不好意思,UUID 該換了!

来源:https://www.cnblogs.com/javastack/archive/2022/11/29/16935397.html
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ULID:Universally Unique Lexicographically Sortable Identifier(通用唯一詞典分類標識符) UUID:Universally Unique Identifier(通用唯一標識符) 為什麼不選擇UUID UUID 目前有 5 個版本: 版本1: ...


ULID:Universally Unique Lexicographically Sortable Identifier(通用唯一詞典分類標識符)

UUID:Universally Unique Identifier(通用唯一標識符)

為什麼不選擇UUID

UUID 目前有 5 個版本:

版本1:在許多環境中是不切實際的,因為它需要訪問唯一的,穩定的MAC地址,容易被攻擊;

版本2:將版本 1 的時間戳前四位換為 POSIX 的 UID 或 GID,問題同上;

版本3:基於 MD5 哈希演算法生成,生成隨機分佈的ID需要唯一的種子,這可能導致許多數據結構碎片化;

版本4:基於隨機數或偽隨機數生成,除了隨機性外沒有提供其他信息;

版本5:通過 SHA-1 哈希演算法生成,生成隨機分佈的ID需要唯一的種子,這可能導致許多數據結構碎片化;

這裡面常用的就是 UUID4 了,但是,即使是隨機的,但是也是存在衝突的風險。

和 UUID 要麼基於隨機數,要麼基於時間戳不同,ULID 是既基於時間戳又基於隨機數,時間戳精確到毫秒,毫秒內有1.21e + 24個隨機數,不存在衝突的風險,而且轉換成字元串比 UUID 更加友好。

推薦一個開源免費的 Spring Boot 最全教程:

https://github.com/javastacks/spring-boot-best-practice

ULID特性:

ulid() # 01ARZ3NDEKTSV4RRFFQ69G5FAV
  • 與UUID的128位相容性
  • 每毫秒1.21e + 24個唯一ULID
  • 按字典順序(也就是字母順序)排序!
  • 規範地編碼為26個字元串,而不是UUID的36個字元
  • 使用Crockford的base32獲得更好的效率和可讀性(每個字元5位)
  • 不區分大小寫
  • 沒有特殊字元(URL安全)
  • 單調排序順序(正確檢測並處理相同的毫秒)

ULID規範

以下是在python(ulid-py)中實現的ULID的當前規範。二進位格式已實現

01AN4Z07BY      79KA1307SR9X4MV3

|----------|    |----------------|
 Timestamp          Randomness
  10chars            16chars
   48bits             80bits

組成

時間戳

  • 48位整數
  • UNIX時間(以毫秒為單位)
  • 直到公元10889年,空間都不會耗盡。

隨機性

  • 80位隨機數
  • 如果可能的話,採用加密技術保證隨機性

排序

最左邊的字元必須排在最前面,最右邊的字元必須排在最後(辭彙順序)。必須使用預設的ASCII字元集。在同一毫秒內,不能保證排序順序

編碼方式

如圖所示,使用了Crockford的Base32。該字母表不包括字母I,L,O和U,以避免混淆和濫用。

0123456789ABCDEFGHJKMNPQRSTVWXYZ

二進位佈局和位元組順序

組件被編碼為16個八位位組。每個組件都以最高有效位元組在前(網路位元組順序)進行編碼。

0                   1                   2                   3
 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|                      32_bit_uint_time_high                    |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|     16_bit_uint_time_low      |       16_bit_uint_random      |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|                       32_bit_uint_random                      |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|                       32_bit_uint_random                      |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

應用場景

  • 替換資料庫自增id,無需DB參與主鍵生成
  • 分散式環境下,替換UUID,全局唯一且毫秒精度有序
  • 比如要按日期對資料庫進行分區分表,可以使用ULID中嵌入的時間戳來選擇正確的分區分表
  • 如果毫秒精度是可以接受的(毫秒內無序),可以按照ULID排序,而不是單獨的created_at欄位

用法(python)

安裝

pip install ulid-py

創建一個全新的ULID。

時間戳記值(48位)來自 time.time(),精度為毫秒。

隨機值(80位)來自 os.urandom()

>>> import ulid
>>> ulid.new()
<ULID('01BJQE4QTHMFP0S5J153XCFSP9')>

根據現有的128位值(例如UUID)創建新的ULID 。
支持ULID值類型有 int,bytes,str,和UUID。

>>> import ulid, uuid
>>> value = uuid.uuid4()
>>> value
UUID('0983d0a2-ff15-4d83-8f37-7dd945b5aa39')
>>> ulid.from_uuid(value)
<ULID('09GF8A5ZRN9P1RYDVXV52VBAHS')>

從現有時間戳值(例如datetime對象)創建新的ULID 。
支持時間戳值類型有int,float,str,bytes,bytearray,memoryview,datetime,Timestamp,和ULID

>>> import datetime, ulid
>>> ulid.from_timestamp(datetime.datetime(1999, 1, 1))
<ULID('00TM9HX0008S220A3PWSFVNFEH')>

根據現有的隨機數創建一個新的ULID。

支持隨機值類型有int,float,str,bytes,bytearray,memoryview,Randomness,和ULID。

>>> import os, ulid
>>> randomness = os.urandom(10)
>>> ulid.from_randomness(randomness)
>>> <ULID('01BJQHX2XEDK0VN0GMYWT9JN8S')>

一旦有了ULID對象,就有多種與之交互的方法。

timestamp()方法將為您提供ULID的前48位的時間戳快照,而randomness()方法將為您提供後80位的隨機數快照。

>>> import ulid
>>> u = ulid.new()
>>> u
<ULID('01BJQM7SC7D5VVTG3J68ABFQ3N')>
>>> u.timestamp()
<Timestamp('01BJQM7SC7')>
>>> u.randomness()
<Randomness('D5VVTG3J68ABFQ3N')>

github:https://github.com/ahawker/ulid

版權聲明:本文為CSDN博主「pushiqiang」的原創文章,遵循CC 4.0 BY-SA版權協議,轉載請附上原文出處鏈接及本聲明。原文鏈接:https://blog.csdn.net/pushiqiang/article/details/117365290

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