Shell腳本實(shí)現(xiàn)隨機(jī)數(shù)多種方法介紹（date、random、uuid)

更新時間：2014年11月28日 12:52:17 投稿：junjie

這篇文章主要介紹了Shell腳本實(shí)現(xiàn)隨機(jī)數(shù)多種方法介紹,本文講解了通過時間獲得隨機(jī)數(shù)、通過內(nèi)部系統(tǒng)變量、通過系統(tǒng)內(nèi)部唯一數(shù)據(jù)生成隨機(jī)數(shù)等方法,需要的朋友可以參考下

在日常生活中，隨機(jī)數(shù)實(shí)際上經(jīng)常遇到，想丟骰子，抓鬮，還有抽簽。呵呵，非常簡單就可以實(shí)現(xiàn)。那么在做程序設(shè)計，真的要通過自己程序設(shè)計出隨機(jī)數(shù)那還真的不簡單了。現(xiàn)在很多都是操作系統(tǒng)內(nèi)核會提供相應(yīng)的api，這些原始參數(shù)是獲取一些計算機(jī)運(yùn)行原始信息，如內(nèi)存，電壓，物理信號等等，它的值在一個時間段可以保證是唯一的了。好了，廢話我就不說了。呵呵。

shell腳本程序我們有那些獲得隨機(jī)數(shù)方法呢？

一、通過時間獲得隨機(jī)數(shù)（date)

這個也是我們經(jīng)常用到的，可以說時間是唯一的，也不會重復(fù)的，從這個里面獲得同一時間的唯一值。適應(yīng)所有程序里面了。

例子：

復(fù)制代碼代碼如下:

[chengmo@centos5  shell]$ date +%s

1287764773

#獲得時間戳，當(dāng)前到：1970-01-01 00:00:00 相隔的秒數(shù)

#如果用它做隨機(jī)數(shù)，相同一秒的數(shù)據(jù)是一樣的。在做循環(huán)處理，多線程里面基本不能滿足要求了。

[chengmo@centos5  shell]$ date +%N

738710457

#獲得當(dāng)前時間的納秒數(shù)據(jù)，精確到億分之一秒。

#這個相當(dāng)精確了，就算在多cpu，大量循環(huán)里面，同一秒里面，也很難出現(xiàn)相同結(jié)果，不過不同時間里面還會有大量重復(fù)碰撞

[chengmo@centos5  shell]$ date +%s%N

1287764807051101270

#這個可以說比較完美了，加入了時間戳，又加上了納秒

通過上面說明，用它來做隨機(jī)數(shù)的基數(shù)了，接下來我們看怎么樣獲得一段數(shù)據(jù)內(nèi)怎么樣獲得隨機(jī)數(shù)。

復(fù)制代碼代碼如下:

#!/bin/sh

#寫個隨機(jī)函數(shù)，調(diào)用方法random min max 

#在min 與 max直接獲得隨機(jī)整數(shù)

#copyright chengmo QQ:8292669

#獲得隨機(jī)數(shù)返回值，shell函數(shù)里算出隨機(jī)數(shù)后，更新該值

function random()

{

    min=$1;

    max=$2-$1;

    num=$(date +%s+%N);

    ((retnum=num%max+min));

    #進(jìn)行求余數(shù)運(yùn)算即可

    echo $retnum;

    #這里通過echo 打印出來值，然后獲得函數(shù)的，stdout就可以獲得值

    #還有一種返回，定義全價變量，然后函數(shù)改下內(nèi)容，外面讀取

}

#得到1-10的seq數(shù)據(jù)項

for i in {1..10};

do 

    out=$(random 2 10000);

    echo $i,"2-10000",$out;

done;

看看運(yùn)行結(jié)果：

復(fù)制代碼代碼如下:

[chengmo@centos5  shell]$ sh testrandom.sh

1,2-10000,5600

2,2-10000,5295

3,2-10000,3432

4,2-10000,3148

5,2-10000,9041

6,2-10000,4290

7,2-10000,2380

8,2-10000,9009

9,2-10000,5474

10,2-10000,3664

一個循環(huán)里面，得到值各不相同。

這個是我們常用方法，適應(yīng)各種語言，是一個通用算法，就算服務(wù)器不提供，某時刻相同唯一數(shù)據(jù)標(biāo)記，我們也可以通過這種方法，做自己的偽隨機(jī)數(shù)。下面還有更簡單方法呢，不要我們自己做了。

2、通過內(nèi)部系統(tǒng)變量($RANDOM)

其實(shí)，linux已經(jīng)提供有個系統(tǒng)環(huán)境變量了，直接就是隨機(jī)數(shù)，哈哈，覺得剛學(xué)習(xí)方法，是不是白費(fèi)了??！

復(fù)制代碼代碼如下:

[chengmo@centos5  shell]$ echo $RANDOM

10918

[chengmo@centos5  shell]$ echo $RANDOM

10001

#連續(xù)2次訪問，結(jié)果不一樣，這個數(shù)據(jù)是一個小于或等于5位的整數(shù)

可能有疑問了，如果超過5位的隨機(jī)數(shù)怎么得到呢？

呵呵，加個固定10位整數(shù)，然后進(jìn)行求余，跟例1 一樣了。接下來的例子又是我們自立更生做了。

3、通過系統(tǒng)內(nèi)部唯一數(shù)據(jù)生成隨機(jī)數(shù)（/dev/random,urandom)

我們知道dev目錄下面，是linux一些默認(rèn)設(shè)備，它給我們感覺就是放的是鍵盤，硬盤，光驅(qū)等設(shè)備的對應(yīng)文件了。其實(shí)linux有些設(shè)備很特殊，有特殊用途。前面我們說到的：/dev/[udp|tcp]/host/port比較特殊吧。呵呵，有扯遠(yuǎn)了。

/dev/random設(shè)備，存儲著系統(tǒng)當(dāng)前運(yùn)行的環(huán)境的實(shí)時數(shù)據(jù)。它可以看作是系統(tǒng)某個時候，唯一值數(shù)據(jù)，因此可以用作隨機(jī)數(shù)元數(shù)據(jù)。我們可以通過文件讀取方式，讀得里面數(shù)據(jù)。/dev/urandom這個設(shè)備數(shù)據(jù)與random里面一樣。只是，它是非阻塞的隨機(jī)數(shù)發(fā)生器，讀取操作不會產(chǎn)生阻塞。

實(shí)例：

復(fù)制代碼代碼如下:

[chengmo@centos5  shell]$ head -1 /dev/urandom

ãÅ†ù…•KTþçanVÕã¹Û&¡õ¾“ô2íùU“ žF¦_ ÿ”†mEðûUráÏ=J¯TŸA•ÌAÚRtÓ

#讀一行，怎么是亂碼呢？其實(shí)它是通過二進(jìn)制數(shù)據(jù)保存實(shí)時數(shù)據(jù)的，那么我們怎么樣把它變成整型數(shù)據(jù)呢？

[chengmo@centos5 ~/shell]$ head -200 /dev/urandom | cksum

1615228479 50333

#由于urandom的數(shù)據(jù)是非常多，不能直接通過cat讀取，這里取前200行，其實(shí)整個數(shù)據(jù)都是變化的，取多少也一樣是唯一的。

#cksum 將讀取文件內(nèi)容，生成唯一的表示整型數(shù)據(jù)，只有文件內(nèi)容不變，生成結(jié)果就不會變化,與php crc函數(shù)

[chengmo@centos5  shell]$ head -200 /dev/urandom | cksum | cut -f1 -d" "

484750180

#cut 以” “分割，然后得到分割的第一個字段數(shù)據(jù)

得到整型數(shù)據(jù)，然后，類似一的方法就可以獲得到隨機(jī)數(shù)了。題外話：在程序里面，我們經(jīng)常md5得到唯一值，然后是字符串的，如果想表示成整型方式，可以通過crc函數(shù).crc是循環(huán)冗余校驗，相同數(shù)據(jù)通過運(yùn)算，都會得到一串整型數(shù)據(jù)?，F(xiàn)在這種驗證應(yīng)用很廣。詳細(xì)要了解，可以參考：crc.

下面還有個方法，直接從設(shè)備讀取生成好的uuid碼。

4、讀取linux 的uuid碼

在提到這個之前，有個概念，就是什么是uuid呢？

UUID碼全稱是通用唯一識別碼 (Universally Unique Identifier, UUID),它是一個軟件建構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)，亦為自由軟件基金會 (Open Software Foundation, OSF) 的組織在分布式計算環(huán)境 (Distributed Computing Environment, DCE) 領(lǐng)域的一部份。

UUID 的目的，是讓分布式系統(tǒng)中的所有元素，都能有唯一的辨識信息，而不需要通過中央控制端來做辨識信息的指定。如此一來，每個人都可以創(chuàng)建不與其它人沖突的 UUID。在這樣的情況下，就不需考慮數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建時的名稱重復(fù)問題。它會讓網(wǎng)絡(luò)任何一臺計算機(jī)所生成的uuid碼，都是互聯(lián)網(wǎng)整個服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)中唯一的。它的原信息會加入硬件，時間，機(jī)器當(dāng)前運(yùn)行信息等等。

UUID格式是：包含32個16進(jìn)位數(shù)字，以“-”連接號分為五段，形式為8-4-4-4-12的32個字符。范例；550e8400-e29b-41d4-a716-446655440000 ,所以：UUID理論上的總數(shù)為216 x 8=2128，約等于3.4 x 1038。也就是說若每奈秒產(chǎn)生1兆個UUID，要花100億年才會將所有UUID用完。

其實(shí)，大家做數(shù)據(jù)庫設(shè)計時候，肯定聽說過，guid(全局唯一標(biāo)識符)碼，它其實(shí)是與uuid類似，由微軟支持。這里編碼，基本有操作系統(tǒng)內(nèi)核產(chǎn)生。大家記得把，在windows里面，無論數(shù)據(jù)庫，還是其它軟件，很容易得到這個uuid編碼。

linux 的uuid碼

linux的uuid碼也是有內(nèi)核提供的，在/proc/sys/kernel/random/uuid這個文件內(nèi)。其實(shí)，random目錄，里面還有很多其它文件，都與生成uuid有關(guān)系的。

復(fù)制代碼代碼如下:

[chengmo@centos5 ~/shell]$ cat /proc/sys/kernel/random/uuid

dff68213-b700-4947-87b1-d9e640334196

[chengmo@centos5 ~/shell]$ cat /proc/sys/kernel/random/uuid

7b57209a-d285-4fd0-88b4-9d3162d2e1bc

#連續(xù)2次讀取，得到的uuid是不同的

[chengmo@centos5 ~/shell]$ cat /proc/sys/kernel/random/uuid| cksum | cut -f1 -d" "

2141807556

#同上方法得到隨機(jī)整數(shù)

這是linux下面，幾種常見活動隨機(jī)數(shù)整數(shù)方法，除了第一個是不同外，其實(shí)后3個，產(chǎn)生隨機(jī)碼的偽數(shù)據(jù)來源，都與/dev/random設(shè)備有關(guān)系。只是它們各自呈現(xiàn)不同而已。如果你還有更多其它方法，請給我消息，與大家分享了。

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