前言：

我们项目中基本上都有登录的，先进行登录才能访问系统。那么登录中验证码是必不可少的了。下面说说生成六位数字验证码的方案。

方案一：随机函数Random()

使用随机函数生成1000000以内的数，然后再补齐位数，然后校验唯一性，如果已存在就在生成一个随机数。

/**
 * 方案一：随机函数Random()
 */
@Test
public void testRandom() {
    Random rd = new Random();
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        val numberCode = rd.nextInt(1000000);
        System.out.println(String.format("%06d", numberCode));
    }
}
    

代码中的`rd.nextInt(1000000)`将生成一个0到999999之间的随机整数。然后，使用`String.format("%06d", numberCode)`将随机数格式化为6位字符串，不足6位的数字会在前面填充0。

//打印结果：
731342
504546
383922
551536
623443
733456
234366
213456
365014
500294

方案实现简单，但是重复概率相对较大。

方案二：Redis令牌桶

数字码的生成主要考虑效率问题，如果使用随机函数random()随机生成1000000以内的随机数，可能比较容易出现数据重复问题。因此我们先初始化将000000-999999总的100万个数据先放到redis中，然后随机获取一个，等到redis中没有数据再重新初始化100万个数据，这样理论上短时间内不会出现已存在的数据。

private final String KEY_NUMBER_CODE = "visitor-number-code";

@Autowired
private RedisTemplate redisTemplate;


public String getNumberCode(String key) {
    String numberCode = redisTemplate.opsForSet().pop(key);
    if (StringUtils.isBlank(numberCode)) {
        // 使用Redis分布式锁控制并发
        numberCode = initNumberCode(key);
    }
    return numberCode;
}

/**
 * Redis初始化1000000个数据
 */
public String initNumberCode(String key) {
    // 双重检查，避免多个进行同时在等待分布式锁初始化
    String numberCode = redisTemplate.opsForSet().pop(key);
    if (StringUtils.isNotBlank(numberCode)) {
        return numberCode;
    }
    // 将数据初始化到数组再一次性放到Redis中，提高性能
    List list = new ArrayList<>();
    for (int i = 1; i < 1000000; i++) {
        list.add(String.format("%06d", i));
    }
    String[] arr = list.toArray(new String[0]);
    redisTemplate.opsForSet().add(key , arr);
    
    return redisTemplate.opsForSet().pop(key);
}

代码展示了一个使用Redis进行分布式锁控制的方法，用于获取一个称为`numberCode`的字符串。如果在Redis中找不到有效的`numberCode`，则使用分布式锁进行初始化。

代码中使用了`RedisTemplate`来与Redis进行交互，并通过`opsForSet()`方法获取一个Set类型的操作对象。具体的逻辑如下：

1. 在类中定义了一个常量KEY_NUMBER_CODE，用于作为在Redis中存储numberCode的键名。
2. getNumberCode()方法用于获取numberCode。它首先尝试从Redis中弹出（pop）一个numberCode，如果获取到的numberCode为空，则说明Redis中没有可用的numberCode，需要进行初始化。
3. initNumberCode()方法用于初始化numberCode。它通过双重检查，避免多个进程同时等待获取分布式锁并进行初始化。在初始化过程中，它创建一个包含1000000个字符串的列表，每个字符串都是格式化后的6位数。然后，将列表转换为数组，并一次性将数组存储到Redis的Set中。
4. 最后，getNumberCode()方法再次从Redis中弹出（pop）一个numberCode，以确保返回一个有效的numberCode。

总结

6位数字码是从000000-999999只有100万个数据，如果不及时清除数字码的话，日积月累总会用完的，因此要制定失效清除策略。或者使用字符组合，形成更加丰富的验证码。现在通常都是数据和字母的组合验证码。