在 Go 语言中，我们通常使用两种包来生成随机数，分别是用于生成伪随机数的 math/rand 包和用于生成加密安全随机数的 crypto/rand 包。
使用 math/rand
- 生成随机数math/rand 包提供了如
rand.Int()、rand.Intn(n)（生成 0 到 n-1 的整数）和 rand.Float64()（生成范围在 0.0, 1.0) 的浮点数）等函数，可以用来生成伪随机数[3。 设置种子
默认情况下，math/rand 使用的是固定的随机种子，这意味着每次程序运行时生成的随机数序列都是相同的。为了使随机数每次都不同，我们需要调用 rand.Seed() 方法，并通常传入 time.Now().UnixNano() 作为种子，例如：
package main
import (
"fmt"
"math/rand"
"time"
)
func main() {
// 通过当前时间的纳秒数来设置种子，确保每次运行生成不同的随机序列
rand.Seed(time.Now().UnixNano())
// 生成一个在 0 到 99 范围内的随机整数
fmt.Println(rand.Intn(100)) // [1][2]
// 生成一个在 [0.0, 1.0) 范围内的随机浮点数
fmt.Println(rand.Float64()) // [3]
}
如果不设置种子，那么会生成相同的数字序列，这对于大多数需要随机性的场景来说是不合适的。
使用 crypto/rand
如果需要生成加密安全的随机数，比如用于生成密钥、令牌等敏感信息时，可以使用 crypto/rand 包。该包提供的随机数生成方法与 math/rand 不同，并且生成的随机数适合用在需要高随机性保障的场景中。
crypto/rand内部使用操作系统提供的随机性资源，因此不需要也不能通过设置种子来改变随机结果。
基本使用方式
生成随机字节
常见的做法是先生成一个字节切片，然后利用 io.ReadFull 从 rand.Reader 中读取随机数据填充到该切片中。例如，可以生成一个 32 字节的随机数组，并将其用于生成 session ID：
package main
import (
"crypto/rand"
"encoding/base64"
"fmt"
"io"
)
func sessionId() string {
b := make([]byte, 32)
// 从 rand.Reader 中精确读取 32 字节数据填充到 b 中
if _, err := io.ReadFull(rand.Reader, b); err != nil {
panic(err)
}
// 对生成的字节数组进行 base64 编码，作为 session ID 返回
return base64.URLEncoding.EncodeToString(b)
}
func main() {
fmt.Println("Session ID:", sessionId())
}
这里我们不需要设置种子，而是直接依赖操作系统安全地生成随机数。
生成安全随机整数
如果需要生成一个加密安全的随机整数，可以使用 rand.Int 函数，这个函数接受一个 io.Reader（通常使用 rand.Reader）和一个 big.Int 类型的上限。例如，生成范围在 [0, max) 内的随机整数：
package main
import (
"crypto/rand"
"fmt"
"math/big"
)
func main() {
max := big.NewInt(28) // 生成的随机数将介于 0 到 27 之间
n, err := rand.Int(rand.Reader, max)
if err != nil {
fmt.Println("Error:", err)
return
}
fmt.Println("Secure Random Number:", n)
}
这种方式可以确保生成的整数在加密安全方面满足要求，非常适合生成密钥、令牌等场景。
随机生成三位数
下面给出一个示例代码，展示如何使用 Go 语言中的 crypto/rand 包来生成一个三位数（即 100~999 范围内的随机整数）。这种方法使用了 rand.Int 函数生成一个区间内的随机大数，再通过加上偏移量得到最终的结
package main
import (
"crypto/rand"
"fmt"
"math/big"
)
func main() {
// 我们希望生成100至999之间的随机数，共900个可能值（0~899，然后加上100）
n, err := rand.Int(rand.Reader, big.NewInt(900)) // 生成区间 [0,900) 内的随机数
if err != nil {
panic(err)
}
result := n.Int64() + 100 // 加上100，变换到 [100, 999] 区间
fmt.Println("随机生成的三位数是:", result)
}
这里说明几点：
- 使用
rand.Int(rand.Reader, big.NewInt(900)) 能确保生成的随机数是加密安全的，并且不需要设置种子，因为它直接调用了操作系统的随机资源。 - 生成的随机数范围是 [0,899]，再加上 100 后就得到了三位数 [100, 999] 的结果。