Генератор KSUID

Вступ

KSUID (K-Sortable Unique IDentifier) - це формат унікального ідентифікатора, який пропонує кілька переваг у порівнянні з традиційними UUID (Універсальний унікальний ідентифікатор) та іншими системами ідентифікації. Цей інструмент дозволяє швидко та легко генерувати KSUID.

Що таке KSUID?

KSUID - це 20-байтовий сортувальний ідентифікатор, який складається з:

1. 32-бітного таймстемпа (4 байти)
2. 16 байтів випадковості

При представленні у вигляді рядка, KSUID кодується в base62 і має довжину 27 символів.

Структура KSUID

Структура KSUID може бути розбита на такі частини:

1. Таймстемп (4 байти): Це представляє кількість секунд з моменту Unix-епохи (1 січня 1970 року, 00:00 UTC). Таймстемп дозволяє KSUID бути приблизно сортуємими за часом генерації.

2. Випадковий компонент (16 байтів): Це криптографічно безпечне випадкове число, яке забезпечує унікальність, навіть коли кілька KSUID генеруються в одну секунду.

3. Кодування Base62: Об'єднані 20 байтів (таймстемп + випадковість) потім кодуються за допомогою base62 (A-Z, a-z, 0-9), щоб отримати фінальний рядок з 27 символів.

Формула KSUID

KSUID можна представити математично як:

$KSUID = Base62(T || R)$

Де:

• $T$ - це 32-бітний таймстемп
• $R$ - це 128-бітний випадковий компонент
• $||$ позначає конкатенацію

Таймстемп $T$ обчислюється як:

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

Де KSUID_epoch - це 1400000000 (2014-05-13T16:53:20Z).

Діаграма структури KSUID

Варіанти використання KSUID

KSUID особливо корисні в наступних сценаріях:

1. Розподілені системи: Коли вам потрібні унікальні ідентифікатори на кількох серверах або службах без координації.

2. Дані, що сортуються за часом: Коли ви хочете сортувати дані за часом створення без зберігання окремого таймстемпа.

3. Ключі бази даних: Як первинні ключі в базах даних, особливо в розподілених базах даних, де автоінкрементні цілі числові значення не підходять.

4. Безпечні URL-ідентифікатори: Для створення коротких, унікальних, безпечних для URL ідентифікаторів для ресурсів у веб-додатках.

5. Кореляція журналів: Для кореляції записів журналів між різними службами в архітектурі мікросервісів.

Переваги KSUID

KSUID пропонують кілька переваг у порівнянні з іншими системами ідентифікації:

1. Сортування: На відміну від UUID, KSUID можуть бути відсортовані хронологічно, що корисно для індексації бази даних та аналізу журналів.

2. Не потрібна координація: На відміну від автоінкрементних ідентифікаторів, KSUID можуть бути згенеровані незалежно різними серверами без ризику зіткнень.

3. Компактне представлення: У 27 символів KSUID є більш компактними, ніж UUID, коли представлені у вигляді рядків.

4. Вбудований таймстемп: Вбудований таймстемп дозволяє виконувати сортування та фільтрацію на основі часу без необхідності зберігати окреме поле таймстемпа.

5. Безпечні для URL: Кодування base62 робить KSUID безпечними для використання в URL без будь-якого додаткового кодування.

6. Знижена ймовірність зіткнень: 16-байтовий випадковий компонент робить зіткнення надзвичайно малоймовірними, навіть при високих швидкостях генерації.

Як користуватися цим генератором

1. Введіть будь-які додаткові параметри, якщо це необхідно (наприклад, користувацький таймстемп).
2. Натисніть кнопку "Генерувати KSUID", щоб створити новий KSUID.
3. Згенерований KSUID буде відображено у вихідному полі.
4. Ви можете генерувати кілька KSUID, повторюючи кроки 1-3.
5. Використовуйте кнопку "Копіювати" поруч з кожним KSUID, щоб скопіювати його у буфер обміну.
6. За бажанням, використовуйте функцію "Експорт", щоб завантажити список згенерованих KSUID.

Пам'ятайте, що кожен KSUID є унікальним і повинен використовуватися лише один раз. Генеруйте новий KSUID щоразу, коли вам потрібен унікальний ідентифікатор.

Приклади коду

Ось приклади генерації KSUID в різних мовах програмування:

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

1// JavaScript
2const { ksuid } = require('ksuid')
3
4const newId = ksuid()
5console.log(`Згенерований 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("Згенерований 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 << "Згенерований KSUID: " << newId.string() << std::endl;
8    return 0;
9}
10

1## Ruby
2require 'ksuid'
3
4new_id = KSUID.new
5puts "Згенерований 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 "Згенерований 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("Згенерований KSUID: %s\n", newId.String())
12}
13

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

Посилання

1. Репозиторій KSUID на GitHub від Segment: https://github.com/segmentio/ksuid
2. "Генерація хороших унікальних ідентифікаторів" Пітера Боргона: https://peter.bourgon.org/blog/2019/05/20/generating-good-unique-ids.html
3. Специфікація KSUID: https://github.com/segmentio/ksuid/blob/master/README.md