Shell指令碼實現隨機數多種方法介紹（date、random、uuid)_linux shell

在日常生活中，隨機數實際上經常遇到，想丟骰子，抓鬮，還有抽籤。呵呵，非常簡單就可以實現。那麼在做程式設計，真的要通過自己程式設計出隨機數那還真的不簡單了。現在很多都是作業系統核心會提供相應的api，這些原始參數是擷取一些電腦運行原始資訊，如記憶體，電壓，物理訊號等等，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指令碼程式我們有那些獲得隨機數方法呢？

一、通過時間獲得隨機數（date)

這個也是我們經常用到的，可以說時間是唯一的，也不會重複的，從這個裡面獲得同一時間的唯一值。適應所有程式裡面了。

例子：

複製代碼 代碼如下:

[chengmo@centos5  shell]$ date +%s
1287764773
#獲得時間戳記，當前到：1970-01-01 00:00:00 相隔的秒數
#如果用它做隨機數，相同一秒的資料是一樣的。在做迴圈處理，多線程裡面基本不能滿足要求了。
 
[chengmo@centos5  shell]$ date +%N
738710457
#獲得目前時間的納秒資料，精確到億分之一秒。
#這個相當精確了，就算在多cpu，大量迴圈裡面，同一秒裡面，也很難出現相同結果，不過不同時間裡面還會有大量重複碰撞
 
[chengmo@centos5  shell]$ date +%s%N
1287764807051101270
#這個可以說比較完美了，加入了時間戳記，又加上了納秒

通過上面說明，用它來做隨機數的基數了，接下來我們看怎麼樣獲得一段資料內怎麼樣獲得隨機數。

複製代碼 代碼如下:

#!/bin/sh
 
#寫個隨機函數，調用方法random min max
#在min 與 max直接獲得隨機整數
#copyright chengmo QQ:8292669
 
 
#獲得隨機數傳回值，shell函數裡算出隨機數後，更新該值
function random()
{
    min=$1;
    max=$2-$1;
    num=$(date +%s+%N);
    ((retnum=num%max+min));
    #進行求餘數運算即可
    echo $retnum;
    #這裡通過echo 列印出來值，然後獲得函數的，stdout就可以獲得值
    #還有一種返回，定義全價變數，然後函數改下內容，外面讀取
}
 
#得到1-10的seq資料項目
for i in {1..10};
do
    out=$(random 2 10000);
    echo $i,"2-10000",$out;
done;

看看運行結果：

複製代碼 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

一個迴圈裡面，得到值各不相同。

這個是我們常用方法，適應各種語言，是一個通用演算法，就算伺服器不提供，某時刻相同唯一資料標記，我們也可以通過這種方法，做自己的偽隨機數。下面還有更簡單方法呢，不要我們自己做了。

2、通過內部系統變數($RANDOM)

其實，linux已經提供有個系統內容變數了，直接就是隨機數，哈哈，覺得剛學習方法，是不是白費了！！

複製代碼 代碼如下:

[chengmo@centos5  shell]$ echo $RANDOM
10918
[chengmo@centos5  shell]$ echo $RANDOM
10001
 
#連續2次訪問，結果不一樣，這個資料是一個小於或等於5位的整數

可能有疑問了，如果超過5位的隨機數怎麼得到呢？

呵呵，加個固定10位整數，然後進行求餘，跟例1 一樣了。接下來的例子又是我們自立更生做了。

3、通過系統內部唯一資料產生隨機數（/dev/random,urandom)

我們知道dev目錄下面，是linux一些預設裝置，它給我們感覺就是放的是鍵盤，硬碟，光碟機等裝置的對應檔案了。 其實linux有些裝置很特殊，有特殊用途。前面我們說到的：/dev/[udp|tcp]/host/port比較特殊吧。呵呵，有扯遠了。

/dev/random裝置，儲存著系統當前啟動並執行環境的即時資料。它可以看作是系統某個時候，唯一值資料，因此可以用作隨機數中繼資料。我們可以通過檔案讀取方式，讀得裡面資料。/dev/urandom這個裝置資料與random裡面一樣。只是，它是非阻塞的隨機數發生器，讀取操作不會產生阻塞。

執行個體：

複製代碼 代碼如下:

[chengmo@centos5  shell]$ head -1 /dev/urandom
ãņù…•KTþçanVÕã¹Û&¡õ¾“ô2íùU“ žF¦_ ÿ”†mEðûUráÏ=J¯TŸA•ÌAÚRtÓ
 
#讀一行，怎麼是亂碼呢？其實它是通過位元據儲存即時資料的，那麼我們怎麼樣把它變成整型資料呢？
 
 
[chengmo@centos5 ~/shell]$ head -200 /dev/urandom | cksum
1615228479 50333
#由於urandom的資料是非常多，不能直接通過cat讀取，這裡取前200行，其實整個資料都是變化的，取多少也一樣是唯一的。
#cksum 將讀取檔案內容，產生唯一的表示整型資料，只有檔案內容不變，產生結果就不會變化,與php crc函數
 
[chengmo@centos5  shell]$ head -200 /dev/urandom | cksum | cut -f1 -d" "
484750180
#cut 以” “分割，然後得到分割的第一個欄位資料

得到整型資料，然後，類似一的方法就可以獲得到隨機數了。 題外話：在程式裡面，我們經常md5得到唯一值，然後是字串的，如果想表示成整型方式，可以通過crc函數.crc是迴圈冗餘校正，相同資料通過運算，都會得到一串整型資料。現在這種驗證應用很廣。詳細要瞭解，可以參考：crc.

下面還有個方法，直接從裝置讀取產生好的uuid碼。

4、讀取linux 的uuid碼

在提到這個之前，有個概念，就是什麼是uuid呢？

UUID碼全稱是通用唯一識別碼 (Universally Unique Identifier, UUID),它 是一個軟體建構的標準，亦為自由軟體基金會 (Open Software Foundation, OSF) 的組織在分散式運算環境 (Distributed Computing Environment, DCE) 領域的一部份。

UUID 的目的，是讓分布式系統中的所有元素，都能有唯一的辨識資訊，而不需要通過中央控制端來做辨識資訊的指定。如此一來，每個人都可以建立不與其它人衝突的 UUID。在這樣的情況下，就不需考慮資料庫建立時的名稱重複問題。它會讓網路任何一台電腦所產生的uuid碼，都是互連網整個伺服器網路中唯一的。它的原資訊會加入硬體，時間，機器當前運行資訊等等。

UUID格式是：包含32個16進位元字，以“-”串連號分為五段，形式為8-4-4-4-12的32個字元。範例；550e8400-e29b-41d4-a716-446655440000  ,所以：UUID理論上的總數為216 x 8=2128，約等於3.4 x 1038。 也就是說若每奈秒產生1兆個UUID，要花100億年才會將所有UUID用完。

其實，大家做資料庫設計時候，肯定聽說過，guid(通用唯一識別碼)碼，它其實是與uuid類似，由微軟支援。 這裡編碼，基本有作業系統核心產生。大家記得把，在windows裡面，無論資料庫，還是其它軟體，很容易得到這個uuid編碼。

linux 的uuid碼

linux的uuid碼也是有核心提供的，在/proc/sys/kernel/random/uuid這個檔案內。其實，random目錄，裡面還有很多其它檔案，都與產生uuid有關係的。

複製代碼 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
#同上方法得到隨機整數

這是linux下面，幾種常見活動隨機數整數方法，除了第一個是不同外，其實後3個，產生隨機碼的偽資料來源，都與/dev/random裝置有關係。只是它們各自呈現不同而已。如果你還有更多其它方法，請給我訊息，與大家分享了。