SQL Server中的RAND函数的介绍和区间随机数值函数的实现

    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 1 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(0, 1);
--==================================
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, 0);
    SET @intMax = ISNULL(@intMax, 0);
 
    DECLARE @guidValue AS UNIQUEIDENTIFIER;
 
    SELECT TOP 1 @guidValue = RandomGuid
    FROM dbo.vRandomGuid;
 
    RETURN ABS(CHECKSUM(@guidValue)) % (@intMax - @intMin + 1) + @intMin;
END
GO

 

调用以上函数的T-SQL代码如下：

SELECT dbo.ufn_RandNum(0, 1) AS RandNum, dbo.ufn_RandNum(10, 11) AS RandNum2;
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('2007-02-01', '2007-03-01');
--==================================
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, '2000-01-01');
    SET @dtmMax = ISNULL(@dtmMax, '2000-01-01');
    DECLARE @guidVue AS UNIQUEIDENTIFIER;
 
    SELECT TOP 1 @guidVue = RandomGuid 
    FROM dbo.vRandomGuid;
 
    -- 可以将HOUR换为DAYS
    RETURN DATEADD(HOUR, (ABS(CHECKSUM(@guidVue)) % (1 + DATEDIFF(HOUR, @dtmMax, @dtmMin))), @dtmMin);
END
GO

 

调用以上函数的T-SQL代码如下：

SELECT dbo.ufn_RandDate('2015-12-01', '2015-12-21') AS RandDate, dbo.ufn_RandDate('2016-12-01', '2016-12-21') AS RandDate2;
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 1 Num
FROM dbo.SeqDataTable
WHERE Num BETWEEN @intMin AND @intMax
ORDER BY NEWID() ASC;
GO

    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 1 DATEADD(DAY, Num, @dtmMin)
FROM dbo.SeqDataTable
WHERE Num BETWEEN 0 AND DATEDIFF(DAY, @dtmMin, @dtmMax)
ORDER BY NEWID() ASC;
GO

 注意：以上代码无法执行成功的，也算是伪代码的。 

    以后会针对数字序列有专门的详细讲解，这儿暂时作为一个扩展思考吧。

 

补充数字辅助表

　　获取指定范围的任意一个数字的T-SQL代码如下:

SELECT TOP 1 Num
FROM dbo.ufn_GetNums(@bintMin, @bintMax)
ORDER BY NEWID() ASC;
GO

SELECT TOP 1 Num
FROM dbo.ufn_GetNums(11, 15)
ORDER BY NEWID() ASC;
GO

获取指定范围的任意一个日期的T-SQL代码如下:

SELECT TOP 1 DATEADD(DAY, Num, @dtmMin)
FROM dbo.ufn_GetNums(0, DATEDIFF(DAY, @dtmMax, @dtmMin))
ORDER BY NEWID() ASC;
GO

SELECT TOP 1 DATEADD(DAY, Num, '2015-12-01')
FROM dbo.ufn_GetNums(0, DATEDIFF(DAY, '2015-12-01', '2015-12-05'))
ORDER BY NEWID() ASC;
GO

以上代码中的表函数ufn_GetNums可以参看这篇博文SQL Server数字辅助表的实现

 

参考清单列表

https://technet.microsoft.com/zh-cn/library/ms177563(v=sql.90).aspx

https://technet.microsoft.com/zh-cn/library/ms177610(v=sql.90).aspx

https://technet.microsoft.com/zh-cn/library/ms189788(v=sql.90).aspx

https://technet.microsoft.com/zh-cn/library/ms190348(v=sql.90).aspx

http://www.cnblogs.com/chenxizhang/archive/2009/06/26/1511898.html

 

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