最近項目需要生成用戶邀請碼，網上找了幾個算法，發現有一個基本符合需求，里面借鑒了一些密碼學里的思路，最后的算法效果還不錯。該算法可以用在類似對加密強度要求不高的場合下。
需求分析
從業務需求上來看，邀請碼有以下幾個強制性的要求：
- 不可重復
- 唯一確定
這兩點要求首先就排除了 hash code 的可能，因為 hash code 是可以發生碰撞的。然后在強制性要求的基礎之上，我們還有一些進一步的需求：
- 長度不能太長，6-10 位是合適的區間
- 不容易被推測出
- 資源消耗盡可能小
在這些需求的約束下，我們來看看相對來說比較通用的邀請碼生成算法。
代碼實現
廢話不多少，直接上代碼。
public class InvitationCodeUtil {
/**
* 隨機字符串
*/
private static final char[] CHARS = new char[] {'F', 'L', 'G', 'W', '5', 'X', 'C', '3',
'9', 'Z', 'M', '6', '7', 'Y', 'R', 'T', '2', 'H', 'S', '8', 'D', 'V', 'E', 'J', '4', 'K',
'Q', 'P', 'U', 'A', 'N', 'B'};
private final static int CHARS_LENGTH = 32;
/**
* 邀請碼長度
*/
private final static int CODE_LENGTH = 8;
/**
* 隨機數據
*/
private final static long SLAT = 1234561L;
/**
* PRIME1 與 CHARS 的長度 L互質，可保證 ( id * PRIME1) % L 在 [0,L)上均勻分布
*/
private final static int PRIME1 = 3;
/**
* PRIME2 與 CODE_LENGTH 互質，可保證 ( index * PRIME2) % CODE_LENGTH 在 [0，CODE_LENGTH）上均勻分布
*/
private final static int PRIME2 = 11;
/**
* 生成邀請碼, 默認為 8位邀請碼
*
* @param id 唯一的id. 支持的最大值為: (32^7 - {@link #SLAT})/{@link #PRIME1} = 11452834602
* @return
*/
public static String gen(Long id) {
return gen(id, CODE_LENGTH);
}
/**
* 生成邀請碼
*
* @param id 唯一的id主鍵. 支持的最大值為: (32^7 - {@link #SLAT})/{@link #PRIME1}
* @return code
*/
public static String gen(Long id, int length) {
// 補位
id = id * PRIME1 + SLAT;
//將 id 轉換成32進制的值
long[] b = new long[CODE_LENGTH];
// 32進制數
b[0] = id;
for (int i = 0; i < CODE_LENGTH - 1; i++) {
b[i + 1] = b[i] / CHARS_LENGTH;
// 按位擴散
b[i] = (b[i] + i * b[0]) % CHARS_LENGTH;
}
long tmp = 0;
for (int i = 0; i < length - 2; i++) {
tmp += b[i];
}
b[length - 1] = tmp * PRIME1 % CHARS_LENGTH;
// 進行混淆
long[] codeIndexArray = new long[CODE_LENGTH];
for (int i = 0; i < CODE_LENGTH; i++) {
codeIndexArray[i] = b[i * PRIME2 % CODE_LENGTH];
}
StringBuilder buffer = new StringBuilder();
Arrays.stream(codeIndexArray).boxed().map(Long::intValue).map(t -> CHARS[t]).forEach(buffer::append);
return buffer.toString();
}
/**
* 將邀請碼解密成原來的id
*
* @param code 邀請碼
* @return id
*/
public static Long decode(String code) {
if (code.length() != CODE_LENGTH) {
return null;
}
// 將字符還原成對應數字
long[] a = new long[CODE_LENGTH];
for (int i = 0; i < CODE_LENGTH; i++) {
char c = code.charAt(i);
int index = findIndex(c);
if (index == -1) {
// 異常字符串
return null;
}
a[i * PRIME2 % CODE_LENGTH] = index;
}
long[] b = new long[CODE_LENGTH];
for (int i = CODE_LENGTH - 2; i >= 0; i--) {
b[i] = (a[i] - a[0]*i + CHARS_LENGTH * i) % CHARS_LENGTH;
}
long res = 0;
for (int i = CODE_LENGTH - 2; i >= 0; i--) {
res += b[i];
res *= (i > 0 ? CHARS_LENGTH : 1);
}
return (res - SLAT) / PRIME1;
}
/**
* 查找對應字符的index
*
* @param c 字符
* @return index
*/
public static int findIndex(char c) {
for (int i = 0; i < CHARS_LENGTH; i++) {
if (CHARS[i] == c) {
return i;
}
}
return -1;
}
}
注意事項
能夠生成唯一邀請碼數量的多少，跟邀請碼長度有關。以長度為8的邀請碼來舉例子，理論上能生成：32^8=1099511627776 個邀請碼，但由于算法原因，最終只能產生：(32^7 - 1234561)/3 = 11452834602 個。
算出這個有什么用呢？因為算出的結果，代表入參 ID 的數值不能夠超過該大小，如果超過，就有可能出現重復邀請碼，decode 也無法正常解密。所以在使用過程中，需要根據實際情況決定邀請碼長度。比如：邀請碼長度為6，最多只能生成10773290個邀請碼，但傳入了個11位的手機號碼，那肯定是不行的。如果有傳入手機號碼的需求，建議邀請碼長度定為10以上，不建議定為9。
