SQL Server中的RAND函数的介绍和区间随机数值函数的实现

数据库 2024/12/28 佚名

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工作中会遇到SQL Server模拟数据生成以及数值列值（如整型、日期和时间数据类型）随机填充等等任务，这些任务中都要使用到随机数。鉴于此，本文将对SQL Server中随机数的使用简单做个总结。

T-SQL 随机有关的三个函数

RAND([seed] 此函数生成从0到1之间随机 float 值（详细说明查看https://technet.microsoft.com/zh-cn/library/ms177610(v=sql.90).aspx）。

CHECKSUM ( * | expression [ ,...n ] ) 此函数生成按照表的某一行或一组表达式计算出来的int校验和值，CHECKSUM 用于生成哈希索引（详细说明查看https://technet.microsoft.com/zh-cn/library/ms189788(v=sql.90).aspx）。

NEWID ( ) 此函数生成 uniqueidentifier 类型的唯一值（详细说明查看https://technet.microsoft.com/zh-cn/library/ms190348(v=sql.90).aspx）。

生成任意一个随机数值（如整数、日期和时间数据类型）

如果获得任意一个随机整数值？函数RAND生成的结果是float数据类型的，显然很难满足要求，不过可以通过对函数RAND的结果继续加工（比如其结果乘以某一个值保留整数部分等等）得到要求。很显然，函数CHECKSUM生成的结果是int数据类型，很容易满足我们的结果，不过其参数如果固定（表的某一行值相同或一组表达式值相同），那么其结果也是相同的。函数NEWID可以保证结果的唯一，但是其结果是unigueidentifer数据类型的。

从以上三个函数的结果值分析：函数RNAD和CHECKSUM的结果是能获得整数数值的。如果我们将函数NEWID的结果值作为函数CHECKSUM的参数，那么其每次生成的结果值都是不一样的int数据类型的数值。以下T-SQL代码如下：

SELECT CHECKSUM(NEWID()) AS CheckSumValue, CHECKSUM(NEWID()) AS CheckSumValue2;
GO

执行后的查询结果如下：

从上面的查询结果看到组合生成的整数数值都是9位数的，平时工作中大多使用的随机整数值都是不太大的且都是自然数（0和正整数的集合），这就要求限制随机生成的整数数值。可以使用函数ABS对其结果进行处理得到任意一个自然数。这样，组合一起来的格式就是这样的：ABS(CHECKSUM(NEWID()))。为了便于使用便于使用我们通过将其封装到函数中，但是函数NEWID又不能在函数中使用，那我们就要考虑其他的方式：将函数NEWID封装在单列单行的视图中。其定义视图的T-SQL代码如下：

 IF OBJECT_ID(N'dbo.vRandomGuid', 'V') IS NOT NULL
 BEGIN
   DROP VIEW dbo.vRandomGuid;
 END
 GO
 --==================================
 -- 功能: 随机Guid视图
 -- 说明: 具体实现阐述 
 -- 作者: XXX
 -- 创建: yyyy-MM-dd
 -- 修改: yyyy-MM-dd XXX 修改内容描述
 --==================================
 CREATE VIEW dbo.vRandomGuid
   --$Encode$--
 AS
   SELECT RandomGuid = NEWID();
 GO
 调用该视图的T-SQL代码如下：
 SELECT TOP RandomGuid
 FROM dbo.vRandomGuid;
 GO

执行后的查询结果如下：

生成整数区间内的任意一个随机整数

上面的视图定义，我们继续讲解组合函数的进一步封装。我们先讲解如何限制随机生成的数值，取模运算可以实现生成在指定数值区间内的任意一个数值，例如：获取区间[3,5]内任意一个数字，我们设为区间的最小值为@intMin：3，最大值为@intMax，则该区间的间隔值为 @intMax - @intMin + 1： 5 - 3 + 1(3)，那么针对任意的整数值设为为@intValue，然后对这个间隔值先进行取模运算在加上区间最小值，最后得到的值为： @intValue % (@intMax - @intMin + 1) + @intMin。如果@intValue为8，则结果值为5；如果@intValue为9，则结果值为3；如果@intValue为10，则结果值为4……

针对以上的分析我们封装的T-SQL代码如下：

 IF OBJECT_ID(N'dbo.ufn_RandNum', 'FN') IS NOT NULL
 BEGIN
   DROP FUNCTION dbo.ufn_RandNum;
 END
 GO
 --==================================
 -- 功能: 获取区间内的任意一个随机数值
 -- 说明: 具体实现阐述 
 -- 作者: XXX
 -- 创建: yyyy-MM-dd
 -- 修改: yyyy-MM-dd XXX 修改内容描述
 -- 调用: SELECT dbo.ufn_RandNum(, );
 --==================================
 CREATE FUNCTION dbo.ufn_RandNum
 (
   @intMin INT,      -- 随机数值的最小值
   @intMax INT        -- 随机数值的最大值
 ) RETURNS INT
   --$Encode$--
 AS
 BEGIN  
   SET @intMin = ISNULL(@intMin, );
   SET @intMax = ISNULL(@intMax, );
   DECLARE @guidValue AS UNIQUEIDENTIFIER;
   SELECT TOP @guidValue = RandomGuid
   FROM dbo.vRandomGuid;
   RETURN ABS(CHECKSUM(@guidValue)) % (@intMax - @intMin + ) + @intMin;
 END
 GO

调用以上函数的T-SQL代码如下：

 SELECT dbo.ufn_RandNum(, ) AS RandNum, dbo.ufn_RandNum(, ) AS RandNum;
 GO

执行后的查询结果如下：

生成日期区间内的任意一个随机日期

那么我们继续讲解获取指定区间内的任意一个随机日期，不过我们要使用日期和时间的两个函数：DATEADD和DATEDIFF。使用DATEDIFF计算出日期区间的间隔值，同上的思路我们计算得到的一个随机整数值，然后通过DATEADD得到我们期望的一个随机日期。封装函数的T-SQL代码如下：

 IF OBJECT_ID(N'dbo.ufn_RandDate', 'FN') IS NOT NULL
 BEGIN
   DROP FUNCTION dbo.ufn_RandDate;
 END
 GO
 --==================================
 -- 功能: 获取日期区间内的任意一个随机日期
 -- 说明: 具体实现阐述 
 -- 作者: XXX
 -- 创建: yyyy-MM-dd
 -- 修改: yyyy-MM-dd XXX 修改内容描述
 -- 调用: SELECT @dtmRand = dbo.ufn_RandDate('--', '--');
 --==================================
 CREATE FUNCTION dbo.ufn_RandDate 
 (
   @dtmMin DATETIME,  -- 随机日期的最小值
   @dtmMax DATETIME  -- 随机日期的最大值
 ) RETURNS DATETIME
   --$Encode$--
 AS
 BEGIN
   SET @dtmMin = ISNULL(@dtmMin, '--');
   SET @dtmMax = ISNULL(@dtmMax, '--');
   DECLARE @guidVue AS UNIQUEIDENTIFIER;
   SELECT TOP @guidVue = RandomGuid 
   FROM dbo.vRandomGuid;
   -- 可以将HOUR换为DAYS
   RETURN DATEADD(HOUR, (ABS(CHECKSUM(@guidVue)) % ( + DATEDIFF(HOUR, @dtmMax, @dtmMin))), @dtmMin);
 END
 GO

调用以上函数的T-SQL代码如下：

 SELECT dbo.ufn_RandDate('--', '--') AS RandDate, dbo.ufn_RandDate('--', '--') AS RandDate;
 GO

执行后的查询结果如下：

区间随机数获取的扩展思考

无论是获取数值区间内的随机数值，还是日期区间内的随机日期，我们都使用了视图vRandomGuid。如果有一个连续的数值序列，我们通过查询这个数值序列，结合我们的区间数值和随机排序，也可以实现以上的效果。

假设该数值序列为SeqDataTable(Num INT)，数值区间[@intMin,@intMax]，那么该数值区间任意一个随机数值的T-SQL代码如下：

 SELECT TOP Num
 FROM dbo.SeqDataTable
 WHERE Num BETWEEN @intMin AND @intMax
 ORDER BY NEWID() ASC;

当然也可以利用以上的数字序列SeqDataTable(Num INT)，日期区间[@dtmMin,@dtmMax]，那个该数字区间任意一个随机日期的T-SQL代码如下：

 SELECT TOP DATEADD(DAY, Num, @dtmMin)
 FROM dbo.SeqDataTable
 WHERE Num BETWEEN AND DATEDIFF(DAY, @dtmMax, @dtmMin)
 ORDER BY NEWID() ASC;

注意：以上代码无法执行成功的，也算是伪代码的。

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