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。

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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）

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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

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，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。

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

pip?install?ulid-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()。

>>>?import?ulid
>>>?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。

>>>?import?ulid,?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

>>>?import?datetime,?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。

>>>?import?os,?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。

>>>?import?ulid
>>>?u?=?ulid.new()
>>>?u

>>>?u.timestamp()

>>>?u.randomness()

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

編輯：黃飛

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