【Java进阶篇】什么是UUID,能不能保证唯一?

news/2024/11/8 6:02:59/

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什么是UUID,能不能保证唯一?

  • ✔️典型解析
    • ✔️优缺点
  • ✔️各个版本实现
    • ✔️V1.基于时间戳的UUID
    • ✔️V2.DCE(Distributed Computing Environment)安全的UUID
    • ✔️V3.基于名称空间的UUID(MD5)
    • ✔️V4.基于随机数的UUID
    • ✔️V5.基于名称空间的UUID(SHA1)
    • ✔️各个版本总结


✔️典型解析


UUID(Universally Unique ldentifier)全局唯一标识符,是指在一台机器上生成的数字,它的目标是保证对在同一时空中的所有机器都是唯一的。


UUID 的生成是基于一定算法,通常使用的是随机数生成器或者基于时间戳的方式,生成的 UUID 由32位16讲制数表示,共有 128 位(标准的UUID格式为: xxxxxxxx-xxxx-xxxx-xxxx-xxxxxxxxxxxx(8-4-4-4-12),共32个字符)。


由于 UUID 是由 MAC 地址、时间戳、随机数等信息生成的,因此 UUID 具有极高的唯一性,可以说是几乎不可能重复,但是在实际实现过程中,UUID有多种实现版本,他们的唯一性指标也不尽相同。


UUID在具体实现上,有多个版本,有基于时间的UUID V1,基于随机数的 UUID V4 等。


Java中的 java.util.UUID 生成的UUIDV3V4两种:


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✔️优缺点


UUID的优点就是他的性能比较高,不依赖网络,本地就可以生成,使用起来也比较简单。


但是他也有两个比较明显的缺点,那就是长度过长和没有任何含义。长度自然不必说,他有32位16进制数字。对于"550e8400-e29b-41d4-a716-446655440000" 这个字符由来说,我想任何一个程序员都看不出其表达的含义。一旦使用它作为全局唯一标识,就意味着在日后的问题排查和开发调试过程中会遇到很大的困难。


✔️各个版本实现


✔️V1.基于时间戳的UUID


基于时间的 UUID 通过计算当前时间戳、随机数和机器MAC地址得到。由于在算法中使用了MAC地址,这个版本的UUID可以保证在全球范围的唯一性


但与此同时,使用MAC地址会带来安全性问题,这就是这个版本UUID受到批评的地方。如果应用只是在局域网中使用,也可以使用退化的算法,以IP地址来代替MAC地址。


import java.util.UUID;public class Main {public static void main(String[] args) {long timestamp = System.currentTimeMillis();UUID uuid = UUID.nameUUIDFromBytes(Long.toString(timestamp).getBytes());System.out.println(uuid);}
}

在这个例子中,我们首先获取当前的时间戳(以毫秒为单位),然后将其转换为字符串。然后,我们将这个字符串转换为一个字节数组,并使用这个字节数组来生成一个 UUID。最后,我们打印出这个 UUID

然而,这个方法并不是基于时间戳生成唯一的 UUID ,因为UUID的生成是基于随机数和时间戳的。如果你需要基于时间戳生成唯一的UUID,你可能需要使用其他的方法,比如使用java.nio.file.attribute.FileTime类来获取一个更精确的时间戳,然后将其转换为UUID


✔️V2.DCE(Distributed Computing Environment)安全的UUID


和基于时间的UUID算法相同,但会把时间戳的前4位置换为POSIXUIDGID,这个版本的UUID在实际中较少用到。


✔️V3.基于名称空间的UUID(MD5)


基于名称的 UUID 通过计算名称和名称空间的 MD5 散列值得到。


这个版本的 UUID 保证了: 相同名称空间中不同名称生成的 UUID 的唯一性;不同名称空间中的 UUID 的唯一性;相同名称空间中相同名称的 UUID 重复生成得到的结果是相同的


✔️V4.基于随机数的UUID


根据随机数,或者伪随机数生成 UUID 。该版本 UUID 采用随机数生成器生成,它可以保证生成的 UUID 具有极佳的唯一性。但是因为基于随机数的,所以,并不适合数据量特别大的场景。


✔️V5.基于名称空间的UUID(SHA1)


和版本3的UUID算法类似,只是散列值计算使用SHA1(Secure Hash Algorithm 1)算法。


✔️各个版本总结


可以简单总结一下,Version 1Version 2 这两个版本的UUID,主要基于时间和MAC地址,所以比较适合应用于分布式计算环境下,具有高度唯一性。


Version 3Version 5 这两种 UUID 都是基于名称空间的,所以在一定范围内是唯一的,而且如果有需要生成重复 UUID 的场景的话,这两种是可以实现的。


Version 4 这种是最简单的,只是基于随机数生成的,但是也是最不靠谱的。适合数据量不是特别大的场景下。


http://www.ppmy.cn/news/1287208.html

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