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ULID 是什么?比 UUID 更好用的全局唯一标识符?

来源:千锋教育
发布人:wjy
时间: 2023-01-10 11:17:00 1673320620

  ULID :Universally Unique Lexicographically Sortable Identifier(通用唯一词典分类标识符)

  UUID :Universally Unique Identifier(通用唯一标识符)

  为什么不选择UUID?

  UUID 目前有 5 个版本:

  版本1:在许多环境中是不切实际的,因为它需要访问唯一的,稳定的MAC地址,容易被攻击;

  版本2:将版本 1 的时间戳前四位换为 POSIX 的 UID 或 GID,问题同上;

  版本3:基于 MD5 哈希算法生成,生成随机分布的ID需要唯一的种子,这可能导致许多数据结构碎片化;

  版本4:基于随机数或伪随机数生成,除了随机性外没有提供其他信息;

  版本5:通过 SHA-1 哈希算法生成,生成随机分布的ID需要唯一的种子,这可能导致许多数据结构碎片化;

  这里面常用的就是 UUID4 了,但是,即使是随机的,但是也是存在冲突的风险。

  和 UUID 要么基于随机数,要么基于时间戳不同,ULID 是既基于时间戳又基于随机数,时间戳精确到毫秒,毫秒内有1.21e + 24个随机数,不存在冲突的风险,而且转换成字符串比 UUID 更加友好。

  ULID特性

ULID 是什么?比 UUID 更好用的全局唯一标识符?1

  与UUID的128位兼容性

  每毫秒1.21e + 24个唯一ULID

  按字典顺序(也就是字母顺序)排序!

  规范地编码为26个字符串,而不是UUID的36个字符

  使用Crockford的base32获得更好的效率和可读性(每个字符5位)

  不区分大小写

  没有特殊字符(URL安全)

  单调排序顺序(正确检测并处理相同的毫秒)

  ULID规范

  以下是在python(ulid-py)中实现的ULID的当前规范。二进制格式已实现

ULID 是什么?比 UUID 更好用的全局唯一标识符?2

  组成

  时间戳

  48位整数

  UNIX时间(以毫秒为单位)

  直到公元10889年,空间都不会耗尽。

  随机性

  80位随机数

  如果可能的话,采用加密技术保证随机性

  排序

  最左边的字符必须排在最前面,最右边的字符必须排在最后(词汇顺序)。必须使用默认的ASCII字符集。在同一毫秒内,不能保证排序顺序

  编码方式

  如图所示,使用了Crockford的Base32。该字母表不包括字母I,L,O和U,以避免混淆和滥用。

  二进制布局和字节顺序

  组件被编码为16个八位位组。每个组件都以最高有效字节在前(网络字节顺序)进行编码。

  应用场景

  替换数据库自增id,无需DB参与主键生成

  分布式环境下,替换UUID,全局唯一且毫秒精度有序

  比如要按日期对数据库进行分区分表,可以使用ULID中嵌入的时间戳来选择正确的分区分表

  如果毫秒精度是可以接受的(毫秒内无序),可以按照ULID排序,而不是单独的created_at字段

  用法(python)

  安装

  创建一个全新的ULID。

  时间戳记值(48位)来自 time.time(),精度为毫秒。

  随机值(80位)来自 os.urandom()。

  根据现有的128位值(例如UUID)创建新的ULID 。

  支持ULID值类型有 int,bytes,str,和UUID。

  从现有时间戳值(例如datetime对象)创建新的ULID 。

  支持时间戳值类型有int,float,str,bytes,bytearray,memoryview,datetime,Timestamp,和ULID

  根据现有的随机数创建一个新的ULID。

  支持随机值类型有int,float,str,bytes,bytearray,memoryview,Randomness,和ULID。

  一旦有了ULID对象,就有多种与之交互的方法。

  timestamp()方法将为您提供ULID的前48位的时间戳快照,而randomness()方法将为您提供后80位的随机数快照。

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