ULID：Universally Unique Lexicographically Sortable Identifier（通用唯一詞典分類識別符號）

UUID：Universally Unique Identifier（通用唯一識別符號）

為什麼不選擇UUID

UUID 目前有 5 個版本：

版本1：在許多環境中是不切實際的，因為它需要訪問唯一的，穩定的MAC地址，容易被攻擊；

版本2：將版本 1 的時間戳前四位換為 POSIX 的 UID 或 GID，問題同上；

版本3：基於 MD5 雜湊演算法生成，生成隨機分佈的ID需要唯一的種子，這可能導致許多資料結構碎片化；

版本4：基於隨機數或偽隨機數生成，除了隨機性外沒有提供其他資訊；

版本5：通過 SHA-1 雜湊演算法生成，生成隨機分佈的ID需要唯一的種子，這可能導致許多資料結構碎片化；

這裡面常用的就是 UUID4 了，但是，即使是隨機的，但是也是存在衝突的風險。

和 UUID 要麼基於隨機數，要麼基於時間戳不同，ULID 是既基於時間戳又基於隨機數，時間戳精確到毫秒，毫秒內有1.21e + 24個隨機數，不存在衝突的風險，而且轉換成字串比 UUID 更加友好。

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ULID特性：

ulid() # 01ARZ3NDEKTSV4RRFFQ69G5FAV
 

• 與UUID的128位相容性
• 每毫秒1.21e + 24個唯一ULID
• 按字典順序(也就是字母順序)排序！
• 規範地編碼為26個字串，而不是UUID的36個字元
• 使用Crockford的base32獲得更好的效率和可讀性（每個字元5位）
• 不區分大小寫
• 沒有特殊字元（URL安全）
• 單調排序順序（正確檢測並處理相同的毫秒）

ULID規範

以下是在python(ulid-py)中實現的ULID的當前規範。二進位制格式已實現

01AN4Z07BY      79KA1307SR9X4MV3

|----------|    |----------------|
 Timestamp          Randomness
  10chars            16chars
   48bits             80bits
 

組成

時間戳

• 48位整數
• UNIX時間（以毫秒為單位）
• 直到公元10889年，空間都不會耗盡。

隨機性

• 80位隨機數
• 如果可能的話，採用加密技術保證隨機性

排序

最左邊的字元必須排在最前面，最右邊的字元必須排在最後（詞彙順序）。必須使用預設的ASCII字符集。在同一毫秒內，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

二進位制佈局和位元組順序

元件被編碼為16個八位位組。每個元件都以最高有效位元組在前（網路位元組順序）進行編碼。

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                      |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

應用場景

• 替換資料庫自增id，無需DB參與主鍵生成
• 分散式環境下，替換UUID，全域性唯一且毫秒精度有序
• 比如要按日期對資料庫進行分割槽分表，可以使用ULID中嵌入的時間戳來選擇正確的分割槽分表
• 如果毫秒精度是可以接受的（毫秒內無序），可以按照ULID排序，而不是單獨的created_at欄位

用法（python）

安裝

pip install ulid-py

建立一個全新的ULID。

時間戳記值（48位）來自 time.time()，精度為毫秒。

隨機值（80位）來自 os.urandom()。

>>> import ulid
>>> ulid.new()
<ULID('01BJQE4QTHMFP0S5J153XCFSP9')>

根據現有的128位值（例如UUID）建立新的ULID 。
支援ULID值型別有 int，bytes，str，和UUID。

>>> import ulid, uuid
>>> value = uuid.uuid4()
>>> value
UUID('0983d0a2-ff15-4d83-8f37-7dd945b5aa39')
>>> ulid.from_uuid(value)
<ULID('09GF8A5ZRN9P1RYDVXV52VBAHS')>

從現有時間戳值（例如datetime物件）建立新的ULID 。
支援時間戳值型別有int，float，str，bytes，bytearray，memoryview，datetime，Timestamp，和ULID

>>> import datetime, ulid
>>> ulid.from_timestamp(datetime.datetime(1999, 1, 1))
<ULID('00TM9HX0008S220A3PWSFVNFEH')>

根據現有的隨機數建立一個新的ULID。

支援隨機值型別有int，float，str，bytes，bytearray，memoryview，Randomness，和ULID。

>>> import os, ulid
>>> randomness = os.urandom(10)
>>> ulid.from_randomness(randomness)
>>> <ULID('01BJQHX2XEDK0VN0GMYWT9JN8S')>

一旦有了ULID物件，就有多種與之互動的方法。

timestamp()方法將為您提供ULID的前48位的時間戳快照，而randomness()方法將為您提供後80位的隨機數快照。

>>> import ulid
>>> u = ulid.new()
>>> u
<ULID('01BJQM7SC7D5VVTG3J68ABFQ3N')>
>>> u.timestamp()
<Timestamp('01BJQM7SC7')>
>>> u.randomness()
<Randomness('D5VVTG3J68ABFQ3N')>

github：https://github.com/ahawker/ulid

版權宣告：本文為CSDN博主「pushiqiang」的原創文章，遵循CC 4.0 BY-SA版權協議，轉載請附上原文出處連結及本宣告。原文連結：https://blog.csdn.net/pushiqiang/article/details/117365290

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