Implement better factory access patterns for Random class

csharp/Platform.Random.Tests/RandomHelpersTests.cs

@@ -1,13 +1,76 @@
 using Xunit;
+using System.Threading.Tasks;
+using System.Threading;
 
 namespace Platform.Random.Tests
 {
     public class RandomHelpersTests
     {
         [Fact]
-        public void DefaultFieldTest()
+        public void DefaultPropertyTest()
         {
             Assert.NotNull(RandomHelpers.Default);
+            Assert.Same(RandomHelpers.Default, RandomHelpers.Default);
+        }
+
+        [Fact]
+        public void ThreadLocalPropertyTest()
+        {
+            Assert.NotNull(RandomHelpers.ThreadLocal);
+            Assert.Same(RandomHelpers.ThreadLocal, RandomHelpers.ThreadLocal);
+        }
+
+        [Fact]
+        public async Task ThreadLocalPropertyReturnsDifferentInstancesForDifferentThreadsTest()
+        {
+            System.Random mainThreadRandom = RandomHelpers.ThreadLocal;
+            System.Random? otherThreadRandom = null;
+
+            var task = Task.Run(() =>
+            {
+                otherThreadRandom = RandomHelpers.ThreadLocal;
+            });
+
+            await task;
+
+            Assert.NotNull(mainThreadRandom);
+            Assert.NotNull(otherThreadRandom);
+            Assert.NotSame(mainThreadRandom, otherThreadRandom);
+        }
+
+        [Fact]
+        public void CreateMethodTest()
+        {
+            var random1 = RandomHelpers.Create();
+            var random2 = RandomHelpers.Create();
+
+            Assert.NotNull(random1);
+            Assert.NotNull(random2);
+            Assert.NotSame(random1, random2);
+        }
+
+        [Fact]
+        public void CreateWithSeedMethodTest()
+        {
+            const int seed = 12345;
+            var random1 = RandomHelpers.Create(seed);
+            var random2 = RandomHelpers.Create(seed);
+
+            Assert.NotNull(random1);
+            Assert.NotNull(random2);
+            Assert.NotSame(random1, random2);
+
+            Assert.Equal(random1.Next(100), random2.Next(100));
+        }
+
+        [Fact]
+        public void CreateSecureMethodTest()
+        {
+            var secureRandom1 = RandomHelpers.CreateSecure();
+            var secureRandom2 = RandomHelpers.CreateSecure();
+
+            Assert.NotNull(secureRandom1);
+            Assert.NotNull(secureRandom2);
         }
     }
 }

csharp/Platform.Random/RandomHelpers.cs

@@ -1,15 +1,68 @@
+using System.Threading;
+
 namespace Platform.Random
 {
     /// <summary>
-    /// <para>Contains field-helper for <see cref="System.Random"/> class.</para>
-    /// <para>Содержит вспомогательное поле для класса <see cref="System.Random"/>.</para>
+    /// <para>Contains factory methods and properties for <see cref="System.Random"/> class.</para>
+    /// <para>Содержит фабричные методы и свойства для класса <see cref="System.Random"/>.</para>
     /// </summary>
     public static class RandomHelpers
     {
+        private static readonly System.Lazy<System.Random> _default = new System.Lazy<System.Random>(() => new System.Random());
+
+        private static readonly ThreadLocal<System.Random> _threadLocal = new ThreadLocal<System.Random>(() => new System.Random());
+
         /// <summary>
-        /// <para>Returns the pseudorandom number generator that is using the time of the first access to this field as seed.</para>
-        /// <para>Возвращает генератор псевдослучайных чисел использующий в качестве seed время первого обращения к этому полю.</para>
+        /// <para>Returns the pseudorandom number generator that is using the time of the first access to this property as seed.</para>
+        /// <para>Возвращает генератор псевдослучайных чисел использующий в качестве seed время первого обращения к этому свойству.</para>
         /// </summary>
-        public static readonly System.Random Default = new System.Random(System.DateTime.UtcNow.Ticks.GetHashCode());
+        public static System.Random Default => _default.Value;
+
+        /// <summary>
+        /// <para>Returns a thread-local pseudorandom number generator that provides thread-safe access.</para>
+        /// <para>Возвращает локальный для потока генератор псевдослучайных чисел, обеспечивающий потокобезопасный доступ.</para>
+        /// </summary>
+        public static System.Random ThreadLocal => _threadLocal.Value!;
+
+        /// <summary>
+        /// <para>Creates a new pseudorandom number generator using system time as seed.</para>
+        /// <para>Создаёт новый генератор псевдослучайных чисел используя системное время в качестве seed.</para>
+        /// </summary>
+        /// <returns>
+        /// <para>A new instance of <see cref="System.Random"/>.</para>
+        /// <para>Новый экземпляр <see cref="System.Random"/>.</para>
+        /// </returns>
+        public static System.Random Create() => new System.Random();
+
+        /// <summary>
+        /// <para>Creates a new pseudorandom number generator using the specified seed value.</para>
+        /// <para>Создаёт новый генератор псевдослучайных чисел используя указанное значение seed.</para>
+        /// </summary>
+        /// <param name="seed">
+        /// <para>A number used to calculate a starting value for the pseudo-random number sequence.</para>
+        /// <para>Число, используемое для вычисления начального значения последовательности псевдослучайных чисел.</para>
+        /// </param>
+        /// <returns>
+        /// <para>A new instance of <see cref="System.Random"/>.</para>
+        /// <para>Новый экземпляр <see cref="System.Random"/>.</para>
+        /// </returns>
+        public static System.Random Create(int seed) => new System.Random(seed);
+
+        /// <summary>
+        /// <para>Creates a cryptographically secure pseudorandom number generator.</para>
+        /// <para>Создаёт криптографически стойкий генератор псевдослучайных чисел.</para>
+        /// </summary>
+        /// <returns>
+        /// <para>A new instance of cryptographically secure random number generator.</para>
+        /// <para>Новый экземпляр криптографически стойкого генератора случайных чисел.</para>
+        /// </returns>
+        public static System.Security.Cryptography.RandomNumberGenerator CreateSecure()
+        {
+#if NET6_0_OR_GREATER
+            return System.Security.Cryptography.RandomNumberGenerator.Create();
+#else
+            return new System.Security.Cryptography.RNGCryptoServiceProvider();
+#endif
+        }
     }
 }