C# 随机数在不同进程中与相同的.Net代码冲突

在我开始之前，我想指出，我非常确定这确实发生了。我所有的日志都表明是这样的

我想知道我是否错了，这是不可能的，是否只是难以置信的不可能（我怀疑），或者是否不是那么不可能，我在做一些根本错误的事情。

我在同一台服务器上有4个与Windows服务运行相同代码的实例。此服务器有一个多核（4）处理器

以下是代码摘要：

public class MyProcess
{
    private System.Timers.Timer timer;

    // execution starts here
    public void EntryPoint()
    {
        timer = new System.Timers.Timer(15000);  // 15 seconds
        timer.Elapsed += new System.Timers.ElapsedEventHandler(Timer_Elapsed);
        timer.AutoReset = false;

        Timer_Elapsed(this, null);
    }

    private void Timer_Elapsed(object sender, System.Timers.ElapsedEventArgs e)
    {
        string uid = GetUID();

        // this bit of code sends a message to an external process.
        //  It uses the uid as an identifier - these shouldn't clash!
        CommunicationClass.SendMessage(uid);

        timer.Start();
    }

    // returns an 18 digit number as a string
    private string GetUID()
    {
        string rndString = "";
        Random rnd = new Random((int)DateTime.Now.Ticks);
        for (int i = 0; i < 18; i++)
        {
            rndString += rnd.Next(0, 10);
        }
        return rndString;
    }

公共类MyProcess
{
专用系统计时器；
//执行从这里开始
公共void入口点（）
{
定时器=新系统。定时器。定时器（15000）；//15秒
timer.appeated+=新系统.Timers.ElapsedEventHandler（timer_appeated）；
timer.AutoReset=false；
计时器_已过（此为空）；
}
私有无效计时器（对象发送器，System.Timers.ElapsedEventArgs e）
{
字符串uid=GetUID（）；
//这段代码向外部进程发送消息。
//它使用uid作为标识符-它们不应该冲突！
通信类。发送消息（uid）；
timer.Start（）；
}
//以字符串形式返回18位数字
私有字符串GetUID（）
{
字符串rndString=“”；
Random rnd=新随机（（int）DateTime.Now.Ticks）；
对于（int i=0；i<18；i++）
{
rndString+=rnd.Next（0,10）；
}
返回rndString；
}

接收这些消息的外部进程被搞糊涂了——我想是因为相同的uid来自两个单独的进程。基于此，

GetUID（）

方法似乎为两个单独的进程返回了相同的“随机”18位字符串

我已经使用DateTime.Now.Ticks对随机类进行了种子设定，我认为它可以在线程之间提供保护-一个tick是100纳秒，当然两个线程不能获得相同的种子值

显然，我没有解释的是，我们谈论的不是线程，而是多核处理器上的进程。这意味着这段代码可以同时运行两次。我认为这就是造成冲突的原因

以大约15秒的间隔运行相同代码的两个进程设法在100纳秒内命中相同的代码。这可能吗？我在这方面做得对吗？

如果你有什么想法或建议，我将不胜感激

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澄清一下，我不能真正使用GUID-我正在与之通信的外部进程需要一个18位数字。它很旧，很遗憾，我无法更改它。

除非出于某种原因您不能更改，否则您应该考虑使用GUID。这样可以消除冲突

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根据注释：您可以使用GUID和64位，并使用将结果限制在现有的59位范围内。不像GUID那样防冲突，但比现有的更好。

Yep这是可能的，因此确实如此

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您应该在启动时只初始化一次Random。如果有多个线程同时启动，请获取DateTime.Now.Ticks的副本，并将其以已知偏移量传递给每个线程，以防止在同一时间初始化。

您不需要Random数字，而需要unique数字。我是@JP的。我认为你应该考虑使用guid作为你的消息ID

编辑：如果无法使用GUID，请考虑一种方法，获取一个唯一的64位数字，并使用其中连续的3位块作为8字符字母表的索引（丢弃未使用的高位）。一种方法是使用一个数据库，在该数据库中，您可以使用一个自动递增的64位整数作为键为每条新邮件创建一个条目。使用该键并将其转换为18个字符的邮件id

如果您不想依赖数据库，您可以获得在特定条件下工作的消息。例如，如果消息只需要在进程生命周期内是唯一的，那么您可以使用进程id作为值的32位，并从随机数生成器中获取所需的其余22位。因为没有两个进程在运行同时可以有相同的id，应该保证它们有唯一的消息id

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如果您的情况不符合上述任何一种情况，无疑还有许多其他方法可以做到这一点。

尝试将此函数用于种子，而不是DateTime.Now.Ticks：

public static int GetSeed()
{
    byte[] raw = Guid.NewGuid().ToByteArray();
    int i1 = BitConverter.ToInt32(raw, 0);
    int i2 = BitConverter.ToInt32(raw, 4);
    int i3 = BitConverter.ToInt32(raw, 8);
    int i4 = BitConverter.ToInt32(raw, 12);
    long val = i1 + i2 + i3 + i4;
    while (val > int.MaxValue)
    {
        val -= int.MaxValue;
    }
    return (int)val;
}

这基本上将Guid转换为int。理论上可以得到重复的Guid，但这不太可能

编辑：甚至只是使用：

Guid.NewGuid().GetHashCode();

另一方面，使用DateTime.Now.Ticks几乎可以保证在某个点发生冲突。在Windows编程中，以远远超出计时器实际精度的单位指定计时器分辨率是非常常见的（我第一次遇到这种情况时使用了Visual Basic 3.0的计时器控件，该控件以毫秒为单位设置，但实际上每秒只关闭18次）.我不确定这一点，但我敢打赌，如果你只是运行一个循环并打印出DateTime.Now.Ticks，你会看到值以15毫秒左右的间隔量化。因此，随着4个进程的进行，实际上很可能其中两个进程最终会对随机函数使用完全相同的种子

由于基于Guid的GetSeed函数产生重复的可能性极小，理想情况下，您可能希望创建某种预先计算的唯一数字库。但是，由于这里讨论的是单独的进程，因此您必须想出一些方法来缓存所有进程都可以读取的值，这很麻烦

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如果你想担心大规模不太可能发生的事件，买彩票。

另一种方法是不要使用随机类，因为它充满了这样的问题。哟

// returns an 18 digit number as a string
private string GetUID()
{
    string rndString = "";
    var rnd = new RNGCryptoServiceProvider();
    var data = new byte[18];
    rnd.GetBytes(data); 
    foreach(byte item in data)
    {
        rndString += Convert.ToString((int)item % 10);
    }
    return rndString;
}

(int)DateTime.Now.Ticks