Nano ID Generator

Introduction

Nano ID คือเครื่องมือสร้าง ID ที่เป็นสตริงที่ไม่ซ้ำกัน ขนาดเล็ก ปลอดภัย และเหมาะสำหรับ URL ถูกออกแบบมาเพื่อสร้างตัวระบุที่กะทัดรัด ไม่เป็นลำดับ และมีโอกาสชนกันต่ำสำหรับแอปพลิเคชันต่างๆ ในระบบที่กระจาย เครื่องมือนี้ช่วยให้คุณสร้าง Nano IDs ด้วยความยาวและชุดตัวอักษรที่ปรับแต่งได้

How Nano IDs Work

Nano IDs ถูกสร้างขึ้นโดยใช้ตัวสร้างหมายเลขสุ่มที่มีความปลอดภัยทางการเข้ารหัสและอัลฟาเบตที่ปรับแต่งได้ การใช้งานเริ่มต้นจะใช้:

• อัลฟาเบต 64 ตัวอักษร (A-Za-z0-9_-) ซึ่งเหมาะสำหรับ URL
• ความยาว 21 ตัวอักษร

การรวมกันนี้ให้ความสมดุลที่ดีระหว่างความยาว ID และความน่าจะเป็นของการชนกัน

สูตรในการสร้าง Nano ID คือ:

1id = random(alphabet, size)
2

โดยที่ random คือฟังก์ชันที่เลือกจำนวน size ของตัวอักษรจาก alphabet โดยใช้ตัวสร้างหมายเลขสุ่มที่มีความปลอดภัยทางการเข้ารหัส

Composition of a Nano ID

Customization Options

1. Length: คุณสามารถปรับความยาวของ Nano ID ที่สร้างขึ้นได้ ความยาวเริ่มต้นคือ 21 ตัวอักษร แต่สามารถเพิ่มขึ้นเพื่อความไม่ซ้ำกันที่สูงขึ้นหรือลดลงเพื่อให้ ID สั้นลง

2. Alphabet: ชุดตัวอักษรที่ใช้ในการสร้าง ID สามารถปรับแต่งได้ ตัวเลือก ได้แก่:

   • ตัวอักษรผสม (เริ่มต้น): A-Za-z0-9_-
   • ตัวเลข: 0-9
   • ตัวอักษร: A-Za-z
   • กำหนดเอง: ชุดตัวอักษรใดๆ ที่คุณกำหนด

Security and Uniqueness

Nano IDs ถูกออกแบบมาให้:

• ไม่สามารถคาดเดาได้: ใช้ตัวสร้างสุ่มที่มีความปลอดภัยทางการเข้ารหัส
• ไม่ซ้ำกัน: โอกาสในการชนกันต่ำมากเมื่อใช้ความยาวที่เหมาะสม

ความน่าจะเป็นของการชนกันขึ้นอยู่กับความยาว ID และจำนวน ID ที่สร้างขึ้น ความน่าจะเป็นของการชนกันสามารถคำนวณได้โดยใช้สูตร:

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

โดยที่:

• k คือจำนวน ID ที่สร้างขึ้น
• n คือจำนวน ID ที่เป็นไปได้ (ความยาวของอัลฟาเบต ^ ความยาวของ Nano ID)

ตัวอย่างเช่น ด้วยการตั้งค่าที่เริ่มต้น (อัลฟาเบต 64 ตัวอักษร, ความยาว 21 ตัวอักษร) คุณต้องสร้าง ID ประมาณ ~1.36e36 ตัวเพื่อให้มีโอกาส 1% ของการชนกันอย่างน้อยหนึ่งครั้ง เพื่อให้เห็นภาพ:

• การสร้าง ID 1 ล้านตัวต่อวินาที จะใช้เวลาประมาณ ~433 ปีเพื่อให้มีโอกาส 1% ของการชนกัน
• คุณมีโอกาสมากกว่าที่จะถูกรางวัลลอตเตอรี่หลายครั้งมากกว่าที่จะพบการชนกันของ Nano ID ในแอปพลิเคชันที่ใช้จริงส่วนใหญ่

Use Cases

Nano IDs เหมาะสำหรับแอปพลิเคชันหลายประเภท รวมถึง:

1. ID บันทึกในฐานข้อมูล
2. URL ย่อ
3. ID เซสชันในแอปพลิเคชันเว็บ
4. ชื่อไฟล์ชั่วคราว
5. ระบบที่กระจายซึ่งการประสานงานเป็นเรื่องยาก

Comparison with Other ID Methods

History and Development

Nano ID ถูกสร้างขึ้นโดย Andrey Sitnik ในปี 2017 เป็นทางเลือกที่กะทัดรัดกว่า UUID ถูกออกแบบมาให้ใช้งานง่ายในหลายภาษาโปรแกรมและสภาพแวดล้อม โดยมุ่งเน้นไปที่แอปพลิเคชันเว็บ

Code Examples

นี่คือตัวอย่างการสร้าง Nano IDs ในภาษาการเขียนโปรแกรมต่างๆ:

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

Best Practices

1. เลือกความยาวที่เหมาะสมตามความต้องการความไม่ซ้ำกันของคุณ
2. ใช้ตัวสร้างหมายเลขสุ่มที่มีความปลอดภัยทางการเข้ารหัส
3. หากใช้ชุดตัวอักษรที่กำหนดเอง ให้แน่ใจว่ามีความหลากหลายเพียงพอ
4. เก็บ Nano IDs เป็นสตริง ไม่ใช่จำนวนเต็มในฐานข้อมูล
5. ใช้ดัชนีในคอลัมน์ Nano ID เพื่อการค้นหาที่มีประสิทธิภาพ

Limitations and Considerations

• Nano IDs ไม่เป็นลำดับ ซึ่งอาจส่งผลต่อประสิทธิภาพของฐานข้อมูลในบางกรณี
• พวกมันไม่สามารถอ่านได้โดยมนุษย์หรือจัดเรียงตามเวลาที่สร้าง
• ชุดตัวอักษรที่กำหนดเองอาจส่งผลต่อความน่าจะเป็นของการชนกันและควรเลือกอย่างระมัดระวัง

Implementing a Nano ID Generator in Web Applications

ในการใช้งาน Nano ID generator ในแอปพลิเคชันเว็บ:

1. ติดตั้งไลบรารี Nano ID สำหรับภาษาที่คุณใช้ในฝั่งเซิร์ฟเวอร์
2. สร้าง API endpoint ที่สร้างและส่งคืน Nano ID
3. ใช้ JavaScript ฝั่งไคลเอ็นต์เพื่อเรียก API เมื่อจำเป็น

ตัวอย่างการใช้งาน 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

Performance Implications

การสร้าง Nano ID โดยทั่วไปจะรวดเร็วมาก บนคอมพิวเตอร์ทั่วไป สามารถสร้าง ID ได้หลายล้านตัวต่อวินาที อย่างไรก็ตาม ให้พิจารณาดังนี้:

• ความเร็วในการสร้างอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับตัวสร้างหมายเลขสุ่มที่ใช้
• ชุดตัวอักษรที่กำหนดเองหรือความยาวที่ยาวขึ้นอาจส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพเล็กน้อย
• ในระบบที่มีโหลดสูง ให้พิจารณาการสร้าง ID เป็นชุด

Collision Probability and Mitigation

เพื่อลดความเสี่ยงของการชนกัน:

1. เพิ่มความยาวของ Nano ID สำหรับความต้องการความไม่ซ้ำกันที่สูงขึ้น
2. ใช้การตรวจสอบการชนกันในตรรกะของแอปพลิเคชันของคุณ
3. ใช้ชุดตัวอักษรที่ใหญ่ขึ้นหากเป็นไปได้

Storing and Indexing Nano IDs in Databases

เมื่อทำงานกับ Nano IDs ในฐานข้อมูล:

1. เก็บเป็น VARCHAR หรือประเภทสตริงที่เทียบเท่า
2. ใช้ความยาวเต็มของ Nano ID เพื่อให้แน่ใจว่ามีความไม่ซ้ำกัน
3. สร้างดัชนีในคอลัมน์ Nano ID เพื่อการค้นหาที่เร็วขึ้น
4. พิจารณาใช้ข้อจำกัดเฉพาะเพื่อป้องกันการซ้ำซ้อนที่ระดับฐานข้อมูล

ตัวอย่าง SQL สำหรับการสร้างตารางที่มี Nano ID:

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

โดยการปฏิบัติตามแนวทางเหล่านี้และเข้าใจลักษณะของ Nano IDs คุณสามารถนำไปใช้และใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพในแอปพลิเคชันของคุณเพื่อสร้างตัวระบุที่ไม่ซ้ำกันและกะทัดรัด

References

1. "Nano ID." GitHub, https://github.com/ai/nanoid. Accessed 2 Aug. 2024.
2. "UUID." Wikipedia, Wikimedia Foundation, https://en.wikipedia.org/wiki/Universally_unique_identifier. Accessed 2 Aug. 2024.
3. "Collision probability calculator." Nano ID Collision Calculator, https://zelark.github.io/nano-id-cc/. Accessed 2 Aug. 2024.
4. "ULID Spec." GitHub, https://github.com/ulid/spec. Accessed 2 Aug. 2024.
5. "KSUID: K-Sortable Globally Unique IDs." GitHub, https://github.com/segmentio/ksuid. Accessed 2 Aug. 2024.
6. "ObjectID." MongoDB Manual, https://docs.mongodb.com/manual/reference/method/ObjectId/. Accessed 2 Aug. 2024.