Γεννήτρια KSUID

Εισαγωγή

Το KSUID (K-Sortable Unique IDentifier) είναι μια μορφή μοναδικού αναγνωριστικού που προσφέρει αρκετά πλεονεκτήματα σε σχέση με το παραδοσιακό UUID (Universally Unique Identifier) και άλλα συστήματα αναγνωριστικών. Αυτό το εργαλείο σας επιτρέπει να δημιουργείτε KSUID γρήγορα και εύκολα.

Τι είναι το KSUID;

Ένα KSUID είναι ένα αναγνωριστικό 20 byte που είναι ταξινομήσιμο και αποτελείται από:

1. Έναν χρονικό σφραγιστικό (32-bit timestamp) (4 bytes)
2. 16 bytes τυχαιότητας

Όταν αναπαρίσταται ως συμβολοσειρά, ένα KSUID κωδικοποιείται σε base62 και έχει μήκος 27 χαρακτήρων.

Δομή ενός KSUID

Η δομή ενός KSUID μπορεί να αναλυθεί ως εξής:

1. Χρονική σφραγίδα (4 bytes): Αυτό αναπαριστά τον αριθμό δευτερολέπτων από την εποχή Unix (1 Ιανουαρίου 1970, 00:00 UTC). Η χρονική σφραγίδα επιτρέπει στα KSUID να είναι περίπου ταξινομήσιμα με βάση τον χρόνο δημιουργίας.

2. Τυχαίο Στοιχείο (16 bytes): Αυτό είναι ένας κρυπτογραφικά ασφαλής τυχαίος αριθμός που εξασφαλίζει τη μοναδικότητα ακόμη και όταν πολλαπλά KSUID παράγονται την ίδια δευτερόλεπτο.

3. Κωδικοποίηση Base62: Τα συνδυασμένα 20 bytes (χρονική σφραγίδα + τυχαίο) κωδικοποιούνται χρησιμοποιώντας base62 (A-Z, a-z, 0-9) για να παραχθεί η τελική συμβολοσειρά 27 χαρακτήρων.

Τύπος KSUID

Ένα KSUID μπορεί να αναπαρασταθεί μαθηματικά ως:

$KSUID = Base62(T || R)$

Όπου:

• $T$ είναι η χρονική σφραγίδα 32-bit
• $R$ είναι το τυχαίο στοιχείο 128-bit
• $||$ δηλώνει συγχώνευση

Η χρονική σφραγίδα $T$ υπολογίζεται ως:

T = \text{floor}(\text{current_time} - \text{KSUID_epoch})

Όπου KSUID_epoch είναι 1400000000 (2014-05-13T16:53:20Z).

Διάγραμμα Δομής KSUID

Χρήσεις για KSUIDs

Τα KSUIDs είναι ιδιαίτερα χρήσιμα στις παρακάτω περιπτώσεις:

1. Κατανεμημένα Συστήματα: Όταν χρειάζεστε μοναδικά αναγνωριστικά σε πολλαπλούς διακομιστές ή υπηρεσίες χωρίς συντονισμό.

2. Ταξινομήσιμα Δεδομένα με Χρόνο: Όταν θέλετε να ταξινομήσετε δεδομένα με βάση τον χρόνο δημιουργίας χωρίς να αποθηκεύσετε μια ξεχωριστή χρονική σφραγίδα.

3. Κλειδιά Βάσης Δεδομένων: Ως πρωτεύοντα κλειδιά σε βάσεις δεδομένων, ειδικά σε κατανεμημένες βάσεις δεδομένων όπου οι αυτό-αυξανόμενοι ακέραιοι δεν είναι κατάλληλοι.

4. Ασφαλή Αναγνωριστικά URL: Για τη δημιουργία σύντομων, μοναδικών, ασφαλών αναγνωριστικών URL για πόρους σε διαδικτυακές εφαρμογές.

5. Συσχέτιση Καταγραφών: Για τη συσχέτιση καταγραφών σε διαφορετικές υπηρεσίες σε αρχιτεκτονική μικροϋπηρεσιών.

Πλεονεκτήματα των KSUIDs

Τα KSUIDs προσφέρουν αρκετά πλεονεκτήματα σε σχέση με άλλα συστήματα αναγνωριστικών:

1. Ταξινομησιμότητα: Σε αντίθεση με τα UUIDs, τα KSUIDs μπορούν να ταξινομηθούν χρονολογικά, γεγονός που είναι χρήσιμο για την ευρετηρίαση βάσεων δεδομένων και την ανάλυση καταγραφών.

2. Χωρίς Απαιτούμενο Συντονισμό: Σε αντίθεση με τα αυτό-αυξανόμενα ID, τα KSUIDs μπορούν να παραχθούν ανεξάρτητα από διαφορετικούς διακομιστές χωρίς να υπάρχει κίνδυνος συγκρούσεων.

3. Συμπαγής Αναπαράσταση: Με 27 χαρακτήρες, τα KSUIDs είναι πιο συμπαγή από τα UUIDs όταν αναπαρίστανται ως συμβολοσειρές.

4. Ενσωματωμένη Χρονική Σφραγίδα: Η ενσωματωμένη χρονική σφραγίδα επιτρέπει τη χρονολογική ταξινόμηση και φιλτράρισμα χωρίς την ανάγκη ενός ξεχωριστού πεδίου χρονικής σφραγίδας.

5. Ασφαλή URL: Η κωδικοποίηση base62 καθιστά τα KSUIDs ασφαλή για χρήση σε URLs χωρίς επιπλέον κωδικοποίηση.

6. Μειωμένη Πιθανότητα Συγκρούσεων: Το τυχαίο στοιχείο 16 bytes καθιστά τις συγκρούσεις εξαιρετικά απίθανες, ακόμη και σε υψηλούς ρυθμούς παραγωγής.

Πώς να Χρησιμοποιήσετε Αυτή τη Γεννήτρια

1. Εισάγετε τυχόν επιπλέον παραμέτρους αν απαιτείται (π.χ., προσαρμοσμένη χρονική σφραγίδα).
2. Κάντε κλικ στο κουμπί "Δημιουργία KSUID" για να δημιουργήσετε ένα νέο KSUID.
3. Το παραγόμενο KSUID θα εμφανιστεί στο πεδίο εξόδου.
4. Μπορείτε να δημιουργήσετε πολλαπλά KSUIDs επαναλαμβάνοντας τα βήματα 1-3.
5. Χρησιμοποιήστε το κουμπί "Αντιγραφή" δίπλα σε κάθε KSUID για να το αντιγράψετε στο πρόχειρο σας.
6. Προαιρετικά, χρησιμοποιήστε τη δυνατότητα "Εξαγωγή" για να κατεβάσετε μια λίστα παραγόμενων KSUIDs.

Να θυμάστε ότι κάθε KSUID είναι μοναδικό και θα πρέπει να χρησιμοποιείται μόνο μία φορά. Δημιουργήστε ένα νέο KSUID κάθε φορά που χρειάζεστε ένα μοναδικό αναγνωριστικό.

Παραδείγματα Κώδικα

Ακολουθούν παραδείγματα δημιουργίας KSUIDs σε διάφορες γλώσσες προγραμματισμού:

1## Python
2import ksuid
3
4new_id = ksuid.ksuid()
5print(f"Generated KSUID: {new_id}")
6

1// JavaScript
2const { ksuid } = require('ksuid')
3
4const newId = ksuid()
5console.log(`Generated KSUID: ${newId}`)
6

1// Java
2import com.github.ksuid.KsuidGenerator;
3
4public class KsuidExample {
5    public static void main(String[] args) {
6        String newId = KsuidGenerator.generate();
7        System.out.println("Generated KSUID: " + newId);
8    }
9}
10

1// C++
2#include <iostream>
3#include <ksuid/ksuid.hpp>
4
5int main() {
6    ksuid::Ksuid newId = ksuid::Ksuid::generate();
7    std::cout << "Generated KSUID: " << newId.string() << std::endl;
8    return 0;
9}
10

1## Ruby
2require 'ksuid'
3
4new_id = KSUID.new
5puts "Generated KSUID: #{new_id}"
6

1// PHP
2<?php
3require_once 'vendor/autoload.php';
4
5use Tuupola\KsuidFactory;
6
7$factory = new KsuidFactory();
8$newId = $factory->create();
9echo "Generated KSUID: " . $newId . "\n";
10?>
11

1// Go
2package main
3
4import (
5    "fmt"
6    "github.com/segmentio/ksuid"
7)
8
9func main() {
10    newId := ksuid.New()
11    fmt.Printf("Generated KSUID: %s\n", newId.String())
12}
13

1// Swift
2import KSUID
3
4let newId = KSUID()
5print("Generated KSUID: \(newId)")
6

Αναφορές

1. Αποθετήριο KSUID του Segment: https://github.com/segmentio/ksuid
2. "Generating good unique identifiers" από τον Peter Bourgon: https://peter.bourgon.org/blog/2019/05/20/generating-good-unique-ids.html
3. Προδιαγραφή KSUID: https://github.com/segmentio/ksuid/blob/master/README.md