PHP 随机数 C扩展随机数

由于要用到固定长度的随机字符串。

首先是一段PHP代码

$str_md5=md5(uniqid());
$rand = mt_rand(1, 28);
$str1=substr($str_md5,$rand,6);
$rand = mt_rand(1, 28);
$str2=substr($str_md5,$rand,6);
$rand = mt_rand(1, 28);
$str3=substr($str_md5,$rand,6);
$code=substr($str1.$str2.$str3,0,8);

生成180000个随机字符串，图中是按照重复数量倒序排列，可以看到基本都有重复的。不过也是比较理想的。

由于想提升一下自己的C语言能力，所以用C重新写了一下随机生成字符串。

其中用到了随机数函数srand(),rand();

不过折腾一两个小时，随机数还是有问题。并发访问时时间可能几乎为同时，那么srand给的种子时间可以视为相同的。这样就导致了，产生的随机数也是一样的。从而产生的随机字符串也是一样的。循环输出随机字符串，几乎都是一模一样的。

后来想到了ukey，这个扩展可以实现唯一的ID，那么访问都产生唯一的ID，是不是可以将这个ID作为种子时间。答案是肯定的。



上图是产生的随机字符串，可以自定义长度。也同样可以输出只有数字的字符串。相较PHP所产生的随机字符串重复率更低且速度更快。

PHP_FUNCTION(get_random__num_str)
{
int length=8;

if (zend_parse_parameters(ZEND_NUM_ARGS() TSRMLS_CC, "l", &length) == FAILURE)
{
length=8;

}
length++;
int flag, i;
char* string;
__uint64_t timestamp = realtime();
__uint64_t retval;
int len;
char buf[128];

if (timestamp == 0ULL) {
RETURN_FALSE;
}

spin_lock(lock, pid);

if (context->last_timestamp == timestamp) {
context->sequence = (context->sequence + 1) & context->sequence_mask;
if (context->sequence == 0) {
timestamp = skip_next_millis();
}

} else {
context->sequence = 0; /* Back to zero */
}

context->last_timestamp = timestamp;

retval = ((timestamp - context->twepoch) << context->timestamp_left_shift)
| (context->datacenter_id << context->datacenter_id_shift)
| (worker_id << context->worker_id_shift)
| context->sequence;

spin_unlock(lock, pid);
//printf('%ld',retval);
srand((unsigned)retval);
//srand((unsigned) time(NULL ));
if ((string = (char*) emalloc(length)) == NULL )
{
//myLog("Malloc failed!flag:14\n");
RETURN_NULL() ;
}

for (i = 0; i < length - 1; i++)
{
flag = rand() % 3;

switch (flag)
{
case 0:
string[i] = '1' + rand() % 5;
break;
case 1:
string[i] = '2' + rand() % 7;
break;
case 2:
string[i] = '0' + rand() % 10;
break;
default:
string[i] = '9';
break;
}

}
string[length - 1] = '\0';
RETURN_STRINGL(string,length,0);
}
PHP_FUNCTION(get_random_str)
{
int length=8;

if (zend_parse_parameters(ZEND_NUM_ARGS() TSRMLS_CC, "l", &length) == FAILURE)
{
length=8;

}
length++;
int flag, i;
char* string;
__uint64_t timestamp = realtime();
__uint64_t retval;
int len;
char buf[128];

if (timestamp == 0ULL) {
RETURN_FALSE;
}

spin_lock(lock, pid);

if (context->last_timestamp == timestamp) {
context->sequence = (context->sequence + 1) & context->sequence_mask;
if (context->sequence == 0) {
timestamp = skip_next_millis();
}

} else {
context->sequence = 0; /* Back to zero */
}

context->last_timestamp = timestamp;

retval = ((timestamp - context->twepoch) << context->timestamp_left_shift)
| (context->datacenter_id << context->datacenter_id_shift)
| (worker_id << context->worker_id_shift)
| context->sequence;

spin_unlock(lock, pid);
//printf('%ld',retval);
srand((unsigned)retval);
//srand((unsigned) time(NULL ));
if ((string = (char*) emalloc(length)) == NULL )
{
//myLog("Malloc failed!flag:14\n");
RETURN_NULL() ;
}

for (i = 0; i < length - 1; i++)
{
flag = rand() % 3;

switch (flag)
{
case 0:
string[i] = 'A' + rand() % 26;
break;
case 1:
string[i] = 'a' + rand() % 26;
break;
case 2:
string[i] = '0' + rand() % 10;
break;
default:
string[i] = 'x';
break;
}

}
string[length - 1] = '\0';
RETURN_STRINGL(string,length,0);
}

上图是PHP生成18W随机字符串所用的时间



上图是C扩展生成18W随机字符串所用的时间

所用的服务器都是1G内存 双核的阿里云服务器。

只要在ukey中加入上如代码就可以生产随机字符串和随机长度数字字符串，PHP唯一ID生成扩展ukey。

php.ini的配置项:

[ukey]
ukey.datacenter = integer
ukey.worker = integer
ukey.twepoch = uint64

datacenter配置项是一个整数, 用于设置数据中心;

worker配置项是一个整数, 用于设置数据中心的机器序号;

twepoch配置项是一个64位的整数, 用于设置时间戳基数, 此值越大, 生成的ID越小;

安装:

$ cd ./ukey
$ phpize
$ ./configure
$ make
$ sudo make install

Ukey提供3个有用的函数:

ukey_next_id() -- 用于生成唯一ID

ukey_to_timestamp(ID) -- 用于将ID转换成时间戳

ukey_to_machine(ID) -- 用于将ID转换成机器信息

使用实例:

<?php
$id = ukey_next_id();
echo $id;

$timestamp = ukey_to_timestamp($id);
echo date('Y-m-d H:i:s', $timestamp);

$info = ukey_to_machine($id)
var_dump($info);
?>

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助。

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