MySQL 生成随机数字、字符串、日期、验证码及 UUID的方法

上一篇介绍了如何在 Oracle 生成随机数字、字符串、日期、验证码以及 UUID，今天我们继续讨论在 MySQL 中生成各种随机数据的方法。

📝计算机生成的都是伪随机数，并不是真正的物理随机数。

生成随机数字

生成 0 到 1 之间的随机数

MySQL 中的 RAND 函数可以用于生成一个大于等于 0 小于 1 的随机数字。例如：

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

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

该函数返回的数据类型为 double，包含 16 位小数；每次调用都会返回不同的数据。

如果想要重现某些场景，需要确保每次运行时生成相同的随机数。这种情况下可以为 RAND 函数传递一个输入参数，设置一个随机数种子。例如：

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

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

从结果可以看出，相同的种子返回了相同的随机数。

生成指定范围内的随机数

基于 RAND 函数和数学运算，可以返回任意两个数字之间的随机数：

low + RAND() * (high − low)

以上表达式将会返回一个大于等于 low，小于 high 的随机数。例如：

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

以上示例返回了一个大于等于 10 且小于 20 的随机数字。

如果想要生成某个范围内的随机整数，可以加上 FLOOR 函数。例如：

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

该语句返回了一个大于等于 10，小于等于 19（不是 20）的随机整数。

生成 6 位数字手机验证码

我们已经获得了指定范围内的随机整数，加上 LPAD 函数就可以生成由 6 位数字字符组成的手机验证码。例如：

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

其中，lpad 函数可以确保数据不够 6 位时在前面补足 0。

生成遵循正态分布的随机数

RAND 函数生成的是一个遵循均匀分布的随机数，MySQL 没有提供生成遵循正态分布（normal distribution）的随机数。我们可以创建一个存储函数来模拟正态分布的随机数：

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 ;

以上函数利用 Box-Muller 变换算法通过两个平均分布的随机数生成正态分布的随机数。

以下语句通过 normal_distrib 函数生成了一个期望值为 0，标准差为 1 的正态分布随机数：

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

以下语句可以用于验证 normal_distrib 函数是否遵循正态分布：

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|

通过运行 1000000 次，计算这些数据的平均值和标准差，返回结果非常接近 0 和 1。

生成随机字符串

生成固定长度的随机字符串

除了随机数字之外，有时候我们也需要生成一些随机的字符串。MySQL 没有提供专门生成随机字符串的函数，但是可以通过其他函数进行模拟。例如：

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

以上查询返回了一个随机的大写字母，char 函数用于将 ASCII 码转换为对应的字符。我们可以基于该查询进一步创建一个存储函数：

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 函数可以返回由任意可打印字符（ASCII 码从 33 到 126）组成的随机字符串。例如：

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

以上示例返回了一个长度为 8，由可打印字符组成的随机字符串。

另外，MySQL 中的 elt 函数也可以用于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 |

以上语句返回了一个随机的数字或者大写字母，将其替换到 rand_string 函数可以返回一个由数字和大写字母组成的随机字符串。

生成可变长度的随机字符串

那么，怎么返回一个长度可变的随机字符串呢？很简单，为 rand_string 函数指定一个随机的长度参数即可。例如：

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

以上示例返回了一个长度大于等于 10 且小于等于 20，由可打印字符组成的随机字符串。

生成随机日期和时间

将指定日期增加一个随机的数字，就可以得到随机的日期。例如：

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

以上示例返回了 2020 年 1 月中的某个随机日期。以下语句则返回了一天中的某个随机时间：

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

其中，sec_to_time 函数用于将秒数转换为时间数据。

获取表中的随机记录

对于返回多行数据的查询语句，RAND 函数每次都会返回不同的随机数据。例如：

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

利用这个特性，我们可以从表中返回随机的数据行。例如：

SELECT emp_id,emp_name
FROM employee
ORDER BY rand(1)
LIMIT 5;
emp_id|emp_name |
------|----------|
  6|魏延  |
 14|张苞  |
 16|周仓  |
 15|赵统  |
  1|刘备  |

以上示例从 employee 表中返回了 5 行随机记录。该方法需要为表中的每行数据都生成一个随机数，然后进行排序；所以会随着表中的数据量增加而逐渐变慢。

如果表中存在自增主键，也可以基于主键生成一个随机数据。例如：

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

然后基于这个随机数返回一条随机的记录：

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|赵云  |

这种方法一次只能返回一条随机记录，而且只有当自增字段的值没有间隙时才会返回均匀分布的随机记录。

生成 UUID

UUID（Universal Unique Identifier）或者 GUID（Globally Unique Identifier）是一个 128 比特的数字，可以用于唯一标识每个网络对象或资源。由于它的生成机制，一个 UUID 可以保证几乎不会与其他 UUID 重复，因此常常用于生成数据库中的主键值。

MySQL 提供了一个系统函数 UUID，可以用于生成 UUID。例如：

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

如果想要生成没有中划线（-）的 UUID，可以使用 REPLACE 函数：

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

除此之外，MySQL 还提供了一个UUID_SHORT函数，它可以返回一个 64 比特的无符号整数。例如：

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

该函数返回的是一个“短的”唯一标识符，只有满足以下条件时才具有唯一性：

• 当前服务器的 server_id 位于 0 到 255 之间，并且在复制结构中具有唯一性；
• 重启 mysqld 前后没有将服务器主机的系统时间往回调整；
• 每秒钟的平均调用次数少于 1600 万次。

总结

本文介绍了在 MySQL 数据库中生成随机数据的方法，包括随机数字、验证码、随机字符串以及随机日期和时间等，同时还介绍了如何从表中返回随机记录，以及如何生成 UUID。

到此这篇关于MySQL 生成随机数字、字符串、日期、验证码及 UUID的方法的文章就介绍到这了,更多相关MySQL 生成随机数字 UUID内容请搜索我们以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持我们！