ULID：Universally Unique Lexicographically Sortable Identifier（通用唯一詞典分類標識符）

UUID：Universally Unique Identifier（通用唯一標識符）

為什么不選擇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：基于 MD5 哈希算法生成，生成隨機分布的ID需要唯一的種子，這可能導致許多數據結構碎片化；

版本4：基于隨機數或偽隨機數生成，除了隨機性外沒有提供其他信息；

版本5：通過 SHA-1 哈希算法生成，生成隨機分布的ID需要唯一的種子，這可能導致許多數據結構碎片化；

這里面常用的就是 UUID4 了，但是，即使是隨機的，但是也是存在沖突的風險。

和 UUID 要么基于隨機數，要么基于時間戳不同，ULID 是既基于時間戳又基于隨機數，時間戳精確到毫秒，毫秒內有1.21e + 24個隨機數，不存在沖突的風險，而且轉換成字符串比 UUID 更加友好。

ULID特性：

ulid()#01ARZ3NDEKTSV4RRFFQ69G5FAV

與UUID的128位兼容性

每毫秒1.21e + 24個唯一ULID

按字典順序(也就是字母順序)排序！

規范地編碼為26個字符串，而不是UUID的36個字符

使用Crockford的base32獲得更好的效率和可讀性（每個字符5位）

不區分大小寫

沒有特殊字符（URL安全）

單調排序順序（正確檢測并處理相同的毫秒）

ULID規范

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

01AN4Z07BY79KA1307SR9X4MV3

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

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，采用加密技術保證隨機性

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

二進制布局和字節順序

組件被編碼為16個八位位組。每個組件都以最高有效字節在前（網絡字節順序）進行編碼。

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

應用場景

替換數據庫自增id，無需DB參與主鍵生成

分布式環境下，替換UUID，全局唯一且毫秒精度有序

比如要按日期對數據庫進行分區分表，可以使用ULID中嵌入的時間戳來選擇正確的分區分表

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字段

用法（python）

安裝

pipinstallulid-py

創建一個全新的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()。

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

根據現有的128位值（例如UUID）創建新的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)

從現有時間戳值（例如datetime對象）創建新的ULID 。
支持時間戳值類型有int，float，str，bytes，bytearray，memoryview，datetime，Timestamp，和ULID

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

根據現有的隨機數創建一個新的ULID。

支持隨機值類型有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位的時間戳快照，而randomness()方法將為您提供后80位的隨機數快照。

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

>>>u.timestamp()

>>>u.randomness()

審核編輯：劉清