掌握Go语言随机数的可重现性（详解math/rand包如何实现稳定可控的伪随机数）

什么是“可重现”的随机数？

计算机无法真正生成“完全随机”的数字，它使用的是伪随机数生成器（PRNG）。这类生成器依赖一个初始值——称为种子（seed）。只要种子相同，生成的随机数序列就完全一致。

因此，Go伪随机数生成 的可重现性，关键就在于种子的设置。

默认行为：每次结果都不同

如果你不手动设置种子，math/rand 会使用默认种子（通常是 1），但这只在程序启动时初始化一次。然而，在实际开发中，我们常希望每次运行程序都能得到不同的结果（比如 Web 应用），这时就需要用时间戳作为种子。

package mainimport (    "fmt"    "math/rand")func main() {    // 默认种子（未设置）    fmt.Println(rand.Intn(100)) // 每次运行可能相同（因为种子固定为1）}

上面这段代码，每次运行都会输出相同的数字（例如 81），因为种子始终是默认值 1。这不利于需要“真随机”的场景。

如何让随机数“每次都不同”？

使用当前时间作为种子是最常见的做法。这样每次程序启动时间不同，种子就不同，从而生成不同的随机序列。

package mainimport (    "fmt"    "math/rand"    "time")func main() {    rand.Seed(time.Now().UnixNano()) // 设置种子为当前纳秒时间戳    fmt.Println(rand.Intn(100))      // 每次运行结果不同}

注意：从 Go 1.20 开始，rand.Seed 已被标记为废弃（deprecated），推荐使用 rand.New 创建独立的随机数生成器实例。但为了兼容性和教学目的，我们仍先介绍传统方式。

如何实现“可重现”的随机序列？

如果你想在测试或仿真中**重复相同的随机过程**，只需固定种子即可。这就是 math/rand可重现性 的核心。

package mainimport (    "fmt"    "math/rand")func main() {    rand.Seed(42) // 固定种子为 42    for i := 0; i < 5; i++ {        fmt.Println(rand.Intn(100))    }}

无论你运行多少次这个程序，输出永远是相同的 5 个数字。这在单元测试中非常有用！

现代写法：使用 rand.New（Go 1.20+ 推荐）

为了避免全局状态污染，Go 官方推荐创建独立的 *rand.Rand 实例。

package mainimport (    "fmt"    "math/rand"    "time")func main() {    // 创建一个基于时间种子的独立生成器（每次不同）    r1 := rand.New(rand.NewSource(time.Now().UnixNano()))    fmt.Println("随机（每次不同）:", r1.Intn(100))    // 创建一个固定种子的生成器（可重现）    r2 := rand.New(rand.NewSource(12345))    fmt.Println("可重现（固定种子）:", r2.Intn(100))    fmt.Println("再次调用:", r2.Intn(100))}

这种方式更清晰、线程安全，并且避免了全局种子的副作用。

总结

• Go语言随机数 是伪随机的，依赖种子。
• 要实现 Go伪随机数生成 的可重现性，只需固定种子（如 rand.Seed(42) 或 rand.NewSource(42)）。
• 要每次结果不同，使用时间戳作为种子。
• 现代 Go 项目应优先使用 rand.New 创建独立实例，提升代码可维护性。

掌握 math/rand可重现性，不仅能让你写出更可靠的测试代码，还能在需要确定性行为的场景中游刃有余。快去试试吧！

关键词回顾：Go语言随机数、math/rand可重现性、Go伪随机数生成、Go种子设置。