ULID - 一种比UUID更好的方案

UUID：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）

01、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。

02、ULID特性：ulid() # 01ARZ3NDEKTSV4RRFFQ69G5FAV


• 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

• 面试宝典：https://www.yoodb.com
  

• 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）

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

01AN4Z07BY 79KA1307SR9X4MV3

|----------| |----------------|
Timestamp Randomness
10chars 16chars
48bits 80bits
04、组成 05、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。

• 80位随机数

• 如果可能的话，采用加密技术保证随机性

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。

08、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。

0123456789ABCDEFGHJKMNPQRSTVWXYZ
09、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。架构设计系列文章：https://www.yoodb.com/framework/knowledge-hierarchy.html

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 |
10、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。

作者：pushiqiang https://blog.csdn.net/pushiqiang/article/details/117365290

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