How to generate a secure random alphanumeric string in Java efficiently?

要在Java中高效且安全地生成随机字母数字字符串，我们可以使用java.security.SecureRandom类，因为它提供了一个加密强随机数生成器 (RNG)。以下是一个生成安全的随机字母数字字符串的步骤和代码示例：

步骤：

1. 创建SecureRandom实例：SecureRandom实例应该被重用而不是每次需要时都被创建，以提高效率并减少资源消耗。

2. 定义一个字符集：创建一个包含所有可能字符的字符串，例如所有大写和小写字母以及数字。

3. 随机选择字符：对于所需的随机字符串长度，从字符集中随机选取字符。

4. 构建随机字符串：使用StringBuilder或类似工具来逐步构建最终的随机字符串。

代码示例：

java
import java.security.SecureRandom;

public class SecureRandomStringGenerator {

    // 定义可能的字符集
    private static final String ALPHA_NUMERIC_STRING = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789";
    private static final SecureRandom random = new SecureRandom();

    public static String generateRandomAlphaNumeric(int length) {
        StringBuilder builder = new StringBuilder(length);

        for (int i = 0; i < length; i++) {
            // 随机选择字符
            int randomIndex = random.nextInt(ALPHA_NUMERIC_STRING.length());
            builder.append(ALPHA_NUMERIC_STRING.charAt(randomIndex));
        }

        return builder.toString();
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 生成一个16位长度的随机字符串
        String secureRandomString = generateRandomAlphaNumeric(16);
        System.out.println("Secure Random String: " + secureRandomString);
    }
}

使用示例说明：

在上述代码中，generateRandomAlphaNumeric方法接受生成字符串的长度作为参数。在方法内部，我们创建了一个StringBuilder来高效地构建字符串，并利用SecureRandom实例从定义好的字符集中随机选择字符。

使用SecureRandom是生成随机字母数字字符串的安全做法，因为它足够强大以对抗暴力破解和预测攻击，这对于密码、会话标识符或其他敏感信息的生成至关重要。此外，重用SecureRandom实例和使用StringBuilder可以提高代码的效率。