java：随机生成符合要求的复杂密码

前言：

密码要求：
大写字符、小写字符、数字、特殊符号，必须要包含，密码长度在 8-20 位。

设计结果：
输入密码长度，返回符合要求的随机密码。

1.需求拆分

需求可分为两点：

1. 四种字符必须包含
2. 长度 8-20 位

2.逻辑设计

1. 声明一个 list
2. 把 4 种字符每种随机选一个放进 list
3. 根据密码长度要求再随机选择4种字符放进list
4. list 重新排序
5. list 遍历组合成字符串输出

3.代码设计

1. 首先写 4 个函数用于生成 4 种字符

import java.security.SecureRandom;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;

/**
 * 要求：密码需要有大写、小写、特殊字符、长度在 8-20 位
 */

public class RandomPwd {
    private static final String lowStr = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz";
    private static final String specialStr = "~!@#$%^&*()_+/-=[]{};:'<>?.";
    private static final String numStr = "0123456789";

	// 随机获取字符串字符
    private static char getRandomChar(String str) {
        SecureRandom random = new SecureRandom();
        return str.charAt(random.nextInt(str.length()));
    }
	// 随机获取小写字符
    private static char getLowChar() {
        return getRandomChar(lowStr);
    }

	// 随机获取大写字符
    private static char getUpperChar() {
        return Character.toUpperCase(getLowChar());
    }

	// 随机获取数字字符
    private static char getNumChar() {
        return getRandomChar(numStr);
    }

	// 随机获取特殊字符
    private static char getSpecialChar() {
        return getRandomChar(specialStr);
    }
}

tip:
建议使用 SecureRandom 而不是 Random，Random 靠传入的种子计算，SecureRandom 靠随机事件进行计算，具有更好的随机性。

2. 其次写一个函数用于指定调用 4 个函数的哪一个

    private static char getRandomChar(int funNum) {
        switch (funNum) {
            case 0:
                return getLowChar();
            case 1:
                return getUpperChar();
            case 2:
                return getNumChar();
            default:
                return getSpecialChar();
        }
    }

3. 最后写一个函数用于组合上面函数功能，用于随机生成密码

    private static String getRandomPwd(int num) {
        if (num > 20 || num < 8) {
            System.out.println("长度不满足要求");
            return "";
        }
		// 先把 4 种字符每种来一个放进 list
        List<Character> list = new ArrayList<>(num);
        list.add(getLowChar());
        list.add(getUpperChar());
        list.add(getNumChar());
        list.add(getSpecialChar());

		// 因为已经把 4 种字符放进list了，所以 i 取值从 4开始
		// 产生随机数用于随机调用生成字符的函数
        for (int i = 4; i < num; i++) {
            SecureRandom random = new SecureRandom();
            int funNum = random.nextInt(4);
            list.add(getRandomChar(funNum));
        }

        Collections.shuffle(list);
        StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder(list.size());
        for (Character c : list) {
            stringBuilder.append(c);
        }

        return stringBuilder.toString();
    }

4.全量代码和测试

import java.security.SecureRandom;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;

/**
 * 要求：密码需要有大写、小写、特殊字符、长度在 8-20 位
 */

public class RandomPwd {

    private static final String lowStr = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz";
    private static final String specialStr = "~!@#$%^&*()_+/-=[]{};:'<>?.";
    private static final String numStr = "0123456789";

    // 随机获取字符串字符
    private static char getRandomChar(String str) {
        SecureRandom random = new SecureRandom();
        return str.charAt(random.nextInt(str.length()));
    }

    // 随机获取小写字符
    private static char getLowChar() {
        return getRandomChar(lowStr);
    }

    // 随机获取大写字符
    private static char getUpperChar() {
        return Character.toUpperCase(getLowChar());
    }

    // 随机获取数字字符
    private static char getNumChar() {
        return getRandomChar(numStr);
    }

    // 随机获取特殊字符
    private static char getSpecialChar() {
        return getRandomChar(specialStr);
    }

    //指定调用字符函数
    private static char getRandomChar(int funNum) {
        switch (funNum) {
            case 0:
                return getLowChar();
            case 1:
                return getUpperChar();
            case 2:
                return getNumChar();
            default:
                return getSpecialChar();
        }
    }

    // 指定长度，随机生成复杂密码
    private static String getRandomPwd(int num) {
        if (num > 20 || num < 8) {
            System.out.println("长度不满足要求");
            return "";
        }
        List<Character> list = new ArrayList<>(num);
        list.add(getLowChar());
        list.add(getUpperChar());
        list.add(getNumChar());
        list.add(getSpecialChar());

        for (int i = 4; i < num; i++) {
            SecureRandom random = new SecureRandom();
            int funNum = random.nextInt(4);
            list.add(getRandomChar(funNum));
        }

        Collections.shuffle(list);
        StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder(list.size());
        for (Character c : list) {
            stringBuilder.append(c);
        }

        return stringBuilder.toString();
    }

    // 测试函数入口
    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            int num = 10;
            System.out.println(getRandomPwd(num));
        }
    }

}

测试输出：

.s@K+T935N
9&5pvXl4D0
uZ1q'>42:N
17.q_Y]z{Z
!620oGTfM&
6O}8ugCfT)
#d2KS4<FDW
d3S5*9;P@_
]IM@2cG9+l
_5@0ci$dRP

这个密码几乎没有规律性。