Linux生成亂數

? ? 在日常測驗程序中，需要經常Mock部分資料，使其看起來具有隨機性，雖然可以通過高級程式語言來進行實作，也非常高效快捷，除此之外還有沒有其他辦法呢？今天我們來探討一下，在Liunx中如何快速生成亂數，

本次所使用的環境為CentOS 7.9.2009版本

1.生成亂數

1.1 通過內置環境變數

? ? 系統內置的環境變數為：$RANDOM，因此我們可以很方便在命令列或Shell腳本中進行呼叫，示例如下所示：

[Surpass@surpass ~]$ echo ${RANDOM}
32181
[Surpass@surpass ~]$ echo ${RANDOM}
25895

使用環境變數RANDOM生成的隨機資料范圍為：[0,32767]

1.2.通過date生成亂數

? ? 通過date命令可以很輕松的獲取以日期、時間、時間戳等及其組合生成的亂數，如下所示：

[Surpass@surpass ~]$ echo $(date +%Y)
2022
[Surpass@surpass ~]$ echo $(date +%y)
22
[Surpass@surpass ~]$ echo $(date +%m)
10
[Surpass@surpass ~]$ echo $(date +%d)
16
[Surpass@surpass ~]$ echo $(date +%H)
17
[Surpass@surpass ~]$ echo $(date +%M)
51
[Surpass@surpass ~]$ echo $(date +%S)
33
[Surpass@surpass ~]$ echo $(date +%s)
1665913933
[Surpass@surpass ~]$ echo $(date +%N)
282095646
[Surpass@surpass ~]$ echo $(date +%j)
289
[Surpass@surpass ~]$ echo $(date +%W)
41
[Surpass@surpass ~]$ echo $(date +%w)
0
[Surpass@surpass ~]$ echo $(date +%s%N)
1665914047328810115
[Surpass@surpass ~]$ echo $(date +%N) | cut -c 2-5
2591

1.3.通過檔案CRC功能生成亂數

[Surpass@surpass ~]$ head -n 5 /dev/random | cksum | tr -d " "
2040488746800
[Surpass@surpass ~]$ head -n 5 /dev/random | cksum | tr -d " "
20130480601348

1.4 通過awk生成隨機資料

[Surpass@surpass ~]$ awk 'BEGIN {srand();print rand()*1000000}'
656048

1.5 通過openssl生成亂數

? ? 在使用openssl生成隨機資料，其主要用法如下所示：

Surpass@surpass ~]$ openssl rand -h
Usage: rand [options] num
where options are
-out file             - write to file
-engine e             - use engine e, possibly a hardware device.
-rand file:file:... - seed PRNG from files
-base64               - base64 encode output
-hex                  - hex encode output

• options主要使用的引數為base64和hex用于指定輸出時字符的編碼方式
• num:生成字符的長度

? ? 示例如下所示：

[Surpass@surpass ~]$ openssl rand -hex 8
bd716306d68dc555
[Surpass@surpass ~]$ openssl rand -base64 8
dith7RwX07w=

1.6 利用uuid生成亂數

? ? UUID是Universally Unique Identifier的縮寫，通常翻譯為通用唯一識別碼，因在所有時間和空間上具有唯一性，常用于分布式系統，用于全域唯一標識資料，如索引等，其格式通常由32個16進制字符組成，使用-分隔為5段，每段數量依次為 8-4-4-4-12，在Python快速生成的UUID的方法如下所示：

import uuid
print(uuid.uuid4()) # ccda0d10-ecda-4d9e-b8ed-b893cfa0cc13

? ? 在Liunx中，我們也可以利用系統自帶的功能快速生成UUID，示例如下所示：

[Surpass@surpass ~]$ cat /proc/sys/kernel/random/uuid
9f0691a1-da3c-4dbc-89c5-213c86212b66

1.7 使用Hash功能生成亂數

? ? Linux中的工具md5sum、sha1sum、sha256sum、一般用于生成的檔案的Hash碼，如果一個檔案沒有發生更改，則檔案Hash不會發生變化，利用這一特性，我們可以生成隨機資料，示例如下所示：

[Surpass@surpass ~]$ head -n 5 /dev/random | md5sum | tr -d " " | tr -d "-"
9c6cb9c9bec984ff087fa45c3e36165d
[Surpass@surpass ~]$ head -n 5 /dev/random | sha1sum | tr -d " " | tr -d "-"
f7b62a311e7de3427ead5e1d0063080b2638a52e
[Surpass@surpass ~]$ head -n 5 /dev/random | sha256sum | tr -d " " | tr -d "-"
f68a98b49c00f2bdaa12a14f4ca79c8202b463653a2bb8ac24dbbeabe78c0921

1.8 使用shuf生成亂數

? ? shuf在Linux中常用于生成隨機的排列，因此也是可以用來生成亂數的，示例如下所示：

[Surpass@surpass ~]$ shuf -i 100-900 -n 1
512
[Surpass@surpass ~]$ shuf -i 100-900 -n 1
638
[Surpass@surpass ~]$ shuf -i 100-900 -n 1
180
[Surpass@surpass ~]$ shuf -i 100-900 -n 1
397

? ? 其常用引數如下所示：

若系統沒有該命令，可以使用該命令進行安裝sudo yum -y install coreutils

2.自定義生成亂數

2.1 生成指定范圍內的隨機資料

? ? 示例代碼如下所示：

#!/bin/bash

# Author: Surpass
# Date: 2022-10-16


function printMessage(){
 dt=$(date '+%F %T')
 type=$([ -z "$1" ] && echo "INFO" || echo "$1" | tr [:lower:] [:upper:])
 message=$([ -z "$2" ] && echo "NONE" || echo "$2")

 if [ "${type}" == "INFO" ]
   then
      echo -e "\033[32m ${dt} ${type} ${message}\033[0m"
 elif [ "${type}" == "WARNING" ]
    then
      echo -e "\033[33m ${dt} ${type} ${message}\033[0m"
 elif [ "${type}" == "ERROR" ]
    then
     echo -e "\033[31m ${dt} ${type} ${message}\033[0m"
 else
     echo -e "\033[34m ${dt} ${type} or ${message} error \033[0m"
 fi
 }

function createRandomNumer(){
 minNum=$1
 maxNum=$2
 range=$((${maxNum}-${minNum}+1))
 tmpRandomNum=$(awk 'BEGIN {srand();print rand()*1000000}')
 randomNumer=$((${tmpRandomNum}%${range}+${minNum}))
 echo ${randomNumer}
}

function main(){
  if [ $# -lt 2 ]
     then
        printMessage error "Must be two parameter,please check "
        exit 255  
  fi
  createRandomNumer $1 $2 
}

main $1 $2

? ? 最終運行結果如下所示：

[Surpass@surpass ~]$ bash  createRandomNumber.sh 1000 9000
4312
[Surpass@surpass ~]$ bash  createRandomNumber.sh 1000 9000
6077
[Surpass@surpass ~]$ bash  createRandomNumber.sh 1000 9000
6077
[Surpass@surpass ~]$ bash  createRandomNumber.sh 1000 9000
6077
[Surpass@surpass ~]$ bash  createRandomNumber.sh 1000 9000
3929
[Surpass@surpass ~]$ bash  createRandomNumber.sh 1000 9000
6656

2.2 使用自定義陣列生成亂數

? ? 利用陣列根據索引取值功能，我們可以先生成一個陣列，然后產生一個隨機索引，從而達到隨機功能，示例代碼如下所示：

#!/bin/bash

# Author: Surpass
# Date: 2022-10-16

function printMessage(){
 dt=$(date '+%F %T')
 type=$([ -z "$1" ] && echo "INFO" || echo "$1" | tr [:lower:] [:upper:])
 message=$([ -z "$2" ] && echo "NONE" || echo "$2")

 if [ "${type}" == "INFO" ]
   then
      echo -e "\033[32m ${dt} ${type} ${message}\033[0m"
 elif [ "${type}" == "WARNING" ]
    then
      echo -e "\033[33m ${dt} ${type} ${message}\033[0m"
 elif [ "${type}" == "ERROR" ]
    then
     echo -e "\033[31m ${dt} ${type} ${message}\033[0m"
 else
     echo -e "\033[34m ${dt} ${type} or ${message} error \033[0m"
 fi
 }

function getRandomNumber(){
  minNum=$1
  maxNum=$2
  randomArray=($(eval echo {${minNum}..${maxNum}}))
  randomArrayLength=${#randomArray[*]}
  randomNum=${randomArray[$((${RANDOM}%${randomArrayLength}))]}
  echo ${randomNum}
}

function main(){
  if [ $# -lt 2 ]
     then
        printMessage error "Must be two parameter,please check "
        exit 255
  fi
  getRandomNumber $1 $2
}

main $1 $2

? ? 最終運行結果如下所示：

[Surpass@surpass ~]$ bash  createRandomNumberFromArray.sh 100 999
246
[Surpass@surpass ~]$ bash  createRandomNumberFromArray.sh 100 999
664
[Surpass@surpass ~]$ bash  createRandomNumberFromArray.sh 100 999
451
[Surpass@surpass ~]$ bash  createRandomNumberFromArray.sh 100 999
751
[Surpass@surpass ~]$ bash  createRandomNumberFromArray.sh 100 999
439
[Surpass@surpass ~]$ bash  createRandomNumberFromArray.sh 100
 2022-10-16 23:07:47 ERROR Must be two parameter,please check

Linux中生成數字序列參考檔案：Shell 生成數字序列

原文地址：https://www.jianshu.com/p/69451fa92a6c

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作者： Surpassme

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