ULID 與 UUID：用於 JavaScript 的可排序隨機 ID 生成器

杭州程式設計師張張發表於2022-02-24
UIJavaScript排序隨機

UUID 是軟體開發中最常用的通用識別符號之一。然而，在過去的幾年裡，新的替代品挑戰了它的存在。

其中，ULID 是領先的競爭對手之一，因為它提供可排序的唯一 ID。

在本文中，我將通過示例討論 ULID 的特性，以便您更好地瞭解何時使用它。

瞭解 ULID 及其用法

ULID 代表通用唯一按字母順序排序的識別符號。它每週有超過 271K 的 NPM 下載和 1.7K 的 GitHub Stars。

您可以使用 npm i ulid 命令輕鬆安裝 ULID NPM 庫並在您的專案中使用它。

import { ulid } from ‘ulid’;
ulid();

它具有一些驚人的功能，解決了UUID的一些缺點。例如，當在關聯式資料庫中使用UUID時，由於缺乏內建的排序，可能會出現資料索引的困難。在這種情況下，你可能被迫包括另一個屬性來使資料可排序。

此外，UUID 在隨機性、效率和生成方面存在一些常見問題，ULID 解決了這些問題。因此，讓我們詳細瞭解一下 ULID。

同時使用時間戳和隨機性

當你使用UUID生成一個ID時，它將只考慮隨機性或時間戳，生成一個36個字元的長字串。

但是，ULID 會同時考慮隨機性和時間戳來生成 ID，並將它們編碼為 26 個字串（128 位）。

// UUID示例
01FHZXHK8PTP9FVK99Z66GXQTX

ULID 的前 10 個字元表示時間戳，ULID 的第二部分表示隨機性。這兩個部分都是 base 32 編碼字串，分別使用 48 位和 80 位表示。

例如，上述 ULID 的分解如下所示：

01FHZXHK8PTP9FVK99Z66GXQTX
時間戳 (48 bits) - 01FHZXHK8P
隨機數 (80 bits) - TP9FVK99Z66GXQTX
注意：ULID 使用 Crockford 的 Base32 字母表 (0123456789ABCDEFGHJKMNPQRSTVWXYZ) 進行編碼。它不包括 I、L、O 和 U 字母以避免任何意外的混淆。

UILD 是按字典順序排序的

詞典可排序性是 ULID 最突出的特性之一。

正如我們已經知道的，ULID 可以排序。 ULID 的這一特性允許開發人員輕鬆管理與資料庫相關的任務，例如排序、分割槽和索引。

例如，你不需要建立一個額外的列來維護記錄的建立時間。相反，你可以使用ULID的時間戳表示，根據建立時間來排序或劃分資料。

注意：ULID 的時間戳部分以 UNIX 時間（以毫秒為單位）表示，直到公元 10889 年才會耗盡空間。

隨機數的高安全性

大多數隨機 ID 生成器使用 unsafeMath.random() 來生成 ID。但是，ULID 預設阻止使用 Math.random() 並根據情況自動決定合適的隨機數生成器。

例如，它將在瀏覽器中使用 crypto.getRandomValues，在 Node 環境中使用 crypto.randomBytes。

但是，如果您想在 ULID 中使用 Math.random()，則需要明確允許該許可權。

import { factory, detectPrng } from 'ulid'

const random_number_gen = detectPrng(true) 
const ulid = factory(random_number_gen)
注意：您也可以使用自己的偽隨機數生成器來生成 ULID。

單調的ULIDs與種子時間

ULID 允許您通過傳遞種子時間來獲取具有相同時間戳的 ID。例如，如果要建立以 2021–10–15 作為時間戳的 ID，則需要將 UNIX 時間戳（以毫秒為單位）傳遞給 ulid() 函式。

ulid(1634263671000) // 01FJ0V986RA01G70YQ5Z0AMQE7

除此之外，ULID 允許建立一系列值不斷增加的 ID。您需要做的就是使用 monotonicFactory 建立一個 ulid 物件並傳遞相同的時間種子。

import { monotonicFactory } from ‘ulid’
const ulid = monotonicFactory()
console.log(ulid(100000)); // 00000031N0J7R2B57M8YG73J7M
console.log(ulid(100000)); // 00000031N0J7R2B57M8YG73J7N
console.log(ulid(100000)); // 00000031N0J7R2B57M8YG73J7P
console.log(ulid(100000)); // 00000031N0J7R2B57M8YG73J7Q
console.log(ulid(100000)); // 00000031N0J7R2B57M8YG73J7R

多語言支援

ULID 支援近 50 種語言，包括 JavaScript、Java、C++、Dart、Python 和 .NET。

此外，二進位制表示可用於超過 15 種語言，包括 C++、Dart、Go、JavaScript 和 Python。

JavaScript 模組支援

ULID 可以輕鬆地與所有型別的 JavaScript 模組一起使用，包括 ES6+、CommonJS 和 AMD。

// TypeScript , ES6+ Modules
import { ulid } from ‘ulid’;
ulid();

// CommonJS
const ULID = require('ulid');
ULID.ulid();

// AMD
define(['ULID'] , function (ULID) {
  ULID.ulid()
});

// Browser
<script src="https://unpkg.com/ulid@2.3.0/dist/index.umd.js"></script>
<script>
    ULID.ulid()
</script>

其他特性

  1. 每毫秒可以生成 1.21e+24 個唯一的 ULID。
  2. ULID 是 URL 安全的，因為它不使用任何特殊字元。
  3. 小包大小 - 2.5 kB (minified), 1.2kB (GZipped).
  4. 下載時間約為 1ms –10 ms。
  5. 比 UUID 短。
  6. 與 UUID 128 格式相容。

未來重點

根據 StackOverflow 中的許多專家意見，使用 ULID 沒有明顯的缺點或限制。

但是，不區分大小寫和 80 位隨機性是開發人員在 ULID 中注意到的主要缺點。但它的字典排序能力使其在所有其他產品中獨樹一幟。

此外，如果我們考慮過去一年 ULID 的使用趨勢，我們可以看到它處於上升趨勢。雖然下載量比 UUID 少很多，但在過去的一年裡它已經獲得了超過 150000 名使用者。

https://www.npmtrends.com/ulid

憑藉所有這些功能以及我使用 UUID 和 ULID 的經驗，對於需要排序的用例來說，這是不費吹灰之力的。所以，不要猶豫，在你的下一個專案中使用 ULID。

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