MySQL 生成隨機數字、字符串、日期、驗證碼及 UUID的方法

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上一篇介紹瞭如何在 Oracle 生成隨機數字、字符串、日期、驗證碼以及 UUID，今天我們繼續討論在 MySQL 中生成各種隨機數據的方法。

📝計算機生成的都是偽隨機數，並不是真正的物理隨機數。

生成隨機數字

生成 0 到 1 之間的隨機數

MySQL 中的 RAND 函數可以用於生成一個大於等於 0 小於 1 的隨機數字。例如：

SELECT rand();
rand()   |
------------------|
0.7245639057127423|

SELECT rand();
rand()    |
-------------------|
0.01697599982561171|

該函數返回的數據類型為 double，包含 16 位小數；每次調用都會返回不同的數據。

如果想要重現某些場景，需要確保每次運行時生成相同的隨機數。這種情況下可以為 RAND 函數傳遞一個輸入參數，設置一個隨機數種子。例如：

SELECT rand(1);
rand(1)   |
-------------------|
0.40540353712197724|

SELECT rand(1);
rand(1)   |
-------------------|
0.40540353712197724|

從結果可以看出，相同的種子返回瞭相同的隨機數。

生成指定范圍內的隨機數

基於 RAND 函數和數學運算，可以返回任意兩個數字之間的隨機數：

low + RAND() * (high − low)

以上表達式將會返回一個大於等於 low，小於 high 的隨機數。例如：

SELECT 10 + rand(1) * 10;
10 + rand(1) * 10 |
------------------|
14.054035371219772|

以上示例返回瞭一個大於等於 10 且小於 20 的隨機數字。

如果想要生成某個范圍內的隨機整數，可以加上 FLOOR 函數。例如：

SELECT floor(10 + rand(1) * (10)) AS rd;
rd |
----|
14.0|

該語句返回瞭一個大於等於 10，小於等於 19（不是 20）的隨機整數。

生成 6 位數字手機驗證碼

我們已經獲得瞭指定范圍內的隨機整數，加上 LPAD 函數就可以生成由 6 位數字字符組成的手機驗證碼。例如：

SELECT lpad(floor(rand(999) * 1000000), 6, '0') AS captcha;
captcha|
-------|
088146 |

其中，lpad 函數可以確保數據不夠 6 位時在前面補足 0。

生成遵循正態分佈的隨機數

RAND 函數生成的是一個遵循均勻分佈的隨機數，MySQL 沒有提供生成遵循正態分佈（normal distribution）的隨機數。我們可以創建一個存儲函數來模擬正態分佈的隨機數：

delimiter //
create function normal_distrib(mean double, stdev double) 
returns double no sql
begin
set @x = rand(), @y = rand();
set @nd = (sqrt(-2 * log(@x)) * cos(2 * pi() * @y)) * stdev + mean;
return @nd;
end
//
delimiter ;

以上函數利用 Box-Muller 變換算法通過兩個平均分佈的隨機數生成正態分佈的隨機數。

以下語句通過 normal_distrib 函數生成瞭一個期望值為 0，標準差為 1 的正態分佈隨機數：

SELECT normal_distrib(0,1);
normal_distrib(0,1)|
-------------------|
 1.4930564399841173|

以下語句可以用於驗證 normal_distrib 函數是否遵循正態分佈：

with recursive temp(val) as (
 select normal_distrib(0,1)
 union all
 select normal_distrib(0,1)
 from temp
 limit 1000000
)
select /*+ set_var(cte_max_recursion_depth = 1m) */avg(val),std(val)
from temp;
avg(val)    |std(val)   |
---------------------|------------------|
-0.002340136192616743|0.9994844557755181|

通過運行 1000000 次，計算這些數據的平均值和標準差，返回結果非常接近 0 和 1。

生成隨機字符串

生成固定長度的隨機字符串

除瞭隨機數字之外，有時候我們也需要生成一些隨機的字符串。MySQL 沒有提供專門生成隨機字符串的函數，但是可以通過其他函數進行模擬。例如：

SELECT char(floor(rand() * 26)+65) as rand_char;
rand_char|
---------|
T  |

以上查詢返回瞭一個隨機的大寫字母，char 函數用於將 ASCII 碼轉換為對應的字符。我們可以基於該查詢進一步創建一個存儲函數：

delimiter //
create function rand_string(len integer) 
returns text no sql
begin
 declare counter int default 1;
 declare str text default '';
 
 if len < 1 then
 return null;
 end if;
 
 while counter <= len do
 set str = concat(str, char(floor(rand() * 94) + 33));
 set counter = counter + 1;
 end while;
 
 return str;
end
//
delimiter ;

rand_string 函數可以返回由任意可打印字符（ASCII 碼從 33 到 126）組成的隨機字符串。例如：

rand_string(8)|
--------------|
7j5dz[58  |

以上示例返回瞭一個長度為 8，由可打印字符組成的隨機字符串。

另外，MySQL 中的 elt 函數也可以用於返回指定位置中的元素。例如：

SELECT elt(1 + floor(rand() * 36),
   0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 
   'A','B','C','D','E','F','G',
   'H','I','J','K','L','M','N',
   'O','P','Q','R','S','T',
   'U','V','W','X','Y','Z') as val;
val|
---|
B |

以上語句返回瞭一個隨機的數字或者大寫字母，將其替換到 rand_string 函數可以返回一個由數字和大寫字母組成的隨機字符串。

生成可變長度的隨機字符串

那麼，怎麼返回一個長度可變的隨機字符串呢？很簡單，為 rand_string 函數指定一個隨機的長度參數即可。例如：

SELECT rand_string(floor(10 + rand() * 11));
rand_string(floor(10 + rand() * 11))|
------------------------------------|
4U13MjO+($}k"cO@5%[     |

以上示例返回瞭一個長度大於等於 10 且小於等於 20，由可打印字符組成的隨機字符串。

生成隨機日期和時間

將指定日期增加一個隨機的數字，就可以得到隨機的日期。例如：

SELECT date_add('2020-01-01', interval rand() * 31 day) rand_date;
rand_date |
----------|
2020-01-19|

以上示例返回瞭 2020 年 1 月中的某個隨機日期。以下語句則返回瞭一天中的某個隨機時間：

SELECT sec_to_time(rand() * 3600) rand_time;
rand_time   |
------------------|
00:05:29.546878000|

其中，sec_to_time 函數用於將秒數轉換為時間數據。

獲取表中的隨機記錄

對於返回多行數據的查詢語句，RAND 函數每次都會返回不同的隨機數據。例如：

SELECT rand(1) FROM employee;
rand(1)    |
--------------------|
 0.40540353712197724|
 0.8716141803857071|
 0.1418603212962489|
...

利用這個特性，我們可以從表中返回隨機的數據行。例如：

SELECT emp_id,emp_name
FROM employee
ORDER BY rand(1)
LIMIT 5;
emp_id|emp_name |
------|----------|
  6|魏延  |
 14|張苞  |
 16|周倉  |
 15|趙統  |
  1|劉備  |

以上示例從 employee 表中返回瞭 5 行隨機記錄。該方法需要為表中的每行數據都生成一個隨機數，然後進行排序；所以會隨著表中的數據量增加而逐漸變慢。

如果表中存在自增主鍵，也可以基於主鍵生成一個隨機數據。例如：

SELECT round(rand() * (SELECT max(emp_id) FROM employee)) AS id;
id |
----|
10.0|

然後基於這個隨機數返回一條隨機的記錄：

SELECT e.emp_id, e.emp_name
FROM employee e
INNER JOIN (SELECT round(rand() * (SELECT max(emp_id) FROM employee)) AS id
  ) AS t
WHERE e.emp_id >= t.id
LIMIT 1;
emp_id|emp_name|
------|--------|
  9|趙雲  |

這種方法一次隻能返回一條隨機記錄，而且隻有當自增字段的值沒有間隙時才會返回均勻分佈的隨機記錄。

生成 UUID

UUID（Universal Unique Identifier）或者 GUID（Globally Unique Identifier）是一個 128 比特的數字，可以用於唯一標識每個網絡對象或資源。由於它的生成機制，一個 UUID 可以保證幾乎不會與其他 UUID 重復，因此常常用於生成數據庫中的主鍵值。

MySQL 提供瞭一個系統函數 UUID，可以用於生成 UUID。例如：

SELECT uuid();
uuid()        |
------------------------------------|
35f67fde-e0e9-11ea-9d25-0800272142b1|

如果想要生成沒有中劃線（-）的 UUID，可以使用 REPLACE 函數：

SELECT replace(uuid(),'-','');
replace(uuid(),'-','')   |
--------------------------------|
8505290be0ea11ea9d250800272142b1|

除此之外，MySQL 還提供瞭一個UUID_SHORT 函數，它可以返回一個 64 比特的無符號整數。例如：

SELECT uuid_short();
uuid_short()  |
-----------------|
98862025337208832|

該函數返回的是一個“短的”唯一標識符，隻有滿足以下條件時才具有唯一性：

  • 當前服務器的 server_id 位於 0 到 255 之間，並且在復制結構中具有唯一性；
  • 重啟 mysqld 前後沒有將服務器主機的系統時間往回調整；
  • 每秒鐘的平均調用次數少於 1600 萬次。

總結

本文介紹瞭在 MySQL 數據庫中生成隨機數據的方法，包括隨機數字、驗證碼、隨機字符串以及隨機日期和時間等，同時還介紹瞭如何從表中返回隨機記錄，以及如何生成 UUID。

到此這篇關於MySQL 生成隨機數字、字符串、日期、驗證碼及 UUID的方法的文章就介紹到這瞭,更多相關MySQL 生成隨機數字 UUID內容請搜索WalkonNet以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大傢以後多多支持WalkonNet！

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