如何在 SQLite 中实现 FNV-1(a)？

Question

（从https://softwareengineering.stackexchange.com/questions/406813/how-to-implement-fnv-1a-in-sqlite移出）

我正在尝试修改 SQLite 查询（在 Android 中）以伪随机顺序返回其结果。和this question一样，重复查询的顺序需要稳定（例如由于分页、屏幕旋转等），所以我不能只使用ORDER BY RANDOM()。相反，我想使用一个哈希函数，该函数依赖于几个提供稳定性和足够唯一性的输入值。 （其中一个值是表的唯一 ID 列，它是一组相当接近的整数；另一个值更像是一个会话 ID，也是一个整数，在此查询中保持不变。）

根据this well-researched answer，FNV-1 和 FNV-1a 是简单的哈希函数，冲突少且分布良好。但尽管它们很简单，但 FNV-1 和 FNV-1a 都涉及 XOR 操作，以及循环输入的字节。

在查询的每一行中循环是很尴尬的。可以通过展开循环来伪造它，尤其是在只涉及几个字节的情况下。我可以使用两个字节，结合两个输入值（val1 & 255 和 val2 & 255）的 LSB。

SQLite 不直接支持 XOR。我了解A ^ B 可以实现为(A | B) - (A & B)。但是值的重复，加上循环的展开，开始变得笨拙。我可以只使用+（忽略溢出）而不是异或吗？我不需要非常高质量的随机性。该顺序只需要在小整数范围内让不经意的观察者看起来是随机的。

所以我想知道是否有人已经实施了这样的事情。鉴于widely used this hash function is 的方式，似乎已经有针对这种情况的实现。

这是我实施 FNV-1a 的尝试：

SELECT ..... ORDER BY (((fnvbasis + val1 & 255) * fnvprime) + val2 & 255) * fnvprime % range;

我忽略了这样一个事实，即在 FNV 中，XOR 操作（我已替换为 +）只应该影响哈希值的最低 8 位。我也忽略了任何溢出（我希望这只是意味着我不关心的高位丢失）。

对于fnvbasis，我将使用 16777619，对于 fnvprime，我将使用 2166136261。这些是 32 位输入的指定值，因为我没有看到 16 位输入的指定值。对于range，我将使用一个大于此查询返回的预期行数的素数。

那么这是在 SQLite 查询中近似 FNV-1a 的合理方法吗？有更好的现有实现吗？ IE。尽管我破坏了真正的 FNV-1a 的操作，它实际上会产生一个对于普通用户来说看起来非常随机的顺序吗？

Answer 1

受到来自the previous attempt at this question before I moved it 的 rwong 和 GrandmasterB 的 cmets 的启发，我决定可以预先计算 FNV-1a 循环的第一次迭代，即基于表的唯一 ID 列的哈希。预计算列 fnv1a_step1 设置为

(fnvbasis ^ (ID & 0xFF)) * fnvprime

因为这个值是在表格的每一行单独预计算的，所以可以由应用程序提供，不需要用SQLite表示；因此使用上面的^ (XOR)。此外，如果 ID 是一个字符串，我们也可以在 Java 或 Kotlin 中从中计算出一个 8 位哈希值。但我们甚至可以使用

(fnvbasis + (RANDOM() & 0xFF)) * fnvprime

（如果在 SQLite 中执行此操作，则返回使用 +）因为该值仅计算一次，因此即使从 RANDOM() 计算也是稳定的。

FNV-1a 循环的第二次迭代可以非常简单地在查询的 ORDER BY 子句中计算，使用当前会话 ID，因此它为每个会话生成不同但稳定的排序：

ORDER BY (fnv1a_step1 + sessionId & 0xFF) * fnvprime % range;

我已经在我的应用程序中实现了这个，它似乎可以满足我的要求。一个会话中的顺序是稳定的，但在每个会话中是不同的。