UUID 生成器

关于 UUID

UUID (Universally Unique Identifier，通用唯一标识符) 是一种标准化的标识符格式，用于在分布式系统中唯一标识信息。UUID 由 32 个十六进制数字组成，以连字符分隔为五组：xxxxxxxx-xxxx-Mxxx-Nxxx-xxxxxxxxxxxx。

UUID 版本详解

UUID v1 - 基于时间戳

• 构成: 时间戳 + MAC地址 + 随机数
• 特点: 包含创建时间信息，可以排序
• 缺点: 可能泄露MAC地址，存在隐私风险
• 使用场景: 需要时间排序的分布式系统

UUID v3 - 基于名称的MD5散列

• 构成: 命名空间UUID + 名称 → MD5散列
• 特点: 相同输入始终产生相同UUID
• 优点: 确定性生成，可重现
• 使用场景: 需要根据固定输入生成固定UUID的场景

UUID v4 - 随机生成

• 构成: 完全随机生成（122位随机数据）
• 特点: 最常用的版本，碰撞概率极低
• 优点: 无隐私泄露风险，生成简单
• 使用场景: 大多数需要唯一标识符的场景

UUID v5 - 基于名称的SHA-1散列

• 构成: 命名空间UUID + 名称 → SHA-1散列
• 特点: 类似v3但使用SHA-1，安全性更好
• 优点: 确定性生成，比v3更安全
• 使用场景: 需要根据输入生成UUID且要求更高安全性

常见使用场景

1. 数据库主键: 替代自增ID，避免分布式环境下的冲突
2. API请求追踪: 为每个请求分配唯一标识符
3. 文件命名: 确保文件名的唯一性
4. 会话标识: Web应用中的会话ID
5. 消息队列: 消息的唯一标识符
6. 微服务: 服务间调用的请求ID

UUID 格式说明

标准UUID格式：xxxxxxxx-xxxx-Mxxx-Nxxx-xxxxxxxxxxxx

• M: 版本号 (1, 3, 4, 5)
• N: 变体标识 (通常为8, 9, A, B)
• 总长度: 36个字符 (包含4个连字符)
• 16进制数字: 0-9, A-F

编程语言中的UUID

JavaScript

// 生成UUID v4
function generateUUID() {
    return 'xxxxxxxx-xxxx-4xxx-yxxx-xxxxxxxxxxxx'.replace(/[xy]/g, function(c) {
        var r = Math.random() * 16 | 0;
        var v = c == 'x' ? r : (r & 0x3 | 0x8);
        return v.toString(16);
    });
}

Python

import uuid

# UUID v4 (随机)
uuid4 = uuid.uuid4()

# UUID v1 (时间戳)
uuid1 = uuid.uuid1()

# UUID v3 (MD5)
namespace = uuid.NAMESPACE_DNS
uuid3 = uuid.uuid3(namespace, 'example.com')

# UUID v5 (SHA-1)
uuid5 = uuid.uuid5(namespace, 'example.com')

Java

import java.util.UUID;

// 生成随机UUID
UUID uuid = UUID.randomUUID();

// 从字符串创建UUID
UUID fromString = UUID.fromString("550e8400-e29b-41d4-a716-446655440000");

最佳实践

1. 选择合适的版本:

   • 一般情况下使用 UUID v4
   • 需要时间排序时使用 UUID v1
   • 需要确定性生成时使用 UUID v3/v5

2. 存储优化:

   • 数据库中可以存储为BINARY(16)节省空间
   • 建立索引时考虑UUID的随机性对性能的影响

3. 安全考虑:

   • UUID v1 可能泄露MAC地址
   • 不要依赖UUID的不可预测性作为安全措施

4. 性能考虑:

   • UUID作为主键可能影响数据库性能
   • 考虑使用有序UUID或其他策略