串就成為：79faf82271944fe38c4f1d99be71bc9c。感覺(jué)還是蠻長(zhǎng)的。

使用Base64編碼來(lái)表示

前面的表示方法中，是使用的16機(jī)制來(lái)表示的，如果使用Base64編碼的話，則可以進(jìn)一步壓縮字符串

var token = Convert.ToBase64String(guid.ToByteArray()).TrimEnd('=');

這樣字符串就成為：Ivj6eZRx40+MTx2ZvnG8nA?？雌饋?lái)稍微好一點(diǎn)了。

換一種Token生成方式

在使用Base64方式的編碼后，Token字符串還是有20多位，有的時(shí)候還是嫌它長(zhǎng)了。由于GUID本身就有128bit，在要求有良好的可讀性的前提下，很難進(jìn)一步改進(jìn)了。那我們?nèi)绾萎a(chǎn)生更短的字符串呢？還有一種方式就是較少Token的長(zhǎng)度，不用GUID，而采用一定長(zhǎng)度的隨機(jī)數(shù)，例如64bit，再用Base64編碼表示：

var rnd = new Random();
var tokenData = new byte[8];
rnd.NextBytes(tokenData);
var token = Convert.ToBase64String(tokenData).TrimEnd('=');

由于這里只用了64bit，此時(shí)得到的字符串為Onh0h95n7nw的形式，長(zhǎng)度要短一半。這樣就方便攜帶多了。但是這種方式是沒(méi)有唯一性保證的。不過(guò)用來(lái)作為身份認(rèn)證的方式還是可以的（如網(wǎng)盤(pán)的提取碼）。

更進(jìn)一步

前面的算法中，長(zhǎng)度和隨機(jī)性倒是有了，但是沒(méi)有唯一性。對(duì)于需要唯一性的場(chǎng)景，則需要改寫(xiě)一下token的生成算法了，我在這里給一個(gè)簡(jiǎn)單的示例：

    class Token
    {
        static Random rnd = new Random();
        static int seed = 0;

        public static string Create()
        {
            var rndData = new byte[4];
            rnd.NextBytes(rndData);

            var seedValue = Interlocked.Add(ref seed, 1);
            var seedData = BitConverter.GetBytes(seedValue);

            var tokenData = rndData.Concat(seedData).OrderBy(_ => rnd.Next());
            return Convert.ToBase64String(tokenData.ToArray()).TrimEnd('=');
        }
    }

這里我的算法非常簡(jiǎn)單：

• token由兩部分組成，32位的隨機(jī)數(shù)+32位的序列
• 由序列保證唯一性，由隨機(jī)數(shù)保證隨機(jī)性。
• 組合后再進(jìn)行一次shuffle。

當(dāng)然，我這個(gè)算法也有一定的局限性，如：

• Token只能在4G范圍內(nèi)保證唯一
• Token只能在上下文中保證唯一
• Token不是完全隨機(jī)的

要解決這幾個(gè)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)在任何時(shí)候，任何位置，任何情況下產(chǎn)生的Token都具有唯一性和隨機(jī)性也是能做到的。但是，要知道的是，任何功能都是附有一定的代價(jià)的。這些條件往往帶來(lái)的代價(jià)就是Token長(zhǎng)度增加——GUID就是滿足這一系列條件的算法。軟件的世界沒(méi)有銀彈，我們只要在一定范圍內(nèi)找到能解決問(wèn)題的方法即可。

到此這篇關(guān)于C#生成Token字符串的文章就介紹到這了。希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。

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