告别玄学！JavaScript的随机数终于能“听话”了！🎲

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用了十几年Math.random()，你是不是也遇到过这样的尴尬：想要在游戏里生成一个每次加载都一样的地图？想在测试中复现那个只出现一次的随机bug？面对Math.random()这个完全看心情的家伙，你只能望洋兴叹，因为它每次运行都会给你一个全新的、不可预测的数字。就像一个完全不记事的"失忆"随机数生成器。

javascript 复制代码

// 每次运行都不一样，随缘得很
console.log(Math.random()); // 0.123456789
console.log(Math.random()); // 0.987654321

你无法"喂"给它一个特定的"种子"，让它沿着你预设的轨迹生成数字。这在很多需要确定性行为的场景下，简直是噩梦。

别担心！救星来了！JavaScript即将迎来一个重量级新成员------Random API提案 （目前处于Stage 2阶段），它将彻底改变我们与随机数打交道的方式，带来一个革命性的特性：可复现的随机性（Reproducible Randomness）！

Random API：给随机数装上"记忆"和"超能力"🚀

新的Random API的核心在于引入了"种子"（Seed）的概念。你可以给随机数生成器一个特定的种子，只要种子一样，它就能生成完全相同的随机数序列。这就像给随机数装上了"记忆"，让它每次都能按照同一个剧本表演。

创建带有种子的随机数生成器：

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// 用一个特定的种子创建一个生成器，比如种子是 [42, 0, 0, 0]
const seededRandom = new Random.Seeded(new Uint8Array([42, 0, 0, 0]));

// 见证奇迹！这两行代码，无论你运行多少次，结果都是一样的！
console.log(seededRandom.random()); // 0.123456789 (每次都一样)
console.log(seededRandom.random()); // 0.987654321 (每次都一样)

请注意这里的"一样"是什么意思：如果你使用相同的种子，并且按照相同的顺序调用.random()方法，你将总是得到完全相同的随机数序列。 第一次调用总是返回同一个值，第二次调用总是返回同一个（但通常与第一次不同）值，以此类推。这并不是说每次调用.random()都会返回同一个数字，而是整个序列是可预测、可复现的。

实战演练：用确定性随机生成游戏世界！🏞

想象一下，你在开发一个沙盒游戏，每次进入游戏，地形都应该不同，但如果你保存游戏再加载，地形必须和保存时一模一样。使用Random API，这变得轻而易举：

javascript 复制代码

class TerrainGenerator {
  constructor(seed) {
    // 用种子创建随机生成器
    this.random = new Random.Seeded(seed);
    this.heightMap = [];
  }

  generateTerrain(width, height) {
    for (let y = 0; y < height; y++) {
      this.heightMap[y] = [];
      for (let x = 0; x < width; x++) {
        // 使用带有种子的随机数生成地形高度
        this.heightMap[y][x] = this.random.random() * 100;
      }
    }
    return this.heightMap;
  }

  // 保存当前生成器的状态，以便之后恢复
  saveState() {
    return this.random.getState();
  }

  // 从保存的状态恢复生成器
  restoreState(state) {
    this.random.setState(state);
  }
}

// 使用种子42生成第一块地形
const generator = new TerrainGenerator(new Uint8Array([42]));
const terrain1 = generator.generateTerrain(10, 10);

// 使用相同的种子42创建另一个生成器
const generator2 = new TerrainGenerator(new Uint8Array([42]));
const terrain2 = generator2.generateTerrain(10, 10);

// 见证奇迹！两块地形竟然完全相同！
console.log(JSON.stringify(terrain1) === JSON.stringify(terrain2)); // true

Random API的进阶超能力！🛠️

Random API的功能远不止于此，它还有一些非常实用的进阶特性：

1. 创建"子生成器"：

有时候你需要多个独立的随机数序列，但又想它们之间有某种关联（比如都源自同一个主种子）。你可以从一个父生成器派生出子生成器：

javascript 复制代码

    // 创建一个父生成器
    const parent = new Random.Seeded(new Uint8Array([42]));

    // 创建两个子生成器，它们的种子来自父生成器
    const child1 = new Random.Seeded(parent.seed());
    const child2 = new Random.Seeded(parent.seed());

    // 这两个子生成器会产生不同的随机数序列，但它们的生成过程是确定的
    console.log(child1.random()); // 0.123456789
    console.log(child2.random()); // 0.987654321

2. 序列化和恢复状态：

你不仅可以保存和恢复整个生成器，还可以保存它当前的"状态"。这意味着你可以在生成到一半的时候暂停，保存状态，之后再从这个状态继续生成，保证后续序列完全一致。这对于需要中断和恢复的随机过程非常有用。

javascript 复制代码

    // 创建一个生成器
    const generator = new Random.Seeded(new Uint8Array([42]));

    // 生成一些数字
    console.log(generator.random()); // 0.123456789
    console.log(generator.random()); // 0.987654321

    // 保存当前状态
    const state = generator.getState();

    // 继续生成更多数字
    console.log(generator.random()); // 0.456789123

    // 恢复之前保存的状态
    generator.setState(state);

    // 再次生成，你会得到和恢复状态前一样的数字！
    console.log(generator.random()); // 0.456789123 (和上面一样)

更多实用场景：不止是游戏！💡

Random API的应用场景非常广泛：

1. 确定性测试：

在编写单元测试或集成测试时，你经常需要模拟随机数据。使用带有种子的随机数，你可以确保每次测试运行时都能得到相同的随机输入，从而更容易复现和调试问题。你可以临时替换掉Math.random()来实现确定性测试：

javascript 复制代码

    function testWithSeededRandom() {
      // 创建一个带有种子的随机生成器
      const random = new Random.Seeded(new Uint8Array([42]));

      // 临时替换掉 Math.random
      const originalRandom = Math.random;
      Math.random = random.random.bind(random);

      try {
        // 运行你的测试代码，里面的 Math.random 现在是确定的了
        runTests();
      } finally {
        // 恢复原来的 Math.random
        Math.random = originalRandom;
      }
    }

2. 程序化内容生成：

除了游戏地形，你还可以用它来生成角色属性、关卡布局、艺术图案等等，只要给定相同的种子，就能得到完全相同的结果。

javascript 复制代码

    class ProceduralContentGenerator {
      constructor(seed) {
        this.random = new Random.Seeded(seed);
      }

      generateCharacter() {
        const traits = ['brave', 'cunning', 'wise', 'strong', 'agile'];
        const name = this.generateName();
        // 使用 seededRandom 生成随机索引
        const trait = traits[Math.floor(this.random.random() * traits.length)];

        return { name, trait };
      }

      generateName() {
        const prefixes = ['A', 'E', 'I', 'O', 'U'];
        const suffixes = ['dor', 'lin', 'mar', 'tor', 'vin'];

        // 使用 seededRandom 生成随机前后缀
        const prefix = prefixes[Math.floor(this.random.random() * prefixes.length)];
        const suffix = suffixes[Math.floor(this.random.random() * suffixes.length)];

        return prefix + suffix;
      }
    }

    // 使用种子42创建生成器
    const generator = new ProceduralContentGenerator(new Uint8Array([42]));

    // 生成一个角色
    const character = generator.generateCharacter();
    console.log(character); // { name: 'Ador', trait: 'brave' }

    // 使用相同的种子42创建另一个生成器
    const generator2 = new ProceduralContentGenerator(new Uint8Array([42]));

    // 生成的角色竟然完全相同！
    const character2 = generator2.generateCharacter();
    console.log(character2); // { name: 'Ador', trait: 'brave' }

3. 安全随机数生成：

Random API也提供了生成密码学安全随机数的方法，这对于需要高度安全性的场景（如密钥生成）至关重要。

javascript 复制代码

    // 生成一个密码学安全的随机种子
    const secureSeed = Random.seed();

    // 使用安全种子创建生成器
    const secureRandom = new Random.Seeded(secureSeed);

    // 生成密码学安全的随机数
    console.log(secureRandom.random()); // 这是一个密码学安全的随机数

为什么这很重要？超越基础的意义！✨

新的Random API解决了几个长期存在的痛点：

它提供了可复现性 ，让你每次运行代码都能得到相同的随机数序列，这对于调试和复现bug至关重要。它保证了确定性 ，让你的代码在不同环境下表现一致。它支持状态管理 ，允许你保存和恢复随机数生成器的状态，实现更灵活的控制。当然，它也能生成密码学安全的随机数，满足高安全性的需求。

核心要点总结！🎯

新的Random API带来了可复现的随机性，让随机数不再完全失控。你可以用种子创建多个独立的随机生成器，并且能够保存和恢复它们的状态。这个API在程序化生成、测试等领域有着巨大的潜力。记住，它目前还在Stage 2阶段，但离我们越来越近了！

结语：JavaScript随机数的未来，是确定的！🚀

Random API的到来，对于需要精确控制随机行为的JavaScript开发者来说，无疑是一个游戏规则的改变者。无论你是游戏开发者、测试工程师，还是在进行任何需要可预测随机性的工作，这个API都将极大地提升你的开发效率和代码可靠性。

JavaScript随机数的未来已来，而且，它是确定的！

（注意：Random API目前处于TC39流程的Stage 2阶段，尚未在浏览器中普遍可用。你可以关注其在GitHub上的进展。）