linux shell實現隨機數多種方法（date,random,uuid)

在平常生活中，隨機數實際上常常遇到，想丟骰子，抓鬮，還有抽籤。呵呵，很是簡單就能夠實現。那麼在作程序設計，真的要經過本身程序設計出隨機數那還真的不簡單了。如今不少都是操做系統內核會提供相應的api，這些原始參數是獲取一些計算機運行原始信息，如內存，電壓，物理信號等等，它的值在一個時間段能夠保證是惟一的了。好了，廢話我就不說了。呵呵。

   shell腳本程序咱們有那些得到隨機數方法呢？

 

1、經過時間得到隨機數（date)

這個也是咱們常常用到的，能夠說時間是惟一的，也不會重複的，從這個裏面得到同一時間的惟一值。適應全部程序裏面了。

例子：

[chengmo@centos5  shell]$ date +%s
1287764773
#得到時間戳，當前到：1970-01-01 00:00:00 相隔的秒數
#若是用它作隨機數，相同一秒的數據是同樣的。在作循環處理，多線程裏面基本不能知足要求了。
 
[chengmo@centos5  shell]$ date +%N
738710457
#得到當前時間的納秒數據，精確到億分之一秒。
#這個至關精確了，就算在多cpu，大量循環裏面，同一秒裏面，也很難出現相同結果，不過不一樣時間裏面還會有大量重複碰撞
 
[chengmo@centos5  shell]$ date +%s%N
1287764807051101270
#這個能夠說比較完美了，加入了時間戳，又加上了納秒

經過上面說明，用它來作隨機數的基數了，接下來咱們看怎麼樣得到一段數據內怎麼樣得到隨機數。

#!/bin/sh
 
#寫個隨機函數，調用方法random min max 
#在min 與 max直接得到隨機整數
#copyright chengmo QQ:8292669
 
 
#得到隨機數返回值，shell函數裏算出隨機數後，更新該值
function random()
{
    min=$1;
    max=$2-$1;
    num=$(date +%s+%N);
    ((retnum=num%max+min));
    #進行求餘數運算便可
    echo $retnum;
    #這裏經過echo 打印出來值，而後得到函數的，stdout就能夠得到值
    #還有一種返回，定義全價變量，而後函數改下內容，外面讀取
}
 
#獲得1-10的seq數據項
for i in {1..10};
do 
    out=$(random 2 10000);
    echo $i,"2-10000",$out;
done;

看看運行結果：

[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

一個循環裏面，獲得值各不相同。

這個是咱們經常使用方法，適應各類語言，是一個通用算法，就算服務器不提供，某時刻相同惟一數據標記，咱們也能夠經過這種方法，作本身的僞隨機數。下面還有更簡單方法呢，不要咱們本身作了。

二、經過內部系統變量($RANDOM)

其實，linux已經提供有個系統環境變量了，直接就是隨機數，哈哈，以爲剛學習方法，是否是白費了！！

[chengmo@centos5  shell]$ echo $RANDOM
10918
[chengmo@centos5  shell]$ echo $RANDOM
10001
 
#連續2次訪問，結果不同，這個數據是一個小於或等於5位的整數

可能有疑問了，若是超過5位的隨機數怎麼獲得呢？

呵呵，加個固定10位整數，而後進行求餘，跟例1 同樣了。接下來的例子又是咱們自立更生作了。

三、經過系統內部惟一數據生成隨機數（/dev/random,urandom)

咱們知道dev目錄下面，是linux一些默認設備，它給咱們感受就是放的是鍵盤，硬盤，光驅等設備的對應文件了。 其實linux有些設備很特殊，有特殊用途。前面咱們說到的：/dev/[udp|tcp]/host/port比較特殊吧。呵呵，有扯遠了。

/dev/random設備，存儲着系統當前運行的環境的實時數據。它能夠看做是系統某個時候，惟一值數據，所以能夠用做隨機數元數據。咱們能夠經過文件讀取方式，讀得裏面數據。/dev/urandom這個設備數據與random裏面同樣。只是，它是非阻塞的隨機數發生器，讀取操做不會產生阻塞。

實例：

[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？其實它是經過二進制數據保存實時數據的，那麼咱們怎麼樣把它變成整型數據呢？
 
 
[chengmo@centos5 ~/shell]$ head -200 /dev/urandom | cksum
1615228479 50333
#因爲urandom的數據是很是多，不能直接經過cat讀取，這裏取前200行，其實整個數據都是變化的，取多少也同樣是惟一的。
#cksum 將讀取文件內容，生成惟一的表示整型數據，只有文件內容不變，生成結果就不會變化,與php crc函數
 
[chengmo@centos5  shell]$ head -200 /dev/urandom | cksum | cut -f1 -d" "
484750180
#cut 以」 「分割，而後獲得分割的第一個字段數據

獲得整型數據，而後，相似一的方法就能夠得到到隨機數了。 題外話：在程序裏面，咱們常常md5獲得惟一值，而後是字符串的，若是想表示成整型方式，能夠經過crc函數.crc是循環冗餘校驗，相同數據經過運算，都會獲得一串整型數據。如今這種驗證應用很廣。詳細要了解，能夠參考：crc.

下面還有個方法，直接從設備讀取生成好的uuid碼。

 

四、讀取linux 的uuid碼

在提到這個以前，有個概念，就是什麼是uuid呢？

UUID碼全稱是通用惟一識別碼 (Universally Unique Identifier, UUID),它 是一個軟件建構的標準，亦爲自由軟件基金會 (Open Software Foundation, OSF) 的組織在分佈式計算環境 (Distributed Computing Environment, DCE) 領域的一部份。

 

UUID 的目的，是讓分佈式系統中的全部元素，都能有惟一的辨識信息，而不須要經過中央控制端來作辨識信息的指定。如此一來，每一個人均可以建立不與其它人衝突的 UUID。在這樣的狀況下，就不需考慮數據庫建立時的名稱重複問題。它會讓網絡任何一臺計算機所生成的uuid碼，都是互聯網整個服務器網絡中惟一的。它的原信息會加入硬件，時間，機器當前運行信息等等。

UUID格式是：包含32個16進位數字，以「-」鏈接號分爲五段，形式爲8-4-4-4-12的32個字符。範例；550e8400-e29b-41d4-a716-446655440000  ,因此：UUID理論上的總數爲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100億年纔會將全部UUID用完。

其實，你們作數據庫設計時候，確定據說過，guid(全局惟一標識符)碼，它實際上是與uuid相似，由微軟支持。 這裏編碼，基本有操做系統內核產生。你們記得把，在windows裏面，不管數據庫，仍是其它軟件，很容易獲得這個uuid編碼。

 

linux 的uuid碼

linux的uuid碼也是有內核提供的，在/proc/sys/kernel/random/uuid這個文件內。其實，random目錄，裏面還有不少其它文件，都與生成uuid有關係的。

[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，獲得的uuid是不一樣的
 
[chengmo@centos5 ~/shell]$ cat /proc/sys/kernel/random/uuid| cksum | cut -f1 -d" "
2141807556
#同上方法獲得隨機整數

這是linux下面，幾種常見活動隨機數整數方法，除了第一個是不一樣外，其實後3個，產生隨機碼的僞數據來源，都與/dev/random設備有關係。只是它們各自呈現不一樣而已。若是你還有更多其它方法，請給我消息，與你們分享