C#生成比较短的Token字符串

有的时候，我们需要生成一些Token作为标识：如认证后的标识符，资源的提取码等。一个比较常见的算法是生成一个GUID来作为Token，由于GUID的随机性和唯一性特点，作为Token是一个非常可靠的选择。

GUID是一个128bit的数组，为了方便携带，往往需要把它表述为字符串的形式。一般把它表述为如下形式：{79FAF822-7194-4FE3-8C4F-1D99BE71BC9C}。这样有一个弊病：太长了，那么我们如何把它弄短点呢？

去掉不必要的修饰符

首先可以通过去掉无意义的括号和减号来较少长度：

var token = guid.ToString("N");

这样字符串就成为：79faf82271944fe38c4f1d99be71bc9c。感觉还是蛮长的。

使用Base64编码来表示

前面的表示方法中，是使用的16机制来表示的，如果使用Base64编码的话，则可以进一步压缩字符串

var token = Convert.ToBase64String(guid.ToByteArray()).TrimEnd('=');

这样字符串就成为：Ivj6eZRx40+MTx2ZvnG8nA。看起来稍微好一点了。

换一种Token生成方式

在使用Base64方式的编码后，Token字符串还是有20多位，有的时候还是嫌它长了。由于GUID本身就有128bit，在要求有良好的可读性的前提下，很难进一步改进了。那我们如何产生更短的字符串呢？还有一种方式就是较少Token的长度，不用GUID，而采用一定长度的随机数，例如64bit，再用Base64编码表示：

var rnd = new Random();
var tokenData = new byte[8];
rnd.NextBytes(tokenData);
var token = Convert.ToBase64String(tokenData).TrimEnd('=');

由于这里只用了64bit，此时得到的字符串为Onh0h95n7nw的形式，长度要短一半。这样就方便携带多了。但是这种方式是没有唯一性保证的。不过用来作为身份认证的方式还是可以的（如网盘的提取码）。

更进一步

前面的算法中，长度和随机性倒是有了，但是没有唯一性。对于需要唯一性的场景，则需要改写一下token的生成算法了，我在这里给一个简单的示例：

    class Token
    {
        static Random rnd = new Random();
        static int seed = 0;

        public static string Create()
        {
            var rndData = new byte[4];
            rnd.NextBytes(rndData);

            var seedValue = Interlocked.Add(ref seed, 1);
            var seedData = BitConverter.GetBytes(seedValue);

            var tokenData = rndData.Concat(seedData).OrderBy(_ => rnd.Next());
            return Convert.ToBase64String(tokenData.ToArray()).TrimEnd('=');
        }
    }

这里我的算法非常简单：

• token由两部分组成，32位的随机数+32位的序列
• 由序列保证唯一性，由随机数保证随机性。
• 组合后再进行一次shuffle。

当然，我这个算法也有一定的局限性，如：

• Token只能在4G范围内保证唯一
• Token只能在上下文中保证唯一
• Token不是完全随机的

要解决这几个问题，实现在任何时候，任何位置，任何情况下产生的Token都具有唯一性和随机性也是能做到的。但是，要知道的是，任何功能都是附有一定的代价的。这些条件往往带来的代价就是Token长度增加——GUID就是满足这一系列条件的算法。软件的世界没有银弹，我们只要在一定范围内找到能解决问题的方法即可。

到此这篇关于C#生成Token字符串的文章就介绍到这了。希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持编程网。