ULID Generator

Introduksjon

En ULID (Universally Unique Lexicographically Sortable Identifier) er en unik identifikator som kombinerer et tidsstempel med tilfeldige data for å lage en 26-tegns streng. ULIDs er designet for å være leksikografisk sorterbare samtidig som de opprettholder en høy grad av unikhet og tilfeldighet.

Struktur av en ULID

En ULID består av to hoveddeler:

1. Tidsstempel (10 tegn): De første 10 tegnene representerer tiden i millisekunder siden Unix-epoken (1970-01-01).
2. Tilfeldighet (16 tegn): De resterende 16 tegnene genereres ved hjelp av kryptografisk sikre tilfeldige data.

Den resulterende 26-tegns strengen er kodet ved hjelp av Crockfords base32-alfabet (0-9 og A-Z, unntatt I, L, O og U).

Formel

ULID-en genereres ved å bruke følgende trinn:

1. Generer et 48-bits tidsstempel (millisekunder siden Unix-epoken).
2. Generer 80 bits med kryptografisk sikre tilfeldige data.
3. Kod den kombinerte 128-bits verdien ved hjelp av Crockfords base32-koding.

Beregning

ULID-generatoren utfører følgende trinn:

1. Hent det nåværende tidsstempelet i millisekunder.
2. Generer 10 tilfeldige bytes (80 bits) ved hjelp av en kryptografisk sikker tilfeldig tallgenerator.
3. Kombiner tidsstempelet og tilfeldige data til en 128-bits heltall.
4. Kod den 128-bits heltallverdien ved hjelp av Crockfords base32-koding.

Bruksområder

ULIDs er nyttige i ulike scenarier, inkludert:

1. Databasesøkler: ULIDs kan brukes som unike identifikatorer for databaseposter, og sikrer unikhet og sortering.
2. Distribuerte systemer: I distribuerte miljøer kan ULIDs genereres uten koordinering mellom noder.
3. Logging og sporing: ULIDs kan brukes til å merke loggoppføringer eller spore hendelser, og gir en sorterbar og unik identifikator.
4. URL-vennlige ID-er: ULIDs er URL-sikre og kan brukes i webapplikasjoner som identifikatorer i URL-er.

Alternativer

Selv om ULIDs er allsidige, finnes det andre unike identifikatorsystemer å vurdere:

1. UUID (Universally Unique Identifier): En 128-bits identifikator som ikke inkluderer et tidsstempel.
2. KSUID (K-Sortable Unique IDentifier): Ligner på ULID, men med en annen tidsstempel-koding.
3. Snowflake ID: Twitters distribuerte unike ID-genereringssystem, som inkluderer et tidsstempel og arbeidstaker-ID.

Historie

ULIDs ble introdusert i 2016 av Alizain Feerasta som et alternativ til UUID-er. De ble designet for å adressere noen begrensninger ved UUID-er, spesielt når det gjelder sortering og lesbarhet. ULID-spesifikasjonen har vært stabil siden introduksjonen, med ulike implementeringer tilgjengelig i forskjellige programmeringsspråk.

Eksempler

Her er noen kodeeksempler for å generere ULIDs i forskjellige programmeringsspråk:

1// JavaScript-implementering
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## Python-implementering
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-implementering
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        // Kod tidsstempelet
16        for (int i = 9; i >= 0; i--) {
17            result.append(ENCODING_CHARS[(int) (timestamp % 32)]);
18            timestamp /= 32;
19        }
20        // Kod tilfeldigheten
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

Disse eksemplene viser hvordan man genererer ULIDs i JavaScript, Python og Java. Du kan tilpasse disse funksjonene til dine spesifikke behov eller integrere dem i større systemer som krever unike identifikatorer.

Referanser

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