利用Java随机，生成随机学生数据

Posted 2020-10-02 花火·

为模拟向数据库中大量插入学生数据（注：此处应该用PreparedStatement、batchUpdate等批处理提高效率）的情形，通过Java随机来生成学生数据。

一、要生成的学生数据

students表设计如下：

其中前三项是数据库自动生成的，后面的10项需要程序生成。

　　>>基于实际要求，插入的Student数据中，major和jnshuId不能同时相同。但由于随机数的不确定性，在程序中限制两个Student的major和jnshuId不同时相同复杂而低效。因此，选择在数据库中将major和jnshuId设为联合唯一性索引，然后在插入数据时忽略重复值。

因此，设计RandomStudent类如下：

通过getStudent方法生成学生数据，其中的各种getXxx方法都是随机生成各种数据的静态方法。

　　public static Student getStudent() {
        Student stu = new Student(getName(), getMajor(), getJnshuId());
        stu.setQq(getQq());
        stu.setEntryTime(getEntryTime());
        stu.setSchool(getSchool());
        stu.setDailyUrl(getDailyUrl());
        stu.setDesire(getDesire());
        stu.setJnshuBro(getJnshuBro());
        stu.setKnowFrom(getKnowFrom());
        return stu;
　　}

 

二、Java中的随机

Java中常见的有三种随机方式：

1. java.lang.Math.random()：返回一个0≤x<1.0的double值。在一次JVM的运行中，只创建一个伪随机数生成器，之后对该方法的所有调用，都是通过该生成器来生成随机数。此方法是同步的，可以在多线程中正确运行，但如果有大量线程需要高速生成随机数，对该生成器的争用会降低效率。
2. java.util.Random类：实现更多功能的随机数生成。每创建一个对象就会创建一个伪随机数生成器，只要seed不同，生成的随机数序列就会不同；seed相同时，生成的随机数序列完全相同。该类有两种构造方法：
   • Random()：用某个seed创建一个随机数生成器。在一次JVM的运行中，创建每个随机数生成器的seed都不同。也就是说，用此方法创建的多个random对象，生成的随机数序列一定不同（除非用setSeed方法改变seed）。在多线程中，可以每个线程中创建一个random对象，这样就避免了对随机数生成器的争用。
   • Random(long seed)：用给定seed创建随机数生成器。可通过相同seed创建random对象，生成相同的随机数序列。
3. java.security.SecureRandom类：提供强加密随机数生成器。

这里不需要用到多线程，也不需要多样化的随机数生成方法，选择Math.random()即可。

注意，用于生成int随机数时，(int) (x*Math.random())生成的随机数范围为0~x-1。

 

三、随机程序设计

各种获取随机值的函数，从随机类型上可以分为以下几种：

1.不确定的部分是一定范围内的随机数，比如getJnshuId()、getEntryTime()。

　将范围的差值乘Math.random()，强转为范围类型后，加上范围最小值，即得范围内的随机数：

//例：获取范围在min到max之间的随机数（int）。
//按照Java惯例，范围含头不含尾。
int random = (int) ((max-min)*Math.random())+min;

2.从几个预设值中随机选取一个，比如getSchool()、getMajor()。

　用1中方法获取数组角标范围内的随机数作为角标，获取数组值：

//例：随机选取5个字符中的1个。
char[] array = {\'a\',\'b\',\'c\',\'d\',\'e\'};
int pos = (int) (5*Math.random());
char random = array[pos];

3.长度随机，每个字符的值也随机，比如getName()、getQq()。

　首先用1中方法获取长度的随机值，然后用for循环，以随机长度作为循环结束条件，每次循环中用2中方法获取随机字符，加到字符串中。

//例：随机5-10位长度的字符串，每个字符在字符数组中随机选取。
char[] array = {\'a\',\'b\',\'c\',\'d\',\'e\',\'1\',\'2\',\'3\',\'4\',\'5\'};
int length = (int) ((11-5)*Math.random())+5;
StringBuilder random = new StringBuilder();
for(int i = 0;i<length;i++) {
    int pos = (int) (10*Math.random());
    random.append(array[pos]);
}
String str = random.toString();

四、程序编写

整个程序代码如下：

  1 /**
  2  * @FileName:RandomStudent.java
  3  * @description:用于生成随机学生数据的工具类
  4  * @author Cage Yang
  5  * @version 1.1
  6  * Modified Date:2017年8月13日
  7  * Why & What is modified: 
  8  * 1.将getName()、getQq()中，未完成的字符串类型改为StringBuilder，否则会产生大量垃圾字符串对象。
  9  */
 10 package cn.cage.student;
 11 
 12 import static java.lang.Math.random;
 13 
 14 import java.sql.Date;
 15 import java.util.Calendar;
 16 
 17 /**
 18  * @ClassName RandomStudent
 19  * @description
 20  * @author Cage Yang
 21  */
 22 public class RandomStudent {
 23 
 24     /**
 25      * @description 随机生成学生数据，由这些数据创建学生对象并返回。
 26      * @return 生成的学生对象
 27      */
 28     public static Student getStudent() {
 29         Student stu = new Student(getName(), getMajor(), getJnshuId());
 30         stu.setQq(getQq());
 31         stu.setEntryTime(getEntryTime());
 32         stu.setSchool(getSchool());
 33         stu.setDailyUrl(getDailyUrl());
 34         stu.setDesire(getDesire());
 35         stu.setJnshuBro(getJnshuBro());
 36         stu.setKnowFrom(getKnowFrom());
 37         return stu;
 38     }
 39 
 40     /**
 41      * @description 随机生成学生姓名。有20种姓氏；名字长度可能有1-2位，共有6480中组合。共有129600种可能的姓名组合。
 42      * @return 生成的学生姓名。
 43      */
 44     public static String getName() {
 45         String[] firstNameArray = { "李", "王", "张", "刘", "陈", "杨", "赵", "黄", "周", "吴", "徐", "孙", "胡", "朱", "高", "欧阳",
 46                 "太史", "端木", "上官", "司马" };// 20个姓，其中5个复姓
 47         String[] lastNameArray = { "伟", "勇", "军", "磊", "涛", "斌", "强", "鹏", "杰", "峰", "超", "波", "辉", "刚", "健", "明", "亮",
 48                 "俊", "飞", "凯", "浩", "华", "平", "鑫", "毅", "林", "洋", "宇", "敏", "宁", "建", "兵", "旭", "雷", "锋", "彬", "龙", "翔",
 49                 "阳", "剑", "静", "敏", "燕", "艳", "丽", "娟", "莉", "芳", "萍", "玲", "娜", "丹", "洁", "红", "颖", "琳", "霞", "婷", "慧",
 50                 "莹", "晶", "华", "倩", "英", "佳", "梅", "雪", "蕾", "琴", "璐", "伟", "云", "蓉", "青", "薇", "欣", "琼", "宁", "平",
 51                 "媛" };// 80个常用于名字的单字
 52         int firstPos = (int) (20 * random());
 53         StringBuilder name = new StringBuilder(firstNameArray[firstPos]);
 54         int lastLen = (int) (2 * random()) + 1;
 55         /*
 56          * 为了各函数的统一性，此处也用for循环实现 int lastPos1 = (int) (80 * random()); String lastName =
 57          * lastNameArray[lastPos1]; if (lastLen == 2) { int lastPos2 = (int) (80 *
 58          * random()); lastName = lastName + lastNameArray[lastPos2]; }
 59          */
 60         for (int i = 0; i < lastLen; i++) {
 61             int lastPos = (int) (80 * random());
 62             name.append(lastNameArray[lastPos]);
 63         }
 64         return name.toString();
 65     }
 66 
 67     /**
 68      * @description 随机生成5~11位的QQ号。
 69      * @return 生成的QQ号。
 70      */
 71     public static String getQq() {
 72         char[] numArray = { \'0\', \'1\', \'2\', \'3\', \'4\', \'5\', \'6\', \'7\', \'8\', \'9\' };
 73         int qqLen = (int) (7 * random()) + 5; // qq号长度可能为5~11位
 74         StringBuilder qq = new StringBuilder();
 75         for (int i = 0; i < qqLen; i++) {
 76             int qqPos = (int) (10 * random());
 77             qq.append(numArray[qqPos]);
 78         }
 79         return qq.toString();
 80     }
 81 
 82     /**
 83      * @description 随机选择9种方向之一。
 84      * @return 选择的学习方向。
 85      */
 86     public static String getMajor() {
 87         String[] majorArray = { "css", "js", "android", "ios", "java", "op", "pm", "ui", "qa" };// 共有9种方向
 88         int majorPos = (int) (9 * random());
 89         return majorArray[majorPos];
 90     }
 91 
 92     /**
 93      * @description 随机生成的入学时间，时间范围在2016.1.1~2017.12.31。
 94      * @return 生成的入学时间。
 95      */
 96     public static String getEntryTime() {
 97         // 先确定2016.1.1和2017.12.31对应的毫秒数，在此范围内生成long随机数，然后根据该随机数生成java.sql.Date，再toString。
 98         Calendar calendar = Calendar.getInstance();
 99         calendar.clear();
100         calendar.set(2016, 0, 1);
101         long minMillis = calendar.getTimeInMillis();
102         calendar.set(2018, 0, 1);
103         long maxMillis = calendar.getTimeInMillis();
104         long millis = (long) ((maxMillis - minMillis) * random()) + minMillis;
105         return (new Date(millis)).toString();
106     }
107 
108     /**
109      * @description 随机选择10所学校之一。
110      * @return 选择的学校。
111      */
112     public static String getSchool() {
113         String[] schoolArray = { "北京大学", "清华大学", "武汉大学", "复旦大学", "浙江大学", "上海交通大学", "南京大学", "中国人民大学", "解放军国防科学技术大学",
114                 "吉林大学" };
115         int schoolPos = (int) (10 * random());
116         return schoolArray[schoolPos];
117     }
118 
119     /**
120      * @description 随机生成的学号，取值范围在1~2147483647 （int最大正值）。
121      * @return 生成的学号。
122      */
123     public static int getJnshuId() {
124         return (int) (Integer.MAX_VALUE * random()) + 1;
125     }
126 
127     /**
128      * @description 随机生成的日报链接：http://www.jnshu.com/daily/xxxx（int型数字，取值范围：1~2147483647
129      *              （int最大正值））。
130      * @return 生成的日报链接。
131      */
132     public static String getDailyUrl() {
133         return "http://www.jnshu.com/daily/" + getJnshuId();
134     }
135 
136     /**
137      * @description 固定为：好好学习，天天向上！
138      * @return 生成的口号
139      */
140     public static String getDesire() {
141         return "好好学习，天天向上！";
142     }
143 
144     /**
145      * @description 随机生成师兄姓名，通过调用getName实现。
146      * @return 生成的师兄姓名
147      */
148     public static String getJnshuBro() {
149         // 插入大量数据时，考虑到效率，此处可能会改为固定姓名。
150         return getName();
151     }
152 
153     /**
154      * @description 在三种途径中选择一个。
155      * @return 选择的了解途径。
156      */
157     public static String getKnowFrom() {
158         String[] knowFromArray = { "知乎", "朋友推荐", "传单/广告" };
159         int knowFromPos = (int) (3 * random());
160         return knowFromArray[knowFromPos];
161     }
162 }

 简单测试插入10条数据的结果如下：