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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生成 UUID获取表中的随机记录总结大家好，我是只谈技术不剪发的 Tony 老师。
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。那么今天我们就来介绍一下如何在 Microsoft SQL Server 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
Microsoft SQL Server 提供了内置的RAND()函数，可以用于生成一个大于 0 小于 1 的随机数字。例如：
SELECT RAND() AS rd;rd|------------------|0.8186902226508435|SELECT RAND() AS rd;rd|------------------|0.7467745597058656|
该函数返回的数据类型为 float，每次调用都会返回不同的结果。
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) AS rd;rd|------------------|0.7135919932129235|SELECT RAND(1) AS rd;rd|------------------|0.7135919932129235|
从结果可以看出，设置相同的种子之后，函数返回了相同的随机数。
生成指定范围内的随机数
基于 RAND() 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 + RAND() * (high - low)
以上表达式将会返回一个大于 low，小于 high 的随机数。例如：
SELECT 10 + RAND() * 10 AS rd;rd|-----------------|13.43443392823765|
以上示例返回了一个大于 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() * 10) AS rd;rd |----|17.0|
该语句返回了一个大于等于 10，小于（不等于）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，再加上字符串格式化就可以生成由 6 位数字字符组成的手机验证码。例如：
SELECT RIGHT(CONCAT('000000',FLOOR(RAND()* 1000000)),6) AS captcha;captcha|-------|925656 |
CONCAT 函数可以确保数据不够 6 位时在前面补足 0，然后通过 RIGHT 函数返回右侧的 6 个数字。
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，Microsoft SQL Server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(rand())) * cos(2 * pi() * rand())) * @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(rand())) * cos(2 * pi() * rand())) * 1 + 0 AS rd;rd |-------------------|-0.4356079973405327|
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：
CREATE TABLE #t(val float);BEGINDECLARE @counter INT = 1WHILE @counter <= 1000000BEGININSERT INTO #tSELECT (sqrt(-2 * log(rand())) * cos(2 * pi() * rand())) * 1 + 0SET @counter = @counter + 1ENDEND;SELECT avg(val) avg, stdev(val) stdev FROM #t;avg|stdev |------------------|------------------|0.0009166176910995|1.0014773595001807|
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。Microsoft SQL Server 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(RAND() * 26 + 65) ch;ch|--|D |
以上查询返回了一个随机的大写字母，CHAR 函数用于将 ASCII 编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：
CREATE VIEW v_randASSELECT RAND() AS val;CREATE OR ALTER FUNCTION rand_num(@n INT)RETURNS INTAS BEGINSELECT @n=@n * val FROM v_randRETURN @nEND;CREATE OR ALTER FUNCTION random_string(@num INT,@chars VARCHAR(1024) = '0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz') RETURNS VARCHAR(1024)ASBEGINDECLARE @res_str VARCHAR(1024) = ''DECLARE @i INT=0WHILE(@i<@num)BEGINSET @res_str = @res_str + SUBSTRING(@chars, FLOOR(dbo.rand_num(len(@chars))) + 1, 1)SET @i = @i + 1ENDRETURN @res_strEND;
random_string 函数可以返回由指定字符（默认为所有数字、大小写字母）组成的随机字符串。例如：
SELECT dbo.random_string(10,DEFAULT) AS rs;rs |----------|3CBFEPKYTd|
以上示例返回了一个由字母和数字组成、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：
SELECT random_string(6, '0123456789');random_string|-------------|082661 |
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 random_string 函数指定一个随机的长度参数即可。例如：
SELECT dbo.random_string(10 + rand() * 11, DEFAULT) AS rs;rs |---------------|5ikNBTJLj1vKUKz|
以上示例返回了一个长度大于等于 10 且小于等于 20 的随机字符串。
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 DATEADD(DAY, rand() * 15, CAST(GETDATE()AS date)) AS rand_date;rand_date |----------|-12-18|
DATEADD 函数用于日期的加减运算，CAST 函数用于类型转换。以上示例返回了当前日期加上 14 天之内的某个随机日期。
同样，以下语句返回了一天中的某个随机时间：
SELECT CAST(DATEADD(SECOND, rand() * 86400, GETDATE()) AS TIME) AS rand_time;rand_time|---------|14:14:10|
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。
Microsoft SQL Server 提供了一个系统函数 NEWID，可以用于生成 UUID。例如：
SELECT NEWID() AS uuid;uuid |------------------------------------|88E68504-7384-4AB8-A796-D13A8528AC21|
该函数返回的数据类型为 uniqueidentifier。如果想要生成没有中划线（-）的 UUID 字符串，可以使用 REPLACE 函数：
SELECT REPLACE(NEWID(),'-','') AS uuid;uuid |--------------------------------|037C73E57F084E33AE026C949454AFF9|
获取表中的随机记录
对于返回多行数据的查询语句，RAND 函数每次都会返回相同的随机值。例如：
SELECT RAND() AS rd FROM employee;rd|------------------|0.9915256467818716|0.9915256467818716|0.9915256467818716|...
因此，我们不能利用 RAND 函数从表中返回随机的数据行，不过可以使用 NEWID 函数。例如：
SELECT TOP(5) emp_id, emp_nameFROM employeeORDER BY NEWID();emp_id|emp_name|------|--------|18|法正 |8|孙丫鬟 |24|简雍 |2|关羽 |7|孙尚香 |
以上示例从 employee 表中返回了 5 个随机记录。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。
另外，Microsoft SQL Server 中的查询语句支持 TABLESAMPLE 子句，可以实现数据的近似抽样，不过需要数据量大的时候才比较合适。
总结
本文介绍了在 Microsoft SQL Server 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，同时还介绍了如何生成 UUID，以及如何从表中返回随机记录。
