MVC 应用程序中的随机数生成

Question

如果每个请求只需要一个数字，那么在 ASP.NET MVC 应用程序中生成随机数的正确方法是什么？根据 MSDN，为了获得足够质量的随机性，有必要使用创建一次的单个 System.Random 对象生成多个数字。由于在 MVC 中为每个请求创建一个控制器类的新实例，因此我无法使用在控制器的构造函数中为 Random 对象初始化的私有字段。那么我应该在 MVC 应用程序的哪个部分创建和存储 Random 对象？目前，我将其存储在控制器类的静态字段中，并在使用它的操作方法中延迟初始化它：

public class HomeController : Controller
{
    ...

    private static Random random;

    ...

    public ActionResult Download()
    {
        ...

        if (random == null)
            random = new Random();

        ...

    }
}

由于“随机”字段可以由控制器类的多个实例访问，因此它的值是否有可能被损坏如果两个实例尝试同时初始化它？还有一个问题：我知道静态的生命周期就是应用程序的生命周期，但对于 MVC 应用程序来说它是什么？是从IIS启动到IIS关闭吗？

Answer 1

理想情况下，您希望维护 Random 类的实例的时间比单个页面的生命周期更长。不要通过将其放入静态变量中来实现此目的； Random 类不是线程安全的，这会导致问题。来自文档：

不保证任何实例成员都是线程安全的。

我最喜欢的方法是 Microsoft 的 RandomGen2 包装类ParallelFX 团队（他们真正知道他们在线程方面做了什么），每个线程使用一个实例（主要是）无锁和线程安全的随机数。

public static class RandomGen2 
{ 
    private static Random _global = new Random(); 
    [ThreadStatic] 
    private static Random _local;

    public static int Next() 
    { 
        Random inst = _local; 
        if (inst == null) 
        { 
            int seed; 
            lock (_global) seed = _global.Next(); 
            _local = inst = new Random(seed); 
        } 
        return inst.Next(); 
    } 
}

然后您可以按如下方式调用：

var rand = RandomGen2.Next();

您可能需要添加额外的方法来包装您想要访问的其他 Random 方法，我建议使用更好的名称，例如 ThreadSafeRandom code>，但它演示了原理。

Answer 2

除非您将一些快速演示或其他东西放在一起，否则我会将这个责任放入服务或基础设施层（即，只是另一个类）中，并让它管理随机数生成器的生命周期。无论如何，管理这个问题并不是控制器的工作 - 当/如果您有另一个需要随机数的控制器时，您将不必担心它。

Answer 3

您可以在 HomeController 中有一个静态构造函数，这样您就不必在每个方法中延迟初始化它。这几乎可以确保 Random 仅初始化一次（第一次访问时）。

public class HomeController : Controller
{
    ...

    private static Random random;

    static HomeController()
    {
        random = new Random();
    }

    ...

    public ActionResult Download()
    {
        ...

        //use random - its already created.


        ...

    }
}