KSUID 生成器

介绍

KSUID（K-可排序唯一标识符）是一种唯一标识符格式，相较于传统的 UUID（通用唯一标识符）和其他标识符系统，提供了多种优势。此工具允许您快速轻松地生成 KSUID。

什么是 KSUID？

KSUID 是一种 20 字节的可排序标识符，由以下部分组成：

1. 32 位时间戳（4 字节）
2. 16 字节的随机数

当以字符串形式表示时，KSUID 使用 base62 编码，长度为 27 个字符。

KSUID 的结构

KSUID 的结构可以分解如下：

1. 时间戳（4 字节）：表示自 Unix 纪元（1970 年 1 月 1 日 00:00 UTC）以来的秒数。时间戳允许 KSUID 按生成时间大致排序。

2. 随机组件（16 字节）：这是一个加密安全的随机数，确保即使在同一秒内生成多个 KSUID 也能保持唯一性。

3. Base62 编码：将组合的 20 字节（时间戳 + 随机数）使用 base62（A-Z, a-z, 0-9）编码，生成最终的 27 字符串。

KSUID 公式

KSUID 可以用数学表示为：

$KSUID = Base62(T || R)$

其中：

• $T$ 是 32 位时间戳
• $R$ 是 128 位随机组件
• $||$ 表示连接

时间戳 $T$ 的计算为：

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

其中 KSUID_epoch 为 1400000000（2014-05-13T16:53:20Z）。

KSUID 结构图

KSUID 的使用场景

KSUID 在以下场景中特别有用：

1. 分布式系统：当您需要在多个服务器或服务之间生成唯一标识符时，无需协调。

2. 可按时间排序的数据：当您希望按创建时间排序数据而无需存储单独的时间戳时。

3. 数据库键：作为数据库中的主键，特别是在不适合自增整数的分布式数据库中。

4. URL 安全标识符：用于在 Web 应用程序中为资源创建简短、唯一、URL 安全的标识符。

5. 日志关联：在微服务架构中关联不同服务的日志条目。

KSUID 的优势

KSUID 相较于其他标识符系统提供了多种优势：

1. 可排序性：与 UUID 不同，KSUID 可以按时间顺序排序，这对数据库索引和日志分析非常有用。

2. 无需协调：与自增 ID 不同，KSUID 可以由不同服务器独立生成，而不会导致冲突。

3. 紧凑表示：KSUID 的字符串表示为 27 个字符，比 UUID 更紧凑。

4. 嵌入时间戳：嵌入的时间戳允许基于时间的排序和过滤，而无需单独的时间戳字段。

5. URL 安全：base62 编码使 KSUID 在 URL 中使用时无需额外编码。

6. 减少冲突概率：16 字节的随机组件使得即使在高生成速率下，冲突也极不可能发生。

如何使用此生成器

1. 输入任何额外参数（如自定义时间戳）。
2. 点击“生成 KSUID”按钮以创建新的 KSUID。
3. 生成的 KSUID 将显示在输出字段中。
4. 您可以通过重复步骤 1-3 生成多个 KSUID。
5. 使用每个 KSUID 旁边的“复制”按钮将其复制到剪贴板。
6. 可选地，使用“导出”功能下载生成的 KSUID 列表。

请记住，每个 KSUID 都是唯一的，应该仅使用一次。每次需要唯一标识符时，请生成新的 KSUID。

代码示例

以下是在各种编程语言中生成 KSUID 的示例：

## Python
import ksuid

new_id = ksuid.ksuid()
print(f"生成的 KSUID: {new_id}")

// JavaScript
const { ksuid } = require('ksuid')

const newId = ksuid()
console.log(`生成的 KSUID: ${newId}`)

// Java
import com.github.ksuid.KsuidGenerator;

public class KsuidExample {
    public static void main(String[] args) {
        String newId = KsuidGenerator.generate();
        System.out.println("生成的 KSUID: " + newId);
    }
}

// C++
#include <iostream>
#include <ksuid/ksuid.hpp>

int main() {
    ksuid::Ksuid newId = ksuid::Ksuid::generate();
    std::cout << "生成的 KSUID: " << newId.string() << std::endl;
    return 0;
}

## Ruby
require 'ksuid'

new_id = KSUID.new
puts "生成的 KSUID: #{new_id}"

// PHP
<?php
require_once 'vendor/autoload.php';

use Tuupola\KsuidFactory;

$factory = new KsuidFactory();
$newId = $factory->create();
echo "生成的 KSUID: " . $newId . "\n";
?>

// Go
package main

import (
    "fmt"
    "github.com/segmentio/ksuid"
)

func main() {
    newId := ksuid.New()
    fmt.Printf("生成的 KSUID: %s\n", newId.String())
}

// Swift
import KSUID

let newId = KSUID()
print("生成的 KSUID: \(newId)")

参考资料

1. Segment 的 KSUID GitHub 仓库: https://github.com/segmentio/ksuid
2. Peter Bourgon 的“生成良好的唯一标识符”：https://peter.bourgon.org/blog/2019/05/20/generating-good-unique-ids.html
3. KSUID 规范：https://github.com/segmentio/ksuid/blob/master/README.md