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CUIDジェネレーター

衝突防止IDを迅速かつ簡単に生成します。

CUIDの構造

タイムスタンプ:

ランダム:

CUIDジェネレーター

はじめに

CUID（衝突耐性ユニークID）は、衝突耐性があり、水平にスケーラブルで、順序的にソート可能なユニーク識別子です。CUIDは、ノード間の調整なしにユニークな識別子を生成する必要がある分散システムで特に便利です。

CUIDの構造

CUIDは通常、以下のコンポーネントで構成されています：

  1. タイムスタンプ：現在の時刻の表現
  2. カウンター：同じミリ秒内でのユニーク性を確保するための順次カウンター
  3. クライアントフィンガープリント：CUIDを生成するマシンまたはプロセスのユニーク識別子
  4. ランダムコンポーネント：衝突の可能性をさらに減少させるための追加のランダムデータ

正確な構造はCUIDの実装によって異なる場合がありますが、これらのコンポーネントは一緒に働いてユニークでソート可能な識別子を生成します。

以下は、典型的なCUID構造の視覚的表現です：

タイムスタンプ カウンター フィンガープリント ランダム

CUIDの生成方法

CUIDは、時間ベースとランダムコンポーネントの組み合わせを使用して生成されます。プロセスは通常、以下の手順を含みます：

  1. 現在のタイムスタンプを取得
  2. カウンターをインクリメント（定期的にリセットされる）
  3. クライアントフィンガープリントを生成（通常はセッションまたはアプリケーションの開始時に一度行う）
  4. ランダムデータを追加
  5. これらの要素を特定の形式で組み合わせる

結果として得られるCUIDは、通常、文字と数字の文字列として表現されます。

利点と使用例

CUIDは、他のユニーク識別子システムに対していくつかの利点を提供します：

  1. 衝突耐性：タイムスタンプ、カウンター、ランダムデータの組み合わせにより、衝突が極めて起こりにくくなります。分散システムでも同様です。
  2. 水平スケーラビリティ：CUIDは、複数のマシンで調整なしに独立して生成できます。
  3. 順序的ソート：タイムスタンプコンポーネントにより、CUIDの時間的なソートが可能です。
  4. URLフレンドリー：CUIDは通常、URL安全な文字で構成されています。

CUIDの一般的な使用例には以下が含まれます：

  • データベースのプライマリキー
  • 複数のノードでユニークIDを生成する必要がある分散システム
  • ウェブアプリケーションのセッションID
  • 分析システムでのイベント追跡
  • クラウドストレージシステムでのファイルやリソースの命名

コード例

以下は、さまざまなプログラミング言語でCUIDを生成する例です：

// JavaScript（'cuid'ライブラリを使用）
const cuid = require('cuid');
const id = cuid();
console.log(id);

## Python（'cuid'ライブラリを使用）
import cuid
id = cuid.cuid()
print(id)

## Ruby（'cuid' gemを使用）
require 'cuid'
id = Cuid::generate
puts id

// Java（'com.github.f4b6a3.cuid'ライブラリを使用）
import com.github.f4b6a3.cuid.Cuid;

public class CuidExample {
    public static void main(String[] args) {
        String id = Cuid.createCuid();
        System.out.println(id);
    }
}

// C#（'Cuid.Net' NuGetパッケージを使用）
using Cuid;

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        string id = CuidGenerator.Generate();
        Console.WriteLine(id);
    }
}

// PHP（'endyjasmi/cuid'パッケージを使用）
<?php
require 'vendor/autoload.php';
use Endyjasmi\Cuid\Cuid;

$id = Cuid::make();
echo $id;

// Go（'github.com/lucsky/cuid'パッケージを使用）
package main

import (
    "fmt"
    "github.com/lucsky/cuid"
)

func main() {
    id := cuid.New()
    fmt.Println(id)
}

// Swift（'CUID'パッケージを使用）
import CUID

let id = CUID()
print(id)

// C++（カスタム実装を使用）
#include <iostream>
#include <chrono>
#include <random>
#include <sstream>
#include <iomanip>

std::string generateCUID() {
    auto now = std::chrono::system_clock::now();
    auto now_ms = std::chrono::time_point_cast<std::chrono::milliseconds>(now);
    auto value = now_ms.time_since_epoch();
    long duration = value.count();

    std::random_device rd;
    std::mt19937 gen(rd());
    std::uniform_int_distribution<> dis(0, 35);

    std::stringstream ss;
    ss << 'c';
    ss << std::hex << std::setfill('0') << std::setw(8) << duration;
    for (int i = 0; i < 8; i++) {
        int r = dis(gen);
        ss << (char)(r < 10 ? '0' + r : 'a' + r - 10);
    }
    return ss.str();
}

int main() {
    std::string id = generateCUID();
    std::cout << id << std::endl;
    return 0;
}

% MATLAB（カスタム実装を使用）
function id = generateCUID()
    timestamp = dec2hex(round(posixtime(datetime('now'))*1000), 8);
    random = '';
    for i = 1:8
        random = [random char(randi([48 57 97 122]))];
    end
    id = ['c' timestamp random];
end

% 使用法
id = generateCUID();
disp(id);

## R（カスタム実装を使用）
library(lubridate)

generate_cuid <- function() {
  timestamp <- format(as.numeric(now()) * 1000, scientific = FALSE)
  timestamp <- substr(timestamp, 1, 8)
  random <- paste0(sample(c(0:9, letters[1:6]), 8, replace = TRUE), collapse = "")
  paste0("c", timestamp, random)
}

## 使用法
id <- generate_cuid()
print(id)

' Excel VBA（カスタム実装を使用）
Function GenerateCUID() As String
    Dim timestamp As String
    Dim random As String
    Dim i As Integer
    
    timestamp = Right("00000000" & Hex(CLng(CDbl(Now()) * 86400000)), 8)
    
    For i = 1 To 8
        random = random & Mid("0123456789abcdef", Int(Rnd() * 16) + 1, 1)
    Next i
    
    GenerateCUID = "c" & timestamp & random
End Function

' セル内での使用
'=GenerateCUID()

歴史と開発

CUIDは、2012年にEric Elliottによって分散システムでユニークな識別子を生成する問題の解決策として最初に開発されました。この概念は、TwitterのSnowflake IDシステムに触発されましたが、さまざまなプラットフォームでより簡単に実装および使用できるように設計されました。

CUIDの開発は、シンプルで衝突耐性のあるIDシステムの必要性に駆動されました。中央の調整を必要とせず、水平にスケールできるシステムを作成することが目標でした。

CUIDの発展は、いくつかの反復と改善を経てきました：

  1. 元のCUID実装は、シンプルさと使いやすさに焦点を当てていました。
  2. 採用が進むにつれて、コミュニティがさまざまなプログラミング言語での実装に貢献しました。
  3. 2021年に、元のCUIDのいくつかの制限に対処し、さらに優れたパフォーマンスと衝突耐性を提供するためにCUID2が導入されました。
  4. CUID2は、より安全な乱数生成器を使用し、識別子全体の長さを増やすことで元のものを改善しました。

CUIDの進化は、分散システムの変化するニーズと、ユニーク識別子生成におけるシンプルさ、セキュリティ、パフォーマンスのバランスを取るための継続的な努力を反映しています。

参考文献

  1. 公式CUID GitHubリポジトリ
  2. CUID2仕様
  3. Elliott, Eric. "分散環境におけるユニークIDの生成。" Medium, 2015年。
  4. "分散システムのための衝突耐性ID。" DZone, 2018年。

このCUIDジェネレーターツールを使用すると、プロジェクト用のCUIDを迅速に生成できます。「生成」ボタンをクリックして新しいCUIDを作成し、「コピー」ボタンを使用してクリップボードにコピーし、アプリケーションで簡単に使用できます。

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