什么是UUID通用唯一识别码

目录

• UUID的核心特性
• UUID的版本
• UUID的用途
• 示例代码（生成UUID）
• 优缺点
• 与其他ID方案的对比

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UUID（通用唯一识别码，Universally Unique Identifier）是一种用于标识信息的128位唯一标识符标准，其目的是确保在分布式系统中无需中央协调即可生成全局唯一的ID。UUID的标准定义由RFC 4122规范，通常以32位十六进制数表示，由连字符分为五组（例如：550e8400-e29b-41d4-a716-446655440000）。

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UUID的核心特性

1. 唯一性

   • 理论上，UUID在时间和空间上都是唯一的。即使在不同系统、不同时间生成的UUID，重复概率极低（几乎可忽略）。
   • 例如，标准版本（v4）的UUID重复概率约为 (10^{-36})。

2. 固定长度

   • 始终为128位（16字节），无论版本如何。

3. 无需中央授权

   • 生成UUID不需要依赖中央服务器或数据库，适合分布式系统。

4. 可读格式

   • 通常表示为32个十六进制字符，分为5组：8-4-4-4-12（如 123e4567-e89b-12d3-a456-426614174000）。

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UUID的版本

UUID有多个版本，根据生成方式不同划分：

版本	描述	生成方式	示例
v1	基于时间+MAC地址	时间戳 + 主机MAC地址	2f54a540-7e1a-11ec-90d6-0242ac120003
v2	DCE安全版本	基于v1，加入本地域标识符	（较少使用）
v3	基于MD5哈希	命名空间+名称的MD5哈希	6fa459ea-ee8a-3ca4-894e-db77e160355e
v4	随机生成	完全随机（122位随机性）	550e8400-e29b-41d4-a716-446655440000
v5	基于SHA-1哈希	命名空间+名称的SHA-1哈希	886313e1-3b8a-5372-9b90-0c9aee199e5d

• 最常用的是v4（随机生成），因其简单且无需额外输入；v3/v5适合需要确定性生成的场景（如相同输入生成相同UUID）。

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UUID的用途

1. 分布式系统：作为数据库主键、消息ID等，避免ID冲突。
2. 文件/对象存储：为文件分配唯一名称（如AWS S3的对象键）。
3. 会话标识：Web应用中的用户会话ID。
4. 硬件标识：设备或芯片的唯一标识符。

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示例代码（生成UUID）

• Python：

  import uuid
  print(uuid.uuid4())  # v4随机UUID
  

• JavaScript：

  const { v4: uuidv4 } = require('uuid');
  console.log(uuidv4());
  

• Java：

  import java.util.UUID;
  UUID id = UUID.randomUUID(); // v4
  

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优缺点

• 优点：

  • 全局唯一，无需协调。
  • 生成速度快，适合高并发。

• 缺点：

  • 128位较长（相比自增ID），可能影响存储和索引效率。
  • 无时序性（v4），难以按生成时间排序。

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与其他ID方案的对比

ID类型	长度	唯一性	生成方式	示例
UUID	128位	全局唯一	分布式生成	550e8400-e29b-41d4-a716-446655440000
自增ID	通常32/64位	单数据库内唯一	中央数据库分配	1, 2, 3...
Snowflake	64位	分布式唯一	时间+机器ID+序列号	1293845760000000000

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如果需要更短的唯一ID，可考虑ULID（时间排序友好）或Snowflake算法（如Twitter的64位ID），但UUID仍是通用性最强的方案。