日常生活中，會(huì)經(jīng)常用到隨機(jī)數(shù)，使用場(chǎng)景非常廣泛，例如買彩票、丟骰子、抽簽、年會(huì)抽獎(jiǎng)等。
Shell 下如何生成隨機(jī)數(shù)呢，米撲博客特意寫了本文，總結(jié) Linux Shell 產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)的多種方法。
計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的的只是“偽隨機(jī)數(shù)”，不會(huì)產(chǎn)生絕對(duì)的隨機(jī)數(shù)（是一種理想隨機(jī)數(shù)）。實(shí)際上，偽隨機(jī)數(shù)和理想隨機(jī)數(shù)也是相對(duì)的概念，例如偽隨機(jī)數(shù)在1萬(wàn)萬(wàn)億億億年內(nèi)也無(wú)法重復(fù)，算是理想隨機(jī)數(shù)么？
偽隨機(jī)數(shù)在大量重現(xiàn)時(shí)也并不一定保持唯一，但一個(gè)好的偽隨機(jī)產(chǎn)生算法將可以產(chǎn)生一個(gè)非常長(zhǎng)的不重復(fù)的序列，例如 UUID（通用唯一識(shí)別碼）在100億年內(nèi)才可用完。
1. 使用系統(tǒng)的 $RANDOM 變量（CentOS、Ubuntu、MacOS 都支持，但只有5位數(shù)隨機(jī)）
mimvp@ubuntu:~$ echo $RANDOM
17617
$RANDOM 的范圍是 [0, 32767]
示例：使用 for 循環(huán)來(lái)驗(yàn)證：
#!/bin/bash
# mimvp.com 2016.05.10
function print_random() {
for i in {1..10};
do
echo -e "$i \t $RANDOM"
done
}
print_random
運(yùn)行結(jié)果：
# sh mimvp_shell_rand.sh
1 20191
2 16817
3 25971
4 1489
5 34
6 25183
7 920
8 315
9 18845
10 29519
如需要生成超過(guò)32767的隨機(jī)數(shù)，可以用以下方法實(shí)現(xiàn)（有缺陷）
例：生成 40,000,000~50,000,000 的隨機(jī)數(shù)，但最后末尾五位數(shù)在隨機(jī)變化，實(shí)現(xiàn)原理有缺陷
#!/bin/bash
# mimvp.com 2016.05.10
## Linux 系統(tǒng)隨機(jī)數(shù) + 范圍上限值后, 再取余
function mimvp_random_bignum() {
min=$1
max=$2
mid=$(($max-$min+1))
num=$(($RANDOM+$max)) # 隨機(jī)數(shù)+范圍上限, 然后取余
randnum=$(($num%$mid+$min)) # 隨機(jī)數(shù)包含上下限邊界數(shù)值
echo $randnum
}
function print_random_bignum() {
for i in {1..10};
do
bignum=$(mimvp_random_bignum 40000000 50000000)
echo -e "$i \t $bignum"
done
}
print_random_bignum
運(yùn)行結(jié)果：
# sh mimvp_shell_rand.sh
1 40022422
2 40014261
3 40022712
4 40016695
5 40026575
6 40032198
7 40026667
8 40016024
9 40012010
10 40016143
這里，還可以通過(guò) awk 產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)，最大為6位隨機(jī)數(shù)，其跟時(shí)間有關(guān)，系統(tǒng)時(shí)間一致則隨機(jī)數(shù)都相同，沒(méi)有 $RANDOM 隨機(jī)性好
# awk 'BEGIN{srand(); print rand()}'
0.739505
# awk 'BEGIN{srand(); print rand()*1000000}'
855767
2. 使用date +%s%N（CentOS、Ubuntu支持，MacOS不支持納秒 +%N）
通過(guò) Linux / Unix 的時(shí)間戳來(lái)獲取隨機(jī)數(shù)
# date +%S # 獲取秒數(shù), 2位數(shù)
43
# date +%s # 獲取時(shí)間戳, 10位數(shù), 從 1970-01-01 00:00:00 到當(dāng)前的間隔的秒數(shù)
1548739004
# date +%N # 獲取納秒值, 9位數(shù), CentOS、Ubuntu支持, 但 MacOS 不支持
468529240
說(shuō)明：
如果用時(shí)間戳 date +%s 做隨機(jī)數(shù)，相同一秒的數(shù)據(jù)是一樣的。在做循環(huán)處理多線程時(shí)，基本不能滿足要求
如果用納秒值 date +%N 做隨機(jī)數(shù)，精度達(dá)到了億分之一，相當(dāng)精確了，在多cpu高并發(fā)的循環(huán)里，同一秒里也很難出現(xiàn)相同結(jié)果，不過(guò)也會(huì)有重復(fù)碰撞的可能性
如果用時(shí)間戳+納秒值 date +%N%s 做組合隨機(jī)數(shù)（10+9=19位數(shù)），則比較完美了，重復(fù)的概率大大降低，但注意： MacOS 系統(tǒng)不支持納秒值，不算通用
示例：生成 40,000,000~50,000,000 的隨機(jī)數(shù)
#!/bin/bash
# mimvp.com 2016.05.10
## Linux 時(shí)間戳隨機(jī)數(shù)
function mimvp_randnum_date() {
min=$1
max=$2
mid=$(($max-$min+1))
num=$(date +%s%N | cut -c1-17) # 19位數(shù), 截取第1-17位數(shù), 下標(biāo)從1開始
randnum=$(($num%$mid+$min)) # 隨機(jī)數(shù)包含上下限邊界數(shù)值
echo $randnum
}
function print_randnum_date() {
for i in {1..10};
do
randnum=$(mimvp_randnum_date 40000000 50000000)
echo -e "$i \t $randnum"
done
}
print_randnum_date
運(yùn)行結(jié)果：
# sh mimvp_shell_rand.sh
1 42153680
2 42199904
3 42243885
4 42283556
5 42332691
6 42376578
7 42422048
8 42462640
9 42505483
10 42550221
說(shuō)明：
上面的結(jié)果可以看到，當(dāng)取大數(shù)值范圍時(shí)，高位可能都是相同的，原因是 date +%N%s 是按照 秒數(shù)+納秒 獲取的，時(shí)間高位具有順序位，可能相同
那么，有的同學(xué)問(wèn)題，能不能把 date +%s%N 的秒數(shù)和納秒互換下，答案是不可以的，原因是納秒的第一位可能為0，從第一位截取可能為 09641524615487432 ，shell 會(huì)提示錯(cuò)誤： value too great for base (error token is "09641524615487432")
改進(jìn)的辦法1：互調(diào) date +%N%s （仍然不行）：
既然第一位不能為0，那么從納秒的第2位、第3位.... 截取不行嗎，答案也是不可以的，因?yàn)榧{秒的每一位都有可能是0，畢竟納秒是9位數(shù)（毫秒3位數(shù)、微秒6位數(shù)、納秒9位數(shù)）納秒本身就在秒數(shù)之后，所以納秒的9位數(shù)的每一位都可以為0 另外，納秒在高位，秒數(shù)在低位，截取大數(shù)值可能導(dǎo)致高位不相同，但低位數(shù)值相同的情況，原因是秒數(shù)的值變化非常慢。結(jié)論，互換的辦法是行不通的，還可能導(dǎo)致新的問(wèn)題，因此，老老實(shí)實(shí)的用 date +%s%N 格式吧
改進(jìn)的方法2：直接用 date +%s%N 的19位數(shù)（可行）
不要截取 date +%s%N | cut -c1-17 ，充分利用納秒的快速變化后再取余
3. 使用 /dev/random 和 /dev/urandom 隨機(jī)文件（CentOS、Ubuntu、MacOS 都支持，推薦）
/dev/random 是阻塞的隨機(jī)數(shù)發(fā)生器，讀取有時(shí)需要等待。存儲(chǔ)著系統(tǒng)當(dāng)前運(yùn)行環(huán)境的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，如 CPU、內(nèi)存、電壓、物理信號(hào)等
/dev/urandom 是非阻塞隨機(jī)數(shù)發(fā)生器，讀取操作不會(huì)產(chǎn)生阻塞。
說(shuō)明：
/dev/random 和 /dev/urandom 存儲(chǔ)的都是亂碼，實(shí)際上它們是通過(guò)二進(jìn)制數(shù)據(jù)保存實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的
打開 /dev/random 和 /dev/urandom 文件，推薦用 head，不推薦 cat 命令，因?yàn)槲募浅４笄沂莵y碼，只需要獲取前幾行文件內(nèi)容就變了
用到了 cksum 命令，其讀取文件內(nèi)容，生成唯一的整型數(shù)據(jù)，只有文件內(nèi)容沒(méi)變，生成結(jié)果就不會(huì)變化，與php crc函數(shù)類似，一般校驗(yàn)文件是否篡改
其生成隨機(jī)數(shù)的原理是：截取文件的一部分內(nèi)容，做內(nèi)容的計(jì)算，取第一個(gè)數(shù)值
# head -20 /dev/urandom | cksum
3535024891 50260
# head -20 /dev/urandom | cksum | cut -f1 -d " "
1713554848
示例：使用/dev/urandom生成 40,000,000~50,000,000 之間的隨機(jī)數(shù)，使用 /dev/urandom 避免阻塞。
#!/bin/bash
# mimvp.com 2016.05.10
## Linux 隨機(jī)文件
function mimvp_randnum_file() {
min=$1
max=$2
mid=$(($max-$min+1))
num=$(head -n 20 /dev/urandom | cksum | cut -f1 -d ' ')
# num=$(head -n 20 /dev/urandom | cksum | cut -d ' ' -f1) # ok
# num=$(head -n 20 /dev/urandom | cksum | awk '{print $1}') # ok
# num=$(head -n 20 /dev/urandom | cksum | awk -F " " '{print $1}') # ok
randnum=$(($num%$mid+$min))
echo $randnum
}
function print_randnum_file() {
for i in {1..10};
do
randnum=$(mimvp_randnum_file 40000000 50000000)
echo -e "$i \t $randnum"
done
}
print_randnum_file
運(yùn)行結(jié)果：
# sh mimvp_shell_rand.sh
1 48894638
2 43078483
3 41678948
4 48987680
5 46095205
6 49650777
7 47144679
8 49003259
9 44562068
10 42014734
由此可見，用隨機(jī)文件生成的隨機(jī)數(shù)，基本是全隨機(jī)的，且通用于 CentOS、Ubuntu、MacOS
4. 使用 linux uuid （CentOS、Ubuntu支持，MacOS不支持）
UUID（Universally Unique Identifier，通用唯一識(shí)別碼），格式包含32個(gè)16進(jìn)制數(shù)字，以'-'連接號(hào)分為5段。
格式為 8-4-4-4-12 的32個(gè)字符，例如： 07e73165-1196-4194-98bb-a3bf7c96e34a
# cat /proc/sys/kernel/random/uuid
07e73165-1196-4194-98bb-a3bf7c96e34a
UUID 數(shù)量，理論上的總數(shù)為216 x 8=2128，約等于3.4 x 1038。 也就是說(shuō)若每奈秒產(chǎn)生1兆個(gè)UUID，要花100億年才會(huì)將所有UUID用完。
UUID 目的，是讓分布式系統(tǒng)中的所有元素，都能有唯一的辨識(shí)信息，而不需要通過(guò)中央控制端來(lái)做辨識(shí)信息的指定。如此一來(lái)，每個(gè)人都可以創(chuàng)建不與其它人沖突的 UUID。在這樣的情況下，就不需考慮數(shù)據(jù)庫(kù)創(chuàng)建時(shí)的名稱重復(fù)問(wèn)題。它會(huì)讓網(wǎng)絡(luò)任何一臺(tái)計(jì)算機(jī)所生成的uuid碼，都是互聯(lián)網(wǎng)整個(gè)服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)中唯一的。它的原信息會(huì)加入硬件，時(shí)間，機(jī)器當(dāng)前運(yùn)行信息等等。
UUID 格式：包含32個(gè)16進(jìn)位數(shù)字，以“-”連接號(hào)分為五段，形式為8-4-4-4-12的32個(gè)字符。范例；550e8400-e29b-41d4-a716-446655440000 ,所以：
與 uuid類似的還有一個(gè)guid(全局唯一標(biāo)識(shí)符)碼，它由微軟支持，它們由操作系統(tǒng)內(nèi)核產(chǎn)生。
示例：使用 linux uuid 生成 40,000,000~50,000,000 之間的隨機(jī)數(shù)
#!/bin/bash
# mimvp.com 2016.05.10
## Linux uuid
function mimvp_randnum_uuid() {
min=$1
max=$2
mid=$(($max-$min+1))
num=$(head -n 20 /proc/sys/kernel/random/uuid | cksum | cut -f1 -d ' ')
randnum=$(($num%$mid+$min))
echo $randnum
}
function print_randnum_uuid() {
for i in {1..10};
do
randnum=$(mimvp_randnum_uuid 40000000 50000000)
echo -e "$i \t $randnum"
done
}
print_randnum_uuid
運(yùn)行結(jié)果：
# sh mimvp_shell_rand.sh
1 44736535
2 43538760
3 40133914
4 41016814
5 49148972
6 40179476
7 48147712
8 45665645
9 40522150
10 44361996
5. 使用 openssl rand （CentOS、Ubuntu支持、MacOS 都支持，需安裝 openssl，推薦）
openssl rand 用于產(chǎn)生指定長(zhǎng)度個(gè)bytes的隨機(jī)字符
# openssl rand --help
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
其中，參數(shù) -base64 或 -hex 對(duì)隨機(jī)字符串進(jìn)行base64編碼或用hex格式顯示
結(jié)合 cksum 產(chǎn)生整數(shù)、md5sum 產(chǎn)生字符串，可以產(chǎn)生隨機(jī)的整數(shù)或字符串（僅含小寫字母和數(shù)字）
例如：
# openssl rand -base64 8 # 第一次執(zhí)行
Vt4MNFIfzCU=
# openssl rand -base64 8 # 第二次執(zhí)行, 隨機(jī)數(shù)不同
uwnovaLKhek=
# openssl rand -base64 8 | cksum # 生成隨機(jī)整數(shù)
3663376449 13
# openssl rand -base64 8 | md5sum # 生成隨機(jī)字符串
1f36cf340e0a90ccb0d504925c3d7ada -
# openssl rand -base64 8 | cksum | cut -c1-8 # 截取數(shù)字
15997092
# openssl rand -base64 8 | md5sum | cut -c1-8 # 截取字符串
f1a972ce
# openssl rand -hex 8 # 第一次執(zhí)行
c5bc62152bddadfb
# openssl rand -hex 8 # 第二次執(zhí)行, 隨機(jī)數(shù)不同
156642181b22306a
# openssl rand -hex 8 | cksum # 生成隨機(jī)整數(shù)
3663376449 13
# openssl rand -hex 8 | md5sum # 生成隨機(jī)字符串
1f36cf340e0a90ccb0d504925c3d7ada -
# openssl rand -hex 8 | cksum | cut -c1-8 # 截取數(shù)字
15997092
# openssl rand -hex 8 | md5sum | cut -c1-8 # 截取字符串
f1a972ce
示例：使用 openssl rand 生成 40,000,000~50,000,000 之間的隨機(jī)數(shù)
#!/bin/bash
# mimvp.com 2016.05.10
## 5. Linux openssl
function mimvp_randnum_openssl() {
min=$1
max=$2
mid=$(($max-$min+1))
num=$(openssl rand -base64 8 | cksum | cut -f1 -d ' ') # -base64
# num=$(openssl rand -hex 8 | cksum | cut -f1 -d ' ') # -hex
randnum=$(($num%$mid+$min))
echo $randnum
}
function print_randnum_openssl() {
for i in {1..10};
do
randnum=$(mimvp_randnum_openssl 40000000 50000000)
echo -e "$i \t $randnum"
done
}
print_randnum_openssl
運(yùn)行結(jié)果：
# sh mimvp_shell_rand.sh
1 43422505
2 40756492
3 45087076
4 43882168
5 47105153
6 45505018
7 41411938
8 48662626
9 47508094
10 41362566
6. 自定義數(shù)組生成隨機(jī)數(shù)
自定義一個(gè)數(shù)組，用于生成一段特定長(zhǎng)度（整數(shù)最長(zhǎng)為18位）的有數(shù)字和字母組成的字符串，字符串中元素取自自定義的池子。
array=(0 1 2 3 4 5 6 7 8 9) # 自定義一個(gè)數(shù)字?jǐn)?shù)組
num=${#array[*]} # 獲取數(shù)組的長(zhǎng)度（元素個(gè)數(shù)）
randnum=${array[$((RANDOM%num))]} # 利用Linux系統(tǒng)默認(rèn)的 $RANDOM 隨機(jī)數(shù)，隨機(jī)從數(shù)組選擇一個(gè)元素，構(gòu)成新的長(zhǎng)度數(shù)組
示例：自定義數(shù)組生成 40,000,000~50,000,000 之間的隨機(jī)數(shù)（注釋有點(diǎn)不好看，但非常有助于理解代碼哈）
#!/bin/bash
# mimvp.com 2016.05.10
## 6. custom array, 可以生成整數(shù), 字符串
function mimvp_randnum_array() {
NUM_LENGTH=18 # 整數(shù)的位數(shù), 依據(jù)取值范圍設(shè)定, 默認(rèn)最長(zhǎng)為18位整數(shù)(取決于正整數(shù)的范圍)
STR_ARRAY=(0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z) # 生成字符串
STR_ARRAY=(0 1 2 3 4 5 6 7 8 9) # 生成整數(shù)
str_array_count=${#STR_ARRAY[@]} # 字符串?dāng)?shù)組的元素個(gè)數(shù), 62 = 10 + 26 + 26
# echo "str_array_count: ${str_array_count}"
i=1
while [ "$i" -le "${NUM_LENGTH}" ];
do
randnum_array[$i]=${STR_ARRAY[$((RANDOM%str_array_count))]}
let "i=i+1"
done
randnum_array_count=${#randnum_array[@]}
# echo "randnum_array_count: ${randnum_array_count}" # NUM_LENGTH 的長(zhǎng)度: 18
# echo "randnum_array: ${randnum_array[@]}" # 打印出全部數(shù)組元素, 如 B 2 y t z K c Z s N l 9 T b V w j 6
num='1' # 整數(shù)首位不能是0, 因此直接固定為1, 防止整數(shù)時(shí)首位為0的異常錯(cuò)誤
for item in ${randnum_array[@]};
do
num="${num}${item}"
done
# echo "num: $num" # 1B2ytzKcZsNl9TbVwj6
min=$1
max=$2
mid=$(($max-$min+1))
randnum=$(($num%$mid+$min))
echo $randnum
}
function print_randnum_array() {
for i in {1..10};
do
randnum=$(mimvp_randnum_array 40000000 50000000)
echo -e "$i \t $randnum"
done
}
print_randnum_array
運(yùn)行結(jié)果：
# sh mimvp_shell_rand.sh
1 48952205
2 43220726
3 45241774
4 45758327
5 43147638
6 44319391
7 46834434
8 41601915
9 48687238
10 45029848
7. 生成隨機(jī)字符串
上述所有可以生成隨機(jī)整數(shù)的方法，都可以生成隨機(jī)字符串，原理是對(duì)隨機(jī)整數(shù)進(jìn)行 md5sum 計(jì)算
示例：生成10位隨機(jī)字符串
# 使用date 生成隨機(jī)字符串
date +%s%N | md5sum | head -c 10
# 使用 /dev/urandom 生成隨機(jī)字符串
cat /dev/urandom | head -n 10 | md5sum | head -c 10
隨機(jī)數(shù)應(yīng)用一
隨機(jī)生成端口號(hào)范圍為 1025 ~ 65536 (通用于 CentOS, Ubuntu, MacOS)，并支持排除任意添加的端口號(hào)
應(yīng)用的隨機(jī)數(shù)是 方法3. 使用 /dev/random 和 /dev/urandom 隨機(jī)文件
應(yīng)用代碼：
#!/bin/bash
# mimvp.com 2016.05.10
## 應(yīng)用一: 隨機(jī)生成端口號(hào) 1025 ~ 65536 (通用于 CentOS, Ubuntu, MacOS)
function mimvp_app_port() {
min=$1
max=$2
mid=$(($max-$min+1))
num=$(head -n 20 /dev/urandom | cksum | cut -f1 -d ' ')
randnum=$(($num%$mid+$min))
# 排除的端口號(hào) 1080, 4500, 8080, 58866, 可以任意添加
port_exclude='1080,4500,8080,58866'
flag=`echo ${port_exclude} | grep ${randnum} | wc -l`
while [ "$flag" -eq "1" ]
do
num=$(head -n 20 /dev/urandom | cksum | cut -f1 -d ' ')
randnum=$(($num%$mid+$min))
flag=`echo ${port_exclude} | grep ${randnum} | wc -l`
done
echo $randnum
}
function print_app_port() {
for i in {1..10};
do
randnum=$(mimvp_app_port 1025 65535)
echo -e "$i \t $randnum"
done
}
print_app_port
運(yùn)行結(jié)果：
# sh mimvp_shell_rand.sh
1 29483
2 61738
3 31935
4 3242
5 19865
6 56677
7 5944
8 28579
9 12510
10 31844
隨機(jī)數(shù)應(yīng)用二
隨機(jī)生成長(zhǎng)度為10的密碼字符串 (通用于 CentOS, Ubuntu, MacOS)
應(yīng)用的隨機(jī)數(shù)是 方法1：使用系統(tǒng)的 $RANDOM 變量
應(yīng)用代碼：
#!/bin/bash
# mimvp.com 2016.05.10
## 應(yīng)用二: 隨機(jī)生成長(zhǎng)度為10的密碼字符串 (通用于 CentOS, Ubuntu, MacOS)
function mimvp_app_passwd() {
user_array=`seq -w 10`
echo ${user_array[@]}
for idx in ${user_array[@]}
do
user_name="user-${idx}"
passwd=`echo $RANDOM | md5sum | cut -c11-20`
echo -e "${user_name} \t ${passwd}"
done
}
mimvp_app_passwd
運(yùn)行結(jié)果：
# sh mimvp_shell_rand.sh
01 02 03 04 05 06 07 08 09 10
user-01 52cf5272cb
user-02 40f20d352d
user-03 9fe9a7b770
user-04 ff4e20e6e0
user-05 88fc4a3ea3
user-06 6494032261
user-07 6a42732519
user-08 6fc7a25dd5
user-09 f0b6a95608
user-10 49219467fa
隨機(jī)數(shù)應(yīng)用三
統(tǒng)計(jì)擲骰子，投擲6000次統(tǒng)計(jì)分別為1-6的次數(shù) (通用于 CentOS, Ubuntu, MacOS)
應(yīng)用的隨機(jī)數(shù)是 方法1：使用系統(tǒng)的 $RANDOM 變量
應(yīng)用代碼：
#!/bin/bash
# mimvp.com 2016.05.10
## 應(yīng)用三: 統(tǒng)計(jì)擲骰子, 投擲6000次統(tǒng)計(jì)分別為1-6的次數(shù) (通用于 CentOS, Ubuntu, MacOS)
function mimvp_app_dice() {
MAX=6000
stat_1=0
stat_2=0
stat_3=0
stat_4=0
stat_5=0
stat_6=0
i=1
while [ "$i" -le "$MAX" ]
do
randnum=$(($RANDOM%6)) # 對(duì)6取余, 余數(shù)為0時(shí)記作6點(diǎn)
case "$randnum" in
0) stat_6=`expr ${stat_6} + 1`;; # 余數(shù)為0時(shí)記作6點(diǎn)
1) stat_1=`expr ${stat_1} + 1`;;
2) stat_2=`expr ${stat_2} + 1`;;
3) stat_3=`expr ${stat_3} + 1`;;
4) stat_4=`expr ${stat_4} + 1`;;
5) stat_5=`expr ${stat_5} + 1`;;
esac
let "i=i+1"
done
echo "stat_1 ${stat_1}"
echo "stat_2 ${stat_2}"
echo "stat_3 ${stat_3}"
echo "stat_4 ${stat_4}"
echo "stat_5 ${stat_5}"
echo "stat_6 ${stat_6}"
}
mimvp_app_dice
運(yùn)行結(jié)果：
# sh mimvp_shell_rand.sh
stat_1 923
stat_2 994
stat_3 977
stat_4 1039
stat_5 1072
stat_6 995
總結(jié)
random、urandom、uuid、openssl rand、自定義數(shù)組（用到了 $RANDOM）產(chǎn)生隨機(jī)碼的偽數(shù)據(jù)來(lái)源，都與 /dev/random 設(shè)備有關(guān)系，只是它們各自呈現(xiàn)不同。
date 日期生成的隨機(jī)數(shù)，與Linux 系統(tǒng)的隨機(jī)設(shè)備 /dev/random 的關(guān)系不大，但系統(tǒng)時(shí)間也會(huì)影響 /dev/random 設(shè)備，兩者并非絕對(duì)無(wú)關(guān)系。
所有可以生成隨機(jī)整數(shù)的方法，都可以生成隨機(jī)字符串，原理是對(duì)隨機(jī)整數(shù)進(jìn)行 md5sum 計(jì)算
最后，附上完整的 shell 代碼，方便愛好者研究、調(diào)試
#!/bin/bash
# mimvp.com 2016.05.10
## 1. Linux 系統(tǒng)默認(rèn)隨機(jī)數(shù)
function print_randnum() {
for i in {1..10};
do
randnum=$RANDOM # Linux 內(nèi)置隨機(jī)數(shù), 范圍[0,32767], 最多5位隨機(jī)數(shù)
# randnum=$(awk 'BEGIN{srand(); print rand()*1000000; }') # awk 隨機(jī)種子函數(shù), 最多5位隨機(jī)數(shù), 跟時(shí)間有關(guān)
echo -e "$i \t $randnum"
done
}
## Linux 系統(tǒng)隨機(jī)數(shù) + 范圍上限值后, 再取余
function mimvp_randnum_bignum() {
min=$1
max=$2
mid=$(($max-$min+1))
num=$(($RANDOM+$max)) # 隨機(jī)數(shù)+范圍上限, 然后取余
randnum=$(($num%$mid+$min)) # 隨機(jī)數(shù)包含上下限邊界數(shù)值
echo $randnum
}
function print_randnum_bignum() {
for i in {1..10};
do
randnum=$(mimvp_randnum_bignum 40000000 50000000)
echo -e "$i \t $randnum"
done
}
## 2. Linux 時(shí)間戳隨機(jī)數(shù) (CentOS, Ubuntu支持, MacOS不支持納秒+%N)
function mimvp_randnum_date() {
min=$1
max=$2
mid=$(($max-$min+1))
num=$(date +%s%N | cut -c1-17) # 19位數(shù), 截取第1-17位數(shù), 下標(biāo)從1開始
num=$(date +%s%N) # 19位數(shù), 截取第1-17位數(shù), 下標(biāo)從1開始
randnum=$(($num%$mid+$min)) # 隨機(jī)數(shù)包含上下限邊界數(shù)值
echo $randnum
}
function print_randnum_date() {
for i in {1..10};
do
randnum=$(mimvp_randnum_date 40000000 50000000)
echo -e "$i \t $randnum"
done
}
## 3. Linux 隨機(jī)文件
function mimvp_randnum_file() {
min=$1
max=$2
mid=$(($max-$min+1))
num=$(head -n 20 /dev/urandom | cksum | cut -f1 -d ' ')
# num=$(head -n 20 /dev/urandom | cksum | cut -d ' ' -f1) # ok
# num=$(head -n 20 /dev/urandom | cksum | awk '{print $1}') # ok
# num=$(head -n 20 /dev/urandom | cksum | awk -F " " '{print $1}') # ok
randnum=$(($num%$mid+$min))
echo $randnum
}
function print_randnum_file() {
for i in {1..10};
do
randnum=$(mimvp_randnum_file 40000000 50000000)
echo -e "$i \t $randnum"
done
}
## 4. Linux uuid
function mimvp_randnum_uuid() {
min=$1
max=$2
mid=$(($max-$min+1))
num=$(head -n 20 /proc/sys/kernel/random/uuid | cksum | cut -f1 -d ' ')
randnum=$(($num%$mid+$min))
echo $randnum
}
function print_randnum_uuid() {
for i in {1..10};
do
randnum=$(mimvp_randnum_uuid 40000000 50000000)
echo -e "$i \t $randnum"
done
}
## 5. Linux openssl
function mimvp_randnum_openssl() {
min=$1
max=$2
mid=$(($max-$min+1))
num=$(openssl rand -base64 8 | cksum | cut -f1 -d ' ') # -base64
# num=$(openssl rand -hex 8 | cksum | cut -f1 -d ' ') # -hex
randnum=$(($num%$mid+$min))
echo $randnum
}
function print_randnum_openssl() {
for i in {1..10};
do
randnum=$(mimvp_randnum_openssl 40000000 50000000)
echo -e "$i \t $randnum"
done
}
## 6. custom array, 可以生成整數(shù), 字符串
function mimvp_randnum_array() {
NUM_LENGTH=18 # 整數(shù)的位數(shù), 依據(jù)取值范圍設(shè)定, 默認(rèn)最長(zhǎng)為18位整數(shù)(取決于正整數(shù)的范圍)
STR_ARRAY=(0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z) # 生成字符串
STR_ARRAY=(0 1 2 3 4 5 6 7 8 9) # 生成整數(shù)
str_array_count=${#STR_ARRAY[@]} # 字符串?dāng)?shù)組的元素個(gè)數(shù), 62 = 10 + 26 + 26
# echo "str_array_count: ${str_array_count}"
i=1
randnum_array=()
while [ "$i" -le "${NUM_LENGTH}" ];
do
randnum_array[$i]=${STR_ARRAY[$((RANDOM%str_array_count))]}
let "i=i+1"
done
randnum_array_count=${#randnum_array[@]}
# echo "randnum_array_count: ${randnum_array_count}" # NUM_LENGTH 的長(zhǎng)度: 18
# echo "randnum_array: ${randnum_array[@]}" # 打印出全部數(shù)組元素, 如 B 2 y t z K c Z s N l 9 T b V w j 6
num='1' # 整數(shù)首位不能是0, 因此直接固定為1, 防止整數(shù)時(shí)首位為0的異常錯(cuò)誤
for item in ${randnum_array[@]};
do
num="${num}${item}"
done
# echo "num: $num" # 1B2ytzKcZsNl9TbVwj6
min=$1
max=$2
mid=$(($max-$min+1))
randnum=$(($num%$mid+$min))
echo $randnum
}
function print_randnum_array() {
for i in {1..10};
do
randnum=$(mimvp_randnum_array 40000000 50000000)
echo -e "$i \t $randnum"
done
}
## 應(yīng)用一: 隨機(jī)生成端口號(hào) 1025 ~ 65536 (通用于 CentOS, Ubuntu, MacOS)
function mimvp_app_port() {
min=$1
max=$2
mid=$(($max-$min+1))
num=$(head -n 20 /dev/urandom | cksum | cut -f1 -d ' ')
randnum=$(($num%$mid+$min))
# 排除的端口號(hào) 1080, 4500, 8080, 58866, 可以任意添加
port_exclude='1080,4500,8080,58866'
flag=`echo ${port_exclude} | grep ${randnum} | wc -l`
while [ "$flag" -eq "1" ]
do
num=$(head -n 20 /dev/urandom | cksum | cut -f1 -d ' ')
randnum=$(($num%$mid+$min))
flag=`echo ${port_exclude} | grep ${randnum} | wc -l`
done
echo $randnum
}
function print_app_port() {
for i in {1..10};
do
randnum=$(mimvp_app_port 1025 65535)
echo -e "$i \t $randnum"
done
}
## 應(yīng)用二: 隨機(jī)生成長(zhǎng)度為10的密碼字符串 (通用于 CentOS, Ubuntu, MacOS)
function mimvp_app_passwd() {
user_array=`seq -w 10`
echo ${user_array[@]}
for idx in ${user_array[@]}
do
user_name="user-${idx}"
passwd=`echo $RANDOM | md5sum | cut -c11-20`
echo -e "${user_name} \t ${passwd}"
done
}
## 應(yīng)用三: 統(tǒng)計(jì)擲骰子, 投擲6000次統(tǒng)計(jì)分別為1-6的次數(shù) (通用于 CentOS, Ubuntu, MacOS)
function mimvp_app_dice() {
MAX=6000
stat_1=0
stat_2=0
stat_3=0
stat_4=0
stat_5=0
stat_6=0
i=1
while [ "$i" -le "$MAX" ]
do
randnum=$(($RANDOM%6)) # 對(duì)6取余, 余數(shù)為0時(shí)記作6點(diǎn)
case "$randnum" in
0) stat_6=`expr ${stat_6} + 1`;; # 余數(shù)為0時(shí)記作6點(diǎn)
1) stat_1=`expr ${stat_1} + 1`;;
2) stat_2=`expr ${stat_2} + 1`;;
3) stat_3=`expr ${stat_3} + 1`;;
4) stat_4=`expr ${stat_4} + 1`;;
5) stat_5=`expr ${stat_5} + 1`;;
esac
let "i=i+1"
done
echo "stat_1 ${stat_1}"
echo "stat_2 ${stat_2}"
echo "stat_3 ${stat_3}"
echo "stat_4 ${stat_4}"
echo "stat_5 ${stat_5}"
echo "stat_6 ${stat_6}"
}
print_randnum
#print_randnum_bignum
#print_randnum_date
#print_randnum_file
#print_randnum_uuid
#print_randnum_openssl
#print_randnum_array
#print_app_port
#mimvp_app_passwd
#mimvp_app_dice # 循環(huán)次數(shù)多, 運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng), 大約30秒, 請(qǐng)慎用
以上就是本文的全部?jī)?nèi)容，希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。
您可能感興趣的文章:- shell 生成隨機(jī)數(shù)的實(shí)現(xiàn)方法總結(jié)
- Linux Shell里面生成隨機(jī)數(shù)的一些思路分析
- linux shell實(shí)現(xiàn)隨機(jī)數(shù)幾種方法分享(date,random,uuid)
- Shell腳本實(shí)現(xiàn)隨機(jī)數(shù)多種方法介紹（date、random、uuid)
- shell產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)七種方法的實(shí)現(xiàn)
