ULID Generaator

Sissejuhatus

ULID (Universaalselt Unikaalne Lexikograafiliselt Sorteeritav Identifikaator) on unikaalne identifikaator, mis ühendab ajatempli juhuslike andmetega, et luua 26-täheline string. ULID-id on loodud olema lexikograafiliselt sorteeritavad, säilitades samal ajal kõrge unikaalsuse ja juhuslikkuse.

ULID Struktuur

ULID koosneb kahest peamisest osast:

1. Aeg (10 tähemärki): Esimesed 10 tähemärki esindavad aega millisekundites alates Unix'i ajast (1970-01-01).
2. Juhuslikkus (16 tähemärki): Ülejäänud 16 tähemärki genereeritakse krüptograafiliselt turvaliste juhuslike andmete abil.

Tulemusena saadud 26-täheline string kodeeritakse Crockfordi base32 tähestikus (0-9 ja A-Z, välja arvatud I, L, O ja U).

Valem

ULID genereeritakse järgmiste sammude abil:

1. Genereeri 48-bitine ajatemple (millisekundid alates Unix'i ajast).
2. Genereeri 80 bitti krüptograafiliselt turvalisi juhuslikke andmeid.
3. Kodeeri kombineeritud 128 bitti Crockfordi base32 kodeerimise abil.

Arvutus

ULID generaator täidab järgmisi samme:

1. Saada praegune ajatemper millisekundites.
2. Genereeri 10 juhuslikku bitti (80 bitti) krüptograafiliselt turvalise juhusliku arvu generaatori abil.
3. Kombineeri ajatemper ja juhuslikud andmed 128-bitiseks täisarvuks.
4. Kodeeri 128-bitine täisarv Crockfordi base32 kodeerimise abil.

Kasutusalad

ULID-id on kasulikud erinevates stsenaariumites, sealhulgas:

1. Andmebaasi võtmed: ULID-e saab kasutada unikaalsete identifikaatoritena andmebaasi rekordite jaoks, tagades unikaalsuse ja sorteeritavuse.
2. Jaotatud süsteemid: Jaotatud keskkondades saab ULID-e genereerida ilma sõlmede vahel koordineerimata.
3. Logimine ja jälgimine: ULID-e saab kasutada logikirjete märgistamiseks või sündmuste jälgimiseks, pakkudes sorteeritavat ja unikaalset identifikaatorit.
4. URL-sõbralikud ID-d: ULID-id on URL-turvalised ja neid saab kasutada veebirakendustes identifikaatoritena URL-ides.

Alternatiivid

Kuigi ULID-id on mitmekesised, on ka teisi unikaalsete identifikaatorite süsteeme, mida kaaluda:

1. UUID (Universaalselt Unikaalne Identifikaator): 128-bitine identifikaator, mis ei sisalda ajatemplit.
2. KSUID (K-sortitav Unikaalne Identifikaator): Sarnane ULID-ile, kuid erineva ajatempli kodeerimisega.
3. Snowflake ID: Twitteri jaotatud unikaalse ID genereerimise süsteem, mis sisaldab ajatemplit ja töötaja ID-d.

Ajalugu

ULID-id tutvustas 2016. aastal Alizain Feerasta alternatiivina UUID-dele. Need loodi, et lahendada mõned UUID-de piirangud, eriti sorteeritavuse ja loetavuse osas. ULID spetsifikatsioon on alates selle tutvustamisest püsinud stabiilsena, erinevad rakendused on saadaval erinevates programmeerimiskeeltes.

Näited

Siin on mõned koodinäited ULID-de genereerimiseks erinevates programmeerimiskeeltes:

1// JavaScripti rakendus
2function generateULID() {
3  const timestamp = Date.now().toString(36).padStart(10, '0');
4  const randomness = crypto.getRandomValues(new Uint8Array(16))
5    .reduce((acc, byte) => acc + byte.toString(36).padStart(2, '0'), '');
6  return (timestamp + randomness).toUpperCase();
7}
8
9console.log(generateULID());
10

1## Pythoni rakendus
2import time
3import secrets
4import base64
5
6def generate_ulid():
7    timestamp = int(time.time() * 1000).to_bytes(6, byteorder="big")
8    randomness = secrets.token_bytes(10)
9    return base64.b32encode(timestamp + randomness).decode("ascii").lower()
10
11print(generate_ulid())
12

1// Java rakendus
2import java.security.SecureRandom;
3import java.time.Instant;
4
5public class ULIDGenerator {
6    private static final SecureRandom random = new SecureRandom();
7    private static final char[] ENCODING_CHARS = "0123456789ABCDEFGHJKMNPQRSTVWXYZ".toCharArray();
8
9    public static String generateULID() {
10        long timestamp = Instant.now().toEpochMilli();
11        byte[] randomness = new byte[10];
12        random.nextBytes(randomness);
13
14        StringBuilder result = new StringBuilder();
15        // Kodeeri ajatemper
16        for (int i = 9; i >= 0; i--) {
17            result.append(ENCODING_CHARS[(int) (timestamp % 32)]);
18            timestamp /= 32;
19        }
20        // Kodeeri juhuslikkus
21        for (byte b : randomness) {
22            result.append(ENCODING_CHARS[b & 31]);
23        }
24        return result.toString();
25    }
26
27    public static void main(String[] args) {
28        System.out.println(generateULID());
29    }
30}
31

Need näited demonstreerivad, kuidas genereerida ULID-e JavaScriptis, Pythoni ja Java-s. Saate neid funktsioone kohandada vastavalt oma konkreetsetele vajadustele või integreerida need suurematesse süsteemidesse, mis vajavad unikaalseid identifikaatoreid.

Viidatud allikad

1. "ULID Spetsifikatsioon." GitHub, https://github.com/ulid/spec. Juurdepääs 2. aug. 2024.
2. "Crockfordi Base32 Kodeerimine." Base32 Kodeerimine, http://www.crockford.com/base32.html. Juurdepääs 2. aug. 2024.
3. "UUID vs ULID." Stack Overflow, https://stackoverflow.com/questions/54222235/uuid-vs-ulid. Juurdepääs 2. aug. 2024.