Pythonでランダム文字列を生成するには？randomの使い方も！（ランダム生成：文字列作成：英数字：UUID：パスワード生成など）

import string

# stringモジュールで使える文字セット
print(string.ascii_lowercase)   # 小文字アルファベット
print(string.ascii_uppercase)   # 大文字アルファベット
print(string.ascii_letters)     # 大文字＋小文字アルファベット
print(string.digits)            # 数字
print(string.punctuation)       # 記号

# 組み合わせて使う
alphanumeric = string.ascii_letters + string.digits
print(alphanumeric)

# 出力結果：abcdefghijklmnopqrstuvwxyz
# 出力結果：ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
# 出力結果：abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
# 出力結果：0123456789
# 出力結果：!"#$%&'()*+,-./:;<=>?@[\]^_`{|}~
# 出力結果：abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ0123456789

import random
import string

# random.choice()で1文字ランダムに選ぶ
chars = string.ascii_letters + string.digits
one_char = random.choice(chars)
print(f"1文字：{one_char}")

# random.choices()でn文字のランダム文字列を生成
length = 10
random_str = "".join(random.choices(chars, k=length))
print(f"10文字：{random_str}")

# 出力結果：1文字：k（毎回変わります）
# 出力結果：10文字：aB3kX9mP2z（毎回変わります）

import random
import string

# random.sample()：重複なしでランダムに選ぶ
chars = string.ascii_letters + string.digits

# 重複なし8文字
no_dup = "".join(random.sample(chars, 8))
print(f"重複なし8文字：{no_dup}")

# choices()との違いを確認（同じ文字が出るかどうか）
with_dup = "".join(random.choices("abc", k=8))
without_dup = "".join(random.sample("abcdefgh", 8))
print(f"重複あり：{with_dup}")
print(f"重複なし：{without_dup}")

# 出力結果：重複なし8文字：Bx7mK2Rp（毎回変わります）
# 出力結果：重複あり：aacbbcab（同じ文字が出る場合あり）
# 出力結果：重複なし：hgbfaced（すべて異なる文字）

import secrets
import string

# secrets.choice()で暗号学的に安全なランダム文字列
chars = string.ascii_letters + string.digits

# 16文字の安全なランダム文字列
secure_str = "".join(secrets.choice(chars) for _ in range(16))
print(f"安全な16文字：{secure_str}")

# パスワード向け（記号も含む）
chars_with_symbols = string.ascii_letters + string.digits + "!@#$%^&*"
secure_pass = "".join(secrets.choice(chars_with_symbols) for _ in range(12))
print(f"パスワード候補：{secure_pass}")

# 出力結果：安全な16文字：kX9mBp2RzQ7nLv4W（毎回変わります）
# 出力結果：パスワード候補：aB3!kX9@mP2#（毎回変わります）

import secrets

# token_hex()：16進数のランダムトークン
token_hex = secrets.token_hex(16)   # 16バイト → 32文字の16進数
print(f"hexトークン：{token_hex}")

# token_urlsafe()：URLセーフなBase64トークン
token_url = secrets.token_urlsafe(16)
print(f"URLセーフトークン：{token_url}")

# token_bytes()：バイト列のトークン
token_bytes = secrets.token_bytes(16)
print(f"バイトトークン：{token_bytes}")

# 出力結果：hexトークン：a3f8b2c1d4e5f6a7b8c9d0e1f2a3b4c5（毎回変わります）
# 出力結果：URLセーフトークン：Kx9mBp2RzQ7nLv4W（毎回変わります）
# 出力結果：バイトトークン：b'\xa3\xf8\xb2...'（毎回変わります）

import secrets
import string

def generate_password(length=12, use_symbols=True):
    # 使用する文字セットを構築
    chars = string.ascii_letters + string.digits
    if use_symbols:
        chars += "!@#$%^&*"

    while True:
        password = "".join(secrets.choice(chars) for _ in range(length))
        # 条件チェック：大文字・小文字・数字それぞれ含むか確認
        has_upper = any(c.isupper() for c in password)
        has_lower = any(c.islower() for c in password)
        has_digit = any(c.isdigit() for c in password)
        if has_upper and has_lower and has_digit:
            return password

# パスワードを3つ生成
for i in range(3):
    print(f"パスワード{i+1}：{generate_password(16)}")

# 出力結果：パスワード1：kX9!mBp2RzQ7nLv4（毎回変わります）
# 出力結果：パスワード2：aB3@kX9#mP2$zQ7n（毎回変わります）
# 出力結果：パスワード3：Bx7!mK2@Rp9#nLv4（毎回変わります）

import uuid

# uuid4()：完全ランダムなUUID（最もよく使われる）
uid = uuid.uuid4()
print(uid)
print(type(uid))

# 文字列として取得
uid_str = str(uuid.uuid4())
print(uid_str)

# ハイフンなしの文字列
uid_no_hyphen = uuid.uuid4().hex
print(uid_no_hyphen)

# 出力結果：550e8400-e29b-41d4-a716-446655440000（毎回変わります）
# 出力結果：<class 'uuid.UUID'>
# 出力結果：550e8400-e29b-41d4-a716-446655440000（毎回変わります）
# 出力結果：550e8400e29b41d4a716446655440000（毎回変わります）

import uuid

# uuid1()：タイムスタンプ＋MACアドレスベースのUUID
uid1 = uuid.uuid1()
print(f"UUID1：{uid1}")

# UUID4との比較
uid4 = uuid.uuid4()
print(f"UUID4：{uid4}")

# ファイル名として使う例
filename = f"report_{uuid.uuid4().hex[:8]}.csv"
print(f"ファイル名：{filename}")

# 出力結果：UUID1：xxxxxxxx-xxxx-1xxx-xxxx-xxxxxxxxxxxx（毎回変わります）
# 出力結果：UUID4：xxxxxxxx-xxxx-4xxx-xxxx-xxxxxxxxxxxx（毎回変わります）
# 出力結果：ファイル名：report_a3f8b2c1.csv（毎回変わります）

import uuid

# データベースのレコードIDとして使う想定
def create_record(name, value):
    return {
        "id": str(uuid.uuid4()),
        "name": name,
        "value": value
    }

records = [
    create_record("ドラゴンフルーツ", 498),
    create_record("アボカド", 298),
    create_record("サーモン", 1200),
]

for record in records:
    print(f"ID：{record['id'][:8]}... / {record['name']} / {record['value']}円")

# 出力結果：ID：550e8400... / ドラゴンフルーツ / 498円
# 出力結果：ID：a716c446... / アボカド / 298円
# 出力結果：ID：f47ac10b... / サーモン / 1200円

import random
import string

def generate_test_user(n):
    users = []
    for i in range(n):
        username = "user_" + "".join(random.choices(string.ascii_lowercase, k=6))
        email = username + "@gorilla-test.com"
        users.append({"username": username, "email": email})
    return users

test_users = generate_test_user(3)
for user in test_users:
    print(f"ユーザー名：{user['username']} / メール：{user['email']}")

# 出力結果：ユーザー名：user_kxmpbr / メール：user_kxmpbr@gorilla-test.com
# 出力結果：ユーザー名：user_avznqt / メール：user_avznqt@gorilla-test.com
# 出力結果：ユーザー名：user_plhwde / メール：user_plhwde@gorilla-test.com

import secrets
import string

def generate_otp(length=6, digits_only=True):
    if digits_only:
        # 数字のみのOTP（SMS認証コードなど）
        return "".join(secrets.choice(string.digits) for _ in range(length))
    else:
        # 英数字混合のOTP
        chars = string.ascii_uppercase + string.digits
        return "".join(secrets.choice(chars) for _ in range(length))

# 6桁数字OTP（SMS認証向け）
print(f"SMS認証コード：{generate_otp(6)}")

# 8桁英数字OTP（メール認証向け）
print(f"メール認証コード：{generate_otp(8, digits_only=False)}")

# 出力結果：SMS認証コード：483920（毎回変わります）
# 出力結果：メール認証コード：K7X2M9PB（毎回変わります）

import secrets
import uuid

# アップロードファイルに一意な名前をつける
def generate_unique_filename(original_name):
    # 拡張子を取得
    ext = original_name.rsplit(".", 1)[-1] if "." in original_name else ""
    # ランダムなファイル名を生成
    random_name = secrets.token_hex(8)
    return f"{random_name}.{ext}" if ext else random_name

filenames = ["gorilla_photo.jpg", "avocado_recipe.pdf", "keyboard_spec.xlsx"]
for name in filenames:
    print(f"{name} → {generate_unique_filename(name)}")

# 出力結果：gorilla_photo.jpg → a3f8b2c1d4e5f6a7.jpg（毎回変わります）
# 出力結果：avocado_recipe.pdf → b8c9d0e1f2a3b4c5.pdf（毎回変わります）
# 出力結果：keyboard_spec.xlsx → c1d2e3f4a5b6c7d8.xlsx（毎回変わります）