MySQL-生成随机数字、字符串、日期、验证码及 UUID的方法

发布时间 2023-06-07 18:05:15作者: 业余砖家

一、生成随机数字

1. 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();

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);

从结果可以看出,相同的种子返回了相同的随机数。

2. 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;

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;

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。

3. 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;

其中,lpad 函数可以确保数据不够 6 位时在前面补足 0。

4. 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);

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;

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。

二、生成随机字符串

1. 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;

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;

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。

2. 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));

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。

三、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;

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;

其中,sec_to_time 函数用于将秒数转换为时间数据。

四、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;

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;

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;

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;

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。

五、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();

如果想要生成没有中划线(-)的 UUID,可以使用 REPLACE 函数:

SELECT replace(uuid(),'-','');

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();

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。