PHP 產生不重複隨機數的 5 種方法：shuffle、array_rand、mt_rand+unique、range 切片與效能對比

從範圍中隨機抽取不重複數字 (如樂透號碼、隨機抽獎、測試資料) 是高頻需求。本文整理 5 種常見方法：range+shuffle+slice、while+mt_rand+array_unique、array_rand、自訂函數封裝、Randomizer (PHP 8.2+)，並對比效能、記憶體、適用場景與隨機品質。

方法對比總覽

五種方法完整代碼

1. range + shuffle + array_slice (經典、穩定)

function randomUnique1(int $min, int $max, int $count): array {
    if ($count > ($max - $min + 1)) throw new InvalidArgumentException("Count exceeds range");
    $arr = range($min, $max);
    shuffle($arr);
    return array_slice($arr, 0, $count);
}
// randomUnique(1, 50, 6) → 樂透 6 號碼

2. mt_rand + array_unique (大範圍少抽取)

function randomUnique2(int $min, int $max, int $count): array {
    if ($count > ($max - $min + 1)) throw new InvalidArgumentException("Count exceeds range");
    $result = [];
    while (count($result) < $count) {
        $result[] = mt_rand($min, $max);
        $result = array_unique($result);
    }
    return array_values($result); // 重置索引
}

3. array_rand (最簡潔)

function randomUnique3(int $min, int $max, int $count): array {
    if ($count > ($max - $min + 1)) throw new InvalidArgumentException("Count exceeds range");
    $pool = range($min, $max);
    $keys = array_rand($pool, $count);
    // array_rand 返回鍵，單一元素返回 int，多元素返回 array
    return is_array($keys) ? array_intersect_key($pool, array_flip($keys)) : [$pool[$keys]];
}

4. PHP 8.2+ Randomizer (現代、安全、功能豐富)

function randomUnique4(int $min, int $max, int $count): array {
    if ($count > ($max - $min + 1)) throw new InvalidArgumentException("Count exceeds range");
    $pool = range($min, $max);
    // 可選引擎: new Random\Engine\Xoshiro256StarStar() (預設), new Random\Engine\Secure() (CSPRNG)
    $r = new Random\Randomizer();
    $keys = $r->pickArrayKeys($pool, $count);
    return array_intersect_key($pool, array_flip($keys));
}

5. 完整封裝類 (含參數驗證、類型提示、文檔)

class RandomPicker {
    public function __construct(
        private int $min = 1,
        private int $max = 100,
        private int $count = 10,
        private ?Random\Randomizer $randomizer = null
    ) {
        if ($this->count > ($this->max - $this->min + 1)) {
            throw new InvalidArgumentException("Count {$this->count} exceeds range [{$this->min}, {$this->max}]");
        }
        $this->randomizer ??= new Random\Randomizer();
    }

    public function pick(): array {
        $pool = range($this->min, $this->max);
        $keys = $this->randomizer->pickArrayKeys($pool, $this->count);
        return array_intersect_key($pool, array_flip($keys));
    }

    // 靜態工廠
    public static function fromRange(int $min, int $max, int $count): self {
        return new self($min, $max, $count);
    }
}

// 使用
$picker = RandomPicker::fromRange(1, 49, 6);
echo implode(', ', $picker->pick()); // 如: 7, 23, 31, 12, 45, 3

效能實測參考 (範圍 1~100000，抽取 1000)

結論：大範圍少抽取 → Randomizer::pickArrayKeys (PHP 8.2+) 或 mt_rand+unique (舊版) 效能最佳、記憶體最低。小範圍需全排列 → shuffle 簡單直接。現代專案**首選 PHP 8.2+ Randomizer**，提供更好隨機品質、引擎可替換、型別安全 API。