ULID：Universally Unique Lexicographically Sortable Identifier（通用唯一詞典分類標(biāo)識(shí)符）

UUID：Universally Unique Identifier（通用唯一標(biāo)識(shí)符）

為什么不選擇UUID

UUID 目前有 5 個(gè)版本：

版本1：在許多環(huán)境中是不切實(shí)際的，因?yàn)樗枰L問(wèn)唯一的，穩(wěn)定的MAC地址，容易被攻擊；

版本2：將版本 1 的時(shí)間戳前四位換為 POSIX 的 UID 或 GID，問(wèn)題同上；

版本3：基于 MD5 哈希算法生成，生成隨機(jī)分布的ID需要唯一的種子，這可能導(dǎo)致許多數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)碎片化；

版本4：基于隨機(jī)數(shù)或偽隨機(jī)數(shù)生成，除了隨機(jī)性外沒(méi)有提供其他信息；

版本5：通過(guò) SHA-1 哈希算法生成，生成隨機(jī)分布的ID需要唯一的種子，這可能導(dǎo)致許多數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)碎片化；

這里面常用的就是 UUID4 了，但是，即使是隨機(jī)的，但是也是存在沖突的風(fēng)險(xiǎn)。

和 UUID 要么基于隨機(jī)數(shù)，要么基于時(shí)間戳不同，ULID 是既基于時(shí)間戳又基于隨機(jī)數(shù)，時(shí)間戳精確到毫秒，毫秒內(nèi)有1.21e + 24個(gè)隨機(jī)數(shù)，不存在沖突的風(fēng)險(xiǎn)，而且轉(zhuǎn)換成字符串比 UUID 更加友好。

ULID特性：

ulid()#01ARZ3NDEKTSV4RRFFQ69G5FAV

與UUID的128位兼容性

每毫秒1.21e + 24個(gè)唯一ULID

按字典順序(也就是字母順序)排序！

規(guī)范地編碼為26個(gè)字符串，而不是UUID的36個(gè)字符

使用Crockford的base32獲得更好的效率和可讀性（每個(gè)字符5位）

不區(qū)分大小寫

沒(méi)有特殊字符（URL安全）

單調(diào)排序順序（正確檢測(cè)并處理相同的毫秒）

ULID規(guī)范

以下是在python(ulid-py)中實(shí)現(xiàn)的ULID的當(dāng)前規(guī)范。二進(jìn)制格式已實(shí)現(xiàn)

01AN4Z07BY79KA1307SR9X4MV3

|----------||----------------|
TimestampRandomness
10chars16chars
48bits80bits

組成

時(shí)間戳

48位整數(shù)

UNIX時(shí)間（以毫秒為單位）

直到公元10889年，空間都不會(huì)耗盡。

隨機(jī)性

80位隨機(jī)數(shù)

如果可能的話，采用加密技術(shù)保證隨機(jī)性

排序

最左邊的字符必須排在最前面，最右邊的字符必須排在最后（詞匯順序）。必須使用默認(rèn)的ASCII字符集。在同一毫秒內(nèi)，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(jìn)制布局和字節(jié)順序

組件被編碼為16個(gè)八位位組。每個(gè)組件都以最高有效字節(jié)在前（網(wǎng)絡(luò)字節(jié)順序）進(jìn)行編碼。

0123
01234567890123456789012345678901
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|32_bit_uint_time_high|
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|16_bit_uint_time_low|16_bit_uint_random|
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|32_bit_uint_random|
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|32_bit_uint_random|
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

應(yīng)用場(chǎng)景

替換數(shù)據(jù)庫(kù)自增id，無(wú)需DB參與主鍵生成

分布式環(huán)境下，替換UUID，全局唯一且毫秒精度有序

比如要按日期對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行分區(qū)分表，可以使用ULID中嵌入的時(shí)間戳來(lái)選擇正確的分區(qū)分表

如果毫秒精度是可以接受的（毫秒內(nèi)無(wú)序），可以按照ULID排序，而不是單獨(dú)的created_at字段

用法（python）

安裝

pipinstallulid-py

創(chuàng)建一個(gè)全新的ULID。

時(shí)間戳記值（48位）來(lái)自 time.time()，精度為毫秒。

隨機(jī)值（80位）來(lái)自 os.urandom()。

>>>importulid
>>>ulid.new()

根據(jù)現(xiàn)有的128位值（例如UUID）創(chuàng)建新的ULID 。
支持ULID值類型有 int，bytes，str，和UUID。

>>>importulid,uuid
>>>value=uuid.uuid4()
>>>value
UUID('0983d0a2-ff15-4d83-8f37-7dd945b5aa39')
>>>ulid.from_uuid(value)

從現(xiàn)有時(shí)間戳值（例如datetime對(duì)象）創(chuàng)建新的ULID 。
支持時(shí)間戳值類型有int，float，str，bytes，bytearray，memoryview，datetime，Timestamp，和ULID

>>>importdatetime,ulid
>>>ulid.from_timestamp(datetime.datetime(1999,1,1))

根據(jù)現(xiàn)有的隨機(jī)數(shù)創(chuàng)建一個(gè)新的ULID。

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

>>>importos,ulid
>>>randomness=os.urandom(10)
>>>ulid.from_randomness(randomness)
>>>

一旦有了ULID對(duì)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(shí)間戳快照，而randomness()方法將為您提供后80位的隨機(jī)數(shù)快照。

>>>importulid
>>>u=ulid.new()
>>>u

>>>u.timestamp()

>>>u.randomness()

審核編輯：劉清