在日常生活中,随机数对于我们而言并不陌生,例如手机短信验证码就是一个随机的数字字符串;对于统计分析、机器学习等领域而言,通常也需要生成大量的随机数据用于测试、数据抽样、算法验证等。那么今天我们就来谈谈如何在 Oracle 数据库中生成随机数据。
📝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
Oracle 提供了一个系统程序包DBMS_RANDOM,可以用于生成随机数据,例如随机数字、随机字符串等。
生成 0 到 1 之间的随机数
DBMS_RANDOM.VALUE 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:
DBMS_RANDOM.VALUE 函数返回的数据包含 38 位小数,每次返回不同的数据。
有时候,例如测试时,我们想要确保每次运行时生成相同的随机数。这种情况下,我们可以使用存储过程 DBMS_RANDOM.SEED 设置一个随机数种子,然后再创建随机数就可以返回固定的数值。例如:
从结果可以看出,相同的种子返回了相同的随机数。每次运行随机数函数之前,都需要执行一次 DBMS_RANDOM.SEED 过程。
📝除了整数类型的种子数之外,也可以使用字符串作为随机数的种子。
生成指定范围内的随机数
DBMS_RANDOM.VALUE 函数也可以接收两个输入参数:
这种形式的函数将会返回一个大于等于 low,小于 high 的随机数。例如:
以上示例返回了一个大于等于 10,小于 20 的数字。
如果想要生成某个范围内的随机整数,可以利用 DBMS_RANDOM.VALUE 加上 TRUNC 函数实现。例如:
注意,以上语句返回的是大于等于 10,小于等于 19(不是 20)的整数。
生成 6 位数字手机验证码
以下语句可以用于生成一个由 6 位数字字符组成的验证码:
lpad 函数可以确保数据不够 6 位时在前面补足 0。
生成标准正态分布随机数
DBMS_RANDOM.VALUE 函数生成的是一个均匀分布的随机数,而 DBMS_RANDOM.NORMAL 函数可以用于返回一个遵循标准正态分布(期望值为 0,标准差为 1)的随机数。例如:
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,DBMS_RANDOM.STRING 函数可以用于产生一个随机字符串:
其中,参数 opt 可以指定返回字符串的类型:
‘u', ‘U',返回由大写字母组成的字符串;‘l', ‘L',返回由小写字母组成的字符串;‘a', ‘A',返回由大小写混合字母组成的字符串;‘x', ‘X',返回由大写字母和数字组成的字符串;‘p', ‘P',返回由任意可打印字符组成的字符串;其他参数,返回由大写字母组成的字符串。
参数 len 表示返回字符串的长度。例如:
以上示例返回了一个长度为 10,由任意可打印字符组成的随机字符串。
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,将 DBMS_RANDOM.STRING 和 DBMS_RANDOM.VALUE 函数结合一下就可以了。例如:
以上示例返回了一个随机长度大于等于 10 且小于等于 20,由任意可打印字符组成的随机字符串。
生成随机日期
将指定日期或者时间戳增加一个随机的数字,就可以得到随机的日期和时间戳。例如:
以上示例返回了 年 1 月中的某个随机日期和时间戳。
获取随机记录
对于查询语句,如果返回多行数据,DBMS_RANDOM 程序包中的函数会返回不同的随机数据。例如:
利用这个特性,我们可以从表中返回随机的数据行。例如:
以上示例从 employee 表中返回了随机的 5 行数据。
另外,Oracle 还提供了一个 SAMPLE 子句,可以用于返回按照百分比指定的随机抽样数据。例如:
以上示例返回了 employee 表中抽样 10% 的随机数据(employee 表共计有 25 条数据),seed 用于设置随机抽样的种子。
⚠️SAMPLE 子句是一种基于数据库统计信息的预估,如果统计数据不准确,查询结果可能会存在较大偏差。
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。
Oracle 提供了一个系统函数 SYS_GUID(),可以用于生成 GUID。例如:
如果想要生成带中划线(-)的 UUID,可以创建以下自定义函数:
new_guid 函数只是基于系统函数 sys_guid 返回的结果增加了 4 个中划线。试用一下:
总结
本文总结了在 Oracle 数据库中使用系统程序包 DBMS_RANDOM 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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