Shell脚本实现随机数的几种方法介绍（date、random、uuid)

1. 通过时间获得随机数（date)

时间是唯一的，也不会重复，从这个里面获得同一时间的唯一值。

[xiaowan@xiaowandeMacBook-Pro  /Users/xiaowan]
$date +%s
1479812238
#获得时间戳，即1970-01-01 00:00:00到当前时间相隔的秒数
#如果用它做随机数，相同一秒的数据是一样的。在做循环处理，多线程里面基本不能满足要求了。
[xiaowan@xiaowandeMacBook-Pro  /Users/xiaowan]
$date +%N
265969691
#获得当前时间的纳秒数据，精确到亿分之一秒。
#这个相当精确了，就算在多cpu，大量循环里面，同一秒里面，也很难出现相同结果，不过不同时间里面还会有大量重复碰撞
 
[xiaowan@xiaowandeMacBook-Pro  /Users/xiaowan]
$date +%s%N
1479812394056850320
#这个比较完美了，加入了时间戳，又加上了纳秒。

#!/bin/sh

#写个随机函数，调用方法random min max 
#在min 与 max直接获得随机整数

#获得随机数返回值，shell函数里算出随机数后，更新该值
function random()
{
    min=$1;
    max=$2-$1;
    num=$(date +%s+%N);
    ((retnum=num%max+min));
    #进行求余数运算即可
    echo $retnum;
    #这里通过echo 打印出来值，然后获得函数的，就可以获得值
    #还有一种返回，定义全价变量，然后函数改下内容，外面读取
}
 
#得到1-5的seq(sequence)数据项
for i in {1..5};
do
    out=$(random 1 500);
    echo $i,"1-500",$out;
done;

运行结果：

[xiaowan@xiaowandeMacBook-Pro  /Users/xiaowan]
$sh a.sh
1,1-500,9
2,1-500,14
3,1-500,61
4,1-500,206
5,1-500,112

一个循环里面，得到值各不相同。这个是我们常用方法，适应各种语言，是一个通用算法，就算服务器不提供，某时刻相同唯一数据标记，我们也可以通过这种方法，做自己的伪随机数。

2. 通过内部系统变量`$RANDOM`

linux已经提供有个系统环境变量了，直接就是随机数。

[xiaowan@xiaowandeMacBook-Pro  /Users/xiaowan]
$echo $RANDOM
23507

[xiaowan@xiaowandeMacBook-Pro  /Users/xiaowan]
$echo $RANDOM
31983
	 
#连续2次访问，结果不一样，这个数据是一个小于或等于5位的整数，取值范围:0~32767
rand={$random} % 60; //通过位拼接操作{}产生0—59范围的随机数
rand=$random % 60; //产生一个在 -59—59范围的随机数

3. 通过系统内部唯一数据生成随机数`/dev/random,urandom`

dev目录下面，是linux一些默认设备，它给我们感觉就是放的是键盘，硬盘，光驱等设备的对应文件了。其实linux有些设备很特殊，有特殊用途。前面我们说到的：/dev/[udp|tcp]/host/port比较特殊吧。 /dev/random设备，存储着系统当前运行的环境的实时数据。它可以看作是系统某个时候，唯一值数据，因此可以用作随机数元数据。我们可以通过文件读取方式，读得里面数据。/dev/urandom这个设备数据与random里面一样。只是它是非阻塞的随机数发生器，读取操作不会产生阻塞。实例：

[xiaowan@xiaowandeMacBook-Pro  /Users/xiaowan]
$head -1 /dev/urandom  
hj:c`8%
        ^793F4L\BE;[?Mzf7lq!څNnf`G,:S
                                                 l$e-Oe yG_-!\c;
 
#读一行是乱码，其实它是通过二进制数据保存实时数据的。 
 
[xiaowan@xiaowandeMacBook-Pro  /Users/xiaowan]
$head -1 /dev/urandom|cksum
1640711962 89
#由于urandom的数据是非常多，不能直接通过cat读取，这里取第1行，其实整个数据都是变化的，取多少也一样是唯一的。
#cksum 将读取文件内容，生成唯一的表示整型数据，只要文件内容不变，生成结果就不会变化,与php crc函数
 
[xiaowan@xiaowandeMacBook-Pro  /Users/xiaowan]
$head -1 /dev/urandom|cksum|cut -f1 -d" "
3769495405
#cut 以" "分割，然后得到分割的第一个字段数据，得到整型数据，然后，类似一的方法就可以获得到随机数了。 题外话：在程序里面，我们经常md5得到唯一值，然后是字符串的，如果想表示成整型方式，可以通过crc函数.crc是循环冗余校验，相同数据通过运算，都会得到一串整型数据。

4. 读取linux 的uuid码

UUID码全称是通用唯一识别码 (Universally Unique Identifier, UUID),它是一个软件建构的标准，亦为自由软件基金会 (Open Software Foundation, OSF) 的组织在分布式计算环境 (Distributed Computing Environment, DCE) 领域的一部份。

UUID 的目的，是让分布式系统中的所有元素，都能有唯一的辨识信息，而不需要通过中央控制端来做辨识信息的指定。如此一来，每个人都可以创建不与其它人冲突的 UUID。在这样的情况下，就不需考虑数据库创建时的名称重复问题。它会让网络任何一台计算机所生成的uuid码，都是互联网整个服务器网络中唯一的。它的原信息会加入硬件，时间，机器当前运行信息等等。

UUID格式是：包含32个16进位数字，以“-”连接号分为五段，形式为8-4-4-4-12的32个字符。范例；550e8400-e29b-41d4-a716-446655440000 ,所以：UUID理论上的总数为216 x 8=2128，约等于3.4 x 1038。也就是说若每奈秒产生1兆个UUID，要花100亿年才会将所有UUID用完。

其实，大家做数据库设计时候，肯定听说过，guid(全局唯一标识符)码，它其实是与uuid类似，由微软支持。这里编码，基本有操作系统内核产生。在windows里面，无论数据库，还是其它软件，很容易得到这个uuid编码。

linux的uuid码也是有内核提供的，在/proc/sys/kernel/random/uuid这个文件内。其实，random目录，里面还有很多其它文件，都与生成uuid有关系的。

[root@iZbp1bjvditkx9yo0f0traZ  /root]
#cat /proc/sys/kernel/random/uuid
78c2efc4-6ea2-4a63-b519-5a2efdb5ba6d

[root@iZbp1bjvditkx9yo0f0traZ  /root]
#cat /proc/sys/kernel/random/uuid
7af38e39-f1d0-42a7-a19c-541a824b4718
#连续2次读取，得到的uuid是不同的
 
[root@iZbp1bjvditkx9yo0f0traZ  /root]
#cat /proc/sys/kernel/random/uuid|cksum|cut -f1 -d" "
2208639308
#同上方法得到随机整数

5. 生成随机字符串

#使用date 生成随机字符串  
[root@iZbp1bjvditkx9yo0f0traZ  /root]
#date +%s%N | md5sum | head -c 10
62c082c3fa
  
#使用 /dev/urandom 生成随机字符串  
[root@iZbp1bjvditkx9yo0f0traZ  /root]
#cat /dev/urandom | head -n 10 | md5sum | head -c 10
a0ca2ebdc1

这是linux下面，几种常见活动随机数整数方法，除了第一个是不同外，后4个产生随机码的伪数据来源，都与/dev/random设备有关系。只是它们各自呈现不同而已。