仅使用10位小写字母数字字符能否生成无碰撞随机字符串？

首先给明确结论：纯随机生成不可能做到100%无碰撞，但通过工程化方案完全可以实现全小写字符集下的无碰撞生成，不需要像Bitly那样混用大小写扩大字符集。

先算基础容量：全小写字母（26个）+数字（10个）合计36个可用字符，10位长度的总组合数为36^10 ≈ 3656万亿，这个容量足够覆盖绝大多数业务场景的需求。

纯随机方案的碰撞风险可以参考生日悖论计算：当你纯随机生成约850万个串时，碰撞概率就已经达到1%；生成到7000万个串时，碰撞概率会升到50%，生成量越大碰撞概率越趋近于100%，不存在靠随机算法本身规避碰撞的可能。

可落地的无碰撞实现方案 #

• 自增ID转Base36编码（最稳妥零成本方案）
  维护一个全局自增的整数发号器，从1开始逐次递增，每次需要生成串时，拿到当前的自增ID直接转成36进制（用0-9对应数字值，a-z对应10-35的数值），长度不足10位时在前面补0凑够10位即可。
  这个方案是绝对零碰撞的，因为每个ID唯一，转码规则固定，生成的串必然唯一，不需要任何查重逻辑，生成性能极高，满容量可支撑3656万亿个不重复串。
• 随机生成+唯一索引校验（适合需要随机外观的场景）
  如果不想要顺序感太强的串，可以每次用随机函数生成10位符合字符集要求的串，之后去存储层（数据库、Redis等）校验该串是否已经被分配：
  • 未被分配：直接写入存储并返回，同时给串字段加全局唯一索引，避免并发场景下的重复写入
  • 已被分配：重新生成随机串再次校验，直到拿到未使用的串
    在总生成量不超过100亿的情况下（不到总容量的百万分之三），单次生成撞库的概率极低，性能损耗几乎可以忽略。
• 置换加密发号（兼顾随机性与高性能）
  如果既想要完全随机的外观，又不想承担查重的性能开销，可以用双射置换算法（比如适配数值范围的Feistel分组加密）对自增ID做置换，再将置换后的数值转成10位Base36串。因为置换算法是一一对应的，只要输入ID不重复，输出的串就绝对不会重复，不需要查重，生成性能和纯自增转码一致，输出的串没有顺序规律、看起来和纯随机生成的没有区别。

Bitly的短链方案本质也不是纯随机生成，核心还是发号逻辑，只是用了大小写+数字共62个字符的Base62编码扩大了单字符容量，对外呈现出随机串的效果，核心去重逻辑和上面的方案没有本质区别。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Jae Lee