UUID 和 UUID java（附md文件）

2022-10-11 09:07:55

UUID和UUID在java的实现

UUID

概念&特点

UUID是Universally Unique IDentifier的缩写，翻译为通用唯一标识符或者全局唯一标识符。

UUID是一种软件构建的标准，也是开放软件基金会组织在分布式计算环境领域的一部分。提出此标准的目的是：让分布式系统中的所有元素或者组件都有唯一的可辨别的信息，因为极低冲突频率和高效算法的基础，它不需要集中式控制和管理唯一可辨别信息的生成，由此，每个使用者都可以*地创建与其他人不冲突的UUID。

目前有五种版本(具体到每个版本的更多信息这里就不展示了，有兴趣的可以自行上网查阅)
版本1：基于时间的UUID
版本2：DCE安全的UUID (和版本1类似)
版本3：基于名字的UUID（MD5）
版本4：基于加密的强随机数的UUID
版本5：基于名字的UUID（SHA1）

基本组成

UUID本质上是一个128位的数字，在规范文件描述中，UUID是由16个8比特数字，或者说32个16进制表示形式下的字符组成，一般表示形式为8-4-4-4-12，加上连接字符-一共有36个字符，例如：

//这串UUID是使用java给我们提供的方法生成的UUID（版本4）。
e84fb658-d356-44a1-9c7b-de2b4c43b71a
xxxxxxxx-xxxx-Mxxx-Nxxx-xxxxxxxxxxxx   //M代表版本号，N代表变体编号

下面根据JDK1.6官方文档上的UUID的内容大致介绍下这串字符的具体构成（按照排列顺序）

属性	名称	长度(16进制)
time_low	时间戳低位	8
time_mid	时间戳中位	4
version& time_high	版本号&时间戳高位	4
variant&clock_seq	变体编号&时钟序列	4
node	节点ID	12

时间戳是使用数字签名技术产生的数据，签名的对象包括了原始文件信息、签名参数、签名时间等信息。时间戳系统用来产生和管理时间戳，对签名对象进行数字签名产生时间戳，以证明原始文件在签名时间之前已经存在。

下面是图片抽象化表示

注意：但这样的构造只适用于版本1和版本2，其他版本虽然结构一样，但无法获得时间戳、节点信息，落实到Java编程中的表现就是如果你尝试获取就会抛出异常，如下图API文档中描述。

特点

全局时空唯一性

随机产生的UUID（例如说由java.util.UUID类别产生的）的128个比特中，有122个比特是随机产生，4个比特在此版本（‘Randomly generated UUID’）被使用，还有2个在其变体（‘Leach-Salz’）中被使用。利用生日悖论，可计算出两笔UUID拥有相同值的机率约为：

以下是以x=2^122计算出UUID后产生碰撞的机率：

n	机率
2^36	4 x 10^-16
2^41	4 x 10^-13
2^46	4 x 10^-10

与被陨石击中的机率比较的话，已知一个人每年被陨石击中的机率估计为170亿分之1，也就是说机率大约是0.00000000006 (6 x 10^-11)，等同于在一年内置立数十兆笔GUID并发生一次重复。换句话说，每秒产生10亿笔UUID，100年后只产生一次重复的机率是50%。如果地球上每个人都各有6亿笔GUID，发生一次重复的机率是50%。

生成效率高
使用UUID的主要原因之一是不需要集中式管理，其中一种格式限定了IEEE 802节点标识符，其他格式无此限制。可以自动化按需生成UUID，应用于多重不同的场景。UUID算法支持极高的分配速率，每台机器每秒钟可以生成超过1000万个UUID，因此它们可以作为事务ID使用。

UUID 在Java中的实现

四种生成方式

通过查阅Jdk1.6官方文档，可知java.util.UUID提供了四种生成UUID实例的方式：

最常见的就是调用静态方法UUID#randomUUID()，这就是版本4的静态工厂方法
其次是调用静态方法UUID#nameUUIDFromBytes(byte[] name)，这就是版本3的静态工厂方法
另外有调用静态方法UUID#fromString(String name)，这是解析8-4-4-4-12格式字符串生成UUID实例的静态工厂方法
还有低层次的构造函数UUID(long mostSigBits, long leastSigBits)，这个对于使用者来说并不常见

注意事项

JDK中只提供了版本3 (MD5) 和版本4 (随机数)的UUID的实现，后面具体演示也会只针对这两种UUID。

代码演示

版本4，基于强随机数的UUID

public class UUIDTest {
    public static void main(String[] args) {
        //使用静态方法randomUUID()，方法返回值为UUID对象，使用toString()方法将UUID可视化转化为36长度的字符串
        String s = UUID.randomUUID().toString();
        System.out.println(s);
        //实际使用中为方便数据库的操作可以用replace()方法去掉“-”
        String s1 = s.replace("-","");
        System.out.println(s1);
    }
}

版本3，基于名称的UUID（MD5）

public class UUIDTest02 {
    public static void main(String[] args) {
        byte[] bytes = "ethan".getBytes(StandardCharsets.UTF_8);
        //参数列表是一个字节数组，一般要求这个数组不重复即可。
        String s = UUID.nameUUIDFromBytes(bytes).toString();
        //得到的也是符合规范的UUID
        System.out.println(s);
    }
}
nameUUIDFromBytes(bytes).toString();
        //得到的也是符合规范的UUID
        System.out.println(s);
    }
}

md文件百度云地址：https://pan.baidu.com/s/1potRzP6ynFkqb4QIlYw41A
提取码：6667

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