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。

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📝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 提供了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 +  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 + 
  UNION ALL
  SELECT (sqrt(-2 * log((RANDOM()+9223372036854775808)/2.0/9223372036854775808)) * cos(2 * pi() * (RANDOM()+9223372036854775808)/2.0/9223372036854775808)) * 1 + 
  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 > 
)
SELECT v
FROM rand_string
WHERE n = ;

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。

来源  https://mp.weixin.qq.com/s/S0b_b0r-tMPg9xiQjkT2Yg