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SQLite 生成随机数字、字符串、日期、验证码以及 UUID
作者: 不剪发的Tony老师
毕业于北京航空航天大学，十多年数据库管理与开发经验，目前在一家全球性的金融公司从事数据库架构设计。CSDN学院签约讲师以及GitChat专栏作者。csdn上的博客收藏于以下地址：https://tonydong.blog.csdn.net
文章目录
生成随机数字
生成 0 到 1 之间的随机数
生成指定范围内的随机数
生成 6 位数字手机验证码
生成遵循正态分布的随机数
生成随机字符串
生成固定长度的随机字符串
生成可变长度的随机字符串
生成随机日期和时间
获取表中的随机记录
生成 UUID
总结
大家好，我是只谈技术不剪发的 Tony 老师。
今天我们介绍一下如何在 SQLite 中生成随机数据，包括随机数字、验证码、随机字符串以及随机日期和时间等。
如果觉得文章有用，欢迎评论📝、点赞👍、推荐🎁
📝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
SQLite 中的RANDOM()函数可以用于生成一个大于等于 -9223372036854775808 小于 9223372036854775807 的随机整数。例如：
SELECT RANDOM();
RANDOM() |
--------------------|
-4966318396207630447|
RANDOM() |
-------------------|
2995047221162090652|
该函数返回的数据类型为 INTEGER，每次调用都会返回不同的结果。我们可以利用一个表达式返回大于等于 0 小于 1 的随机浮点数。例如：
SELECT (RANDOM()+9223372036854775808)/2.0/9223372036854775808 AS rd;
rd |
------------------|
0.9012224701108758|
SELECT (RANDOM()+9223372036854775808)/2.0/9223372036854775808 AS rd;
rd |
------------------|
0.4753244900925889|
生成指定范围内的随机数
基于 RANDOM() 函数和一些运算，就可以返回任意两个数字之间的随机数：
low + (RANDOM()+9223372036854775808)/2.0/9223372036854775808 * (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 + (RANDOM()+9223372036854775808)/2.0/9223372036854775808 * 10 AS rd;
rd |
------------------|
17.757509471861432|
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 + (RANDOM()+9223372036854775808)/2.0/9223372036854775808 * 10) AS rd;
rd|
--|
14|
该语句返回了一个大于等于 10 并且小于 20 的随机整数。
生成 6 位数字手机验证码
我们已经知道了如何获取指定范围内的随机数，再加上 printf 格式化函数就可以生成由 6 位数字字符组成的手机验证码。例如：
SELECT printf('%06d',FLOOR((RANDOM()+9223372036854775808)/2.0/9223372036854775808 * 1000000)) AS captcha;
captcha|
-------|
073998 |
printf 函数中的格式化参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
RANDOM 函数生成的是一个遵循均匀分布的随机数，SQLite 中没有提供生成遵循正态分布（normal distribution）的随机数。我们可以模拟生成遵循正态分布的随机数：
SELECT (sqrt(-2 * log((RANDOM()+9223372036854775808)/2.0/9223372036854775808)) * cos(2 * pi() * (RANDOM()+9223372036854775808)/2.0/9223372036854775808)) * @stdev + @mean;
以上查询利用 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，@stdev 是标准差，@mean 是均值。例如，以下查询生成了一个均值为 0，标准差为 1 的正态分布随机数：
SELECT (sqrt(-2 * log((RANDOM()+9223372036854775808)/2.0/9223372036854775808)) * cos(2 * pi() * (RANDOM()+9223372036854775808)/2.0/9223372036854775808)) * 1 + 0 AS rd;
rd |
------------------|
0.3057646802078435|
我们可以验证一下这种方式生成的随机数是否遵循正态分布，例如：
WITH RECURSIVE t(val) AS (
SELECT (sqrt(-2 * log((RANDOM()+9223372036854775808)/2.0/9223372036854775808)) * cos(2 * pi() * (RANDOM()+9223372036854775808)/2.0/9223372036854775808)) * 1 + 0
UNION ALL
SELECT (sqrt(-2 * log((RANDOM()+9223372036854775808)/2.0/9223372036854775808)) * cos(2 * pi() * (RANDOM()+9223372036854775808)/2.0/9223372036854775808)) * 1 + 0
FROM t
LIMIT 1000000
)
SELECT avg(val), stdev(val)
FROM t;
avg(val) |stdev(val) |
------------------|------------------|
0.0001525693454789|1.0004047990494294|
通过运行 1000000 次计算，这些数据的平均值和标准差非常接近 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。SQLite 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((RANDOM()+9223372036854775808)/2.0/9223372036854775808 * 26) + 65) AS ch;
ch|
--|
K |
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。
我们也可以通用表表达式返回一个固定长度的随机字符串：
WITH rand_string(n, v, chars) AS (
SELECT 1, '', '0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz'
UNION ALL
SELECT n+1, v||SUBSTR(chars, FLOOR((RANDOM()+9223372036854775808)/2.0/9223372036854775808 * LENGTH(chars)) + 1, 1), chars
FROM rand_string
WHERE n <= 10
)
SELECT v
FROM rand_string
WHERE n = (SELECT MAX(n) FROM rand_string);
v |
----------|
Xx0Bd0A7Vq|
以上查询返回了一个由指定字符（所有数字、大小写字母）组成、长度为 10 的随机字符串。以下语句也可以用于返回一个 6 位随机数字组成的手机验证码：
WITH rand_string(n, v, chars) AS (
SELECT 1, '', '0123456789'
UNION ALL
SELECT n+1, v||SUBSTR(chars, FLOOR((RANDOM()+9223372036854775808)/2.0/9223372036854775808 * LENGTH(chars)) + 1, 1), chars
FROM rand_string
WHERE n <= 6
)
SELECT v
FROM rand_string
WHERE n = (SELECT MAX(n) FROM rand_string);
v |
------|
026723|
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，在上面的示例中指定一个随机的长度参数即可。例如：
WITH rand_string(n, v, chars) AS (
SELECT FLOOR(10 + (RANDOM()+9223372036854775808)/2.0/9223372036854775808 * 10), '', '0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz'
UNION ALL
SELECT n-1, v||SUBSTR(chars, FLOOR((RANDOM()+9223372036854775808)/2.0/9223372036854775808 * LENGTH(chars)) + 1, 1), chars
FROM rand_string
WHERE n > 0
)
SELECT v
FROM rand_string
WHERE n = 0;
v |
-------------|
GDRv44ohcnYxB|
以上示例返回了一个长度大于等于 10 且小于 20 的随机字符串。
生成随机日期和时间
通过 date 函数将指定日期增加一个随机的天数，就可以得到随机的日期。例如：
SELECT date(current_date,'+'||FLOOR((RANDOM()+9223372036854775808)/2.0/9223372036854775808 * 15)||' day') AS rand_date;
rand_date |
----------|
2020-11-04|
以上示例返回了当前日期 14 天之内的某个随机日期。以下语句通过 time 函数返回了一天中的某个随机时间：
SELECT time('00:00:00','+'||FLOOR((RANDOM()+9223372036854775808)/2.0/9223372036854775808 * 86400)||' second') AS rand_time;
rand_time|
---------|
02:42:09 |
获取表中的随机记录
对于返回多行数据的查询语句，RANDOM 函数每次都会返回不同的随机值。例如：
SELECT random() FROM employee;
random() |
--------------------|
940003262281969703|
-5987940189147449949|
5587923950423690762|
...
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 random()
LIMIT 5;
emp_id|emp_name|
------|--------|
17|马岱 |
24|简雍 |
3|张飞 |
7|孙尚香 |
19|庞统 |
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。
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。
SQLite 提供了一个 randomblob(N) 函数，可以用于返回一个 N 字节的伪随机字节 BLOB。利用该函数和 hex() 函数可以返回 GUID：
SELECT hex(randomblob(16)) AS guid;
guid |
--------------------------------|
BEA6B419172B9FAECE45883D13935690|
总结
本文介绍了在 SQLite 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。
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