c# 扩展方法奇思妙用基础篇四：Random 扩展

在 .Net 中，我们一般使用 Random 类来生成随机数，它仅提供了以下几个基本方法供我们使用：

名称	说明
Next()	返回非负随机数。
Next(Int32)	返回一个小于所指定最大值的非负随机数。
Next(Int32, Int32)	返回一个指定范围内的随机数。
NextBytes	用随机数填充指定字节数组的元素。
NextDouble	返回一个介于 0.0 和 1.0 之间的随机数。

如果想生成一些特殊的随机数，如枚举、日期等，则要再进行几步处理。本文将会扩展 Random 类，让随机更方便。

Random 常用扩展

布尔：NextBool

随机返回 true 或 false，这个实现比较简单：

public static bool NextBool(this Random random)
{
    return random.NextDouble() > 0.5;
}

调用示例：

bool b = random.NextBool();

枚举: NextEnum

public static T NextEnum<T>(this Random random)
    where T: struct
{
    Type type = typeof(T);
    if (type.IsEnum == false) throw new InvalidOperationException();

    var array = Enum.GetValues(type);
    var index = random.Next(array.GetLowerBound(0), array.GetUpperBound(0) + 1);
    return (T)array.GetValue(index);
}

调用示例：

enum Shape { Ellipse, Rectangle, Triangle }
Shape shape = random.NextEnum<Shape>();

NextBytes

系统提供的 NextBytes 方法，要事先生成一个 byte 数组，不太方便。扩展一下，输入长度返回数组：

public static byte[] NextBytes(this Random random, int length)
{
    var data = new byte[length];
    random.NextBytes(data);
    return data;
}

调用示例：

byte[] data = random.NextBytes(128);

NextUInt16、NextInt16、NextFloat…

有了 NextBytes 扩展，配合 BitConverter 类，我们可以扩展出很多：

public static UInt16 NextUInt16(this Random random)
{
    return BitConverter.ToUInt16(random.NextBytes(2), 0);
}
public static Int16 NextInt16(this Random random)
{
    return BitConverter.ToInt16(random.NextBytes(2), 0);
}
public static float NextFloat(this Random random)
{
    return BitConverter.ToSingle(random.NextBytes(4), 0);
}

时间日期：NextDateTime

public static DateTime NextDateTime(this Random random, DateTime minValue, DateTime maxValue)
{
    var ticks = minValue.Ticks + (long)((maxValue.Ticks - minValue.Ticks) * random.NextDouble());
    return new DateTime(ticks);
}
public static DateTime NextDateTime(this Random random)
{
    return NextDateTime(random, DateTime.MinValue, DateTime.MaxValue);
}

调用示例：

DateTime d = random.NextDateTime(new DateTime(2000, 1, 1), new DateTime(2010, 12, 31));

Random 特定扩展

开发中，面对的问题不同，可能需要不同的扩展，以下只提供几种扩展的思路，如需要，请自行实现：

字符串

1. 随机密码，可能需要正则表达式限制，如：

   var password = random.NextString(@"\d{6,8}");
   var passwordSalt = random.NextString(@"[0-9A-F]{16}");

2. 随机国家、随机省、城市、地区名称，可能需要提供候选值，如：

   var country = random.NextCity("北京", "上海", "广州");

3. 随机人名，一定不要生成乱码，要像名字，最好有百家姓和常用人名的数据。

这几个实现起来有难度，有兴趣的朋友可以试下。

验证码：

1. 随机颜色（Color）：RGB
2. 随机字体（Font）
3. 随机位置（Point）
4. 随机旋转角度

…

（本文中的代码仅供参考，如对随机有更专业的要求，可能不太适合。）