مولد Nano ID

مقدمة

Nano ID هو مولد معرف فريد صغير وآمن وصديق لعنوان URL. تم تصميمه لإنشاء معرفات مضغوطة وغير متسلسلة ومقاومة للتصادم لمختلف التطبيقات في الأنظمة الموزعة. تتيح لك هذه الأداة توليد معرفات Nano مع طول ومجموعات أحرف قابلة للتخصيص.

كيف تعمل معرفات Nano

يتم توليد معرفات Nano باستخدام مولد أرقام عشوائية قوي من الناحية التشفيرية ومجموعة أحرف قابلة للتخصيص. تستخدم التنفيذ الافتراضي:

• مجموعة أحرف مكونة من 64 حرفًا (A-Za-z0-9_-) وهي صديقة لعنوان URL
• طول 21 حرفًا

يوفر هذا الجمع توازنًا جيدًا بين طول المعرف واحتمالية التصادم.

الصيغة لتوليد معرف Nano هي:

1id = random(alphabet, size)
2

حيث random هي دالة تختار عدد size من الأحرف من alphabet باستخدام مولد أرقام عشوائية قوي من الناحية التشفيرية.

تركيب معرف Nano

خيارات التخصيص

1. الطول: يمكنك ضبط طول معرف Nano المولد. الطول الافتراضي هو 21 حرفًا، ولكن يمكن زيادته لزيادة الفريدة أو تقليله لمعرفات أقصر.

2. مجموعة الأحرف: يمكن تخصيص مجموعة الأحرف المستخدمة لتوليد المعرف. الخيارات تشمل:

   • أبجدي رقمي (افتراضي): A-Za-z0-9_-
   • رقمي: 0-9
   • أبجدي: A-Za-z
   • مخصص: أي مجموعة من الأحرف تعرفها

الأمان والفريدة

تم تصميم معرفات Nano لتكون:

• غير قابلة للتوقع: تستخدم مولد عشوائي قوي من الناحية التشفيرية.
• فريدة: احتمالية التصادم منخفضة للغاية مع الطول المناسب.

تعتمد احتمالية التصادم على طول المعرف وعدد المعرفات المولدة. يمكن حساب احتمالية التصادم باستخدام الصيغة:

1P(collision) = 1 - e^(-k^2 / (2n))
2

حيث:

• k هو عدد المعرفات المولدة
• n هو عدد المعرفات الممكنة (طول الأبجدية ^ طول معرف Nano)

على سبيل المثال، مع الإعدادات الافتراضية (مجموعة أحرف مكونة من 64 حرفًا، طول 21 حرفًا)، تحتاج إلى توليد ~1.36e36 معرفات للحصول على 1% احتمال وجود تصادم واحد على الأقل. لوضع هذا في المنظور:

• إذا كنت تولد 1 مليون معرف في الثانية، فسوف يستغرق الأمر ~433 سنة للحصول على 1% فرصة للتصادم.
• من المرجح أن تفوز في اليانصيب عدة مرات أكثر من مواجهة تصادم في معرف Nano في معظم التطبيقات العملية.

حالات الاستخدام

تعتبر معرفات Nano مناسبة للعديد من التطبيقات، بما في ذلك:

1. معرفات سجلات قاعدة البيانات
2. مختصرات URL
3. معرفات الجلسة في تطبيقات الويب
4. أسماء الملفات المؤقتة
5. الأنظمة الموزعة حيث يكون التنسيق صعبًا

المقارنة مع طرق المعرفات الأخرى

التاريخ والتطوير

تم إنشاء Nano ID بواسطة أندريه سيتنيك في عام 2017 كبديل أكثر إحكامًا لـ UUID. تم تصميمه ليكون سهل الاستخدام في لغات البرمجة والبيئات المختلفة، مع التركيز على تطبيقات الويب.

أمثلة على الشيفرة

إليك أمثلة على توليد معرفات Nano في لغات برمجة مختلفة:

1// JavaScript
2import { nanoid } from 'nanoid';
3const id = nanoid(); // => "V1StGXR8_Z5jdHi6B-myT"
4

1## Python
2import nanoid
3id = nanoid.generate() # => "kqTSU2WGQPJzuWxfifTRX"
4

1## Ruby
2require 'nanoid'
3id = Nanoid.generate # => "7nj0iuNXoE0GnQNuH3b7v"
4

1// Java
2import com.aventrix.jnanoid.jnanoid.NanoIdUtils;
3String id = NanoIdUtils.randomNanoId(); // => "ku-gFr4Zx9QpfvLtO_8LH"
4

1// C#
2using Nanoid;
3var id = Nanoid.Generate(); // => "xGx2iKPNOEpGQBgJKU-Ow"
4

1// PHP
2<?php
3use Hidehalo\Nanoid\Client;
4$client = new Client();
5$id = $client->generateId(); // => "V1StGXR8_Z5jdHi6B-myT"
6?>
7

1// Rust
2use nanoid::nanoid;
3let id = nanoid!(); // => "V1StGXR8_Z5jdHi6B-myT"
4

1// Go
2import "github.com/matoous/go-nanoid/v2"
3id, err := gonanoid.New() // => "V1StGXR8_Z5jdHi6B-myT"
4

1// Swift
2import NanoID
3let id = NanoID.new() // => "V1StGXR8_Z5jdHi6B-myT"
4

أفضل الممارسات

1. اختر الطول المناسب بناءً على متطلبات الفريدة لديك.
2. استخدم مولد أرقام عشوائية قوي من الناحية التشفيرية.
3. إذا كنت تستخدم الأبجديات المخصصة، تأكد من أن لديها ما يكفي من الانتروبيا.
4. قم بتخزين معرفات Nano كسلاسل، وليس كأرقام صحيحة، في قواعد البيانات.
5. استخدم الفهارس على أعمدة معرف Nano لاستعلامات فعالة.

القيود والاعتبارات

• معرفات Nano ليست متسلسلة، مما قد يؤثر على أداء قاعدة البيانات في بعض الحالات.
• ليست قابلة للقراءة البشرية أو الفرز حسب وقت التوليد.
• قد تؤثر الأبجديات المخصصة على احتمالية التصادم ويجب اختيارها بعناية.

تنفيذ مولد Nano ID في تطبيقات الويب

لتنفيذ مولد Nano ID في تطبيق ويب:

1. قم بتثبيت مكتبة Nano ID للغة الخلفية الخاصة بك.
2. أنشئ نقطة نهاية API تقوم بتوليد وإرجاع معرف Nano.
3. استخدم JavaScript على جانب العميل لاستدعاء API عند الحاجة.

مثال على تنفيذ Express.js:

1const express = require('express');
2const { nanoid } = require('nanoid');
3
4const app = express();
5
6app.get('/generate-id', (req, res) => {
7  const id = nanoid();
8  res.json({ id });
9});
10
11app.listen(3000, () => console.log('Server running on port 3000'));
12

آثار الأداء

توليد معرفات Nano سريع عمومًا. على جهاز كمبيوتر عادي، يمكنه توليد ملايين المعرفات في الثانية. ومع ذلك، ضع في اعتبارك ما يلي:

• قد تختلف سرعة التوليد اعتمادًا على مولد الأرقام العشوائية المستخدم.
• قد تؤثر الأبجديات المخصصة أو الأطوال الأطول قليلاً على الأداء.
• في الأنظمة ذات الحمل العالي، ضع في اعتبارك توليد المعرفات في دفعات.

احتمالية التصادم والتخفيف

لتخفيف مخاطر التصادم:

1. زيادة طول معرف Nano لمتطلبات الفريدة الأعلى.
2. تنفيذ فحص التصادم في منطق التطبيق الخاص بك.
3. استخدم أبجدية أكبر إذا كان ذلك ممكنًا.

تخزين وفهرسة معرفات Nano في قواعد البيانات

عند العمل مع معرفات Nano في قواعد البيانات:

1. قم بتخزينها كـ VARCHAR أو نوع سلسلة معادل.
2. استخدم الطول الكامل لمعرف Nano لضمان الفريدة.
3. أنشئ فهرسًا على عمود معرف Nano لعمليات البحث الأسرع.
4. ضع في اعتبارك استخدام قيد فريد لمنع التكرارات على مستوى قاعدة البيانات.

مثال SQL لإنشاء جدول مع معرف Nano:

1CREATE TABLE users (
2  id VARCHAR(21) PRIMARY KEY,
3  name VARCHAR(100),
4  email VARCHAR(100)
5);
6
7CREATE INDEX idx_users_id ON users (id);
8

من خلال اتباع هذه الإرشادات وفهم خصائص معرفات Nano، يمكنك تنفيذها واستخدامها بفعالية في تطبيقاتك لتوليد معرفات فريدة مضغوطة.

المراجع

1. "Nano ID." GitHub, https://github.com/ai/nanoid. تم الوصول إليه في 2 أغسطس 2024.
2. "UUID." ويكيبيديا، مؤسسة ويكيميديا، https://en.wikipedia.org/wiki/Universally_unique_identifier. تم الوصول إليه في 2 أغسطس 2024.
3. "حاسبة احتمالية التصادم." حاسبة تصادم Nano ID، https://zelark.github.io/nano-id-cc/. تم الوصول إليه في 2 أغسطس 2024.
4. "ULID Spec." GitHub، https://github.com/ulid/spec. تم الوصول إليه في 2 أغسطس 2024.
5. "KSUID: معرفات فريدة عالمياً قابلة للفرز حسب الوقت." GitHub، https://github.com/segmentio/ksuid. تم الوصول إليه في 2 أغسطس 2024.
6. "ObjectID." دليل MongoDB، https://docs.mongodb.com/manual/reference/method/ObjectId/. تم الوصول إليه في 2 أغسطس 2024.