跳至内容
🛠️
Whiz Tools

ULID生成器 - 在线免费创建唯一可排序ID

免费的在线ULID生成器，使用Crockford Base32编码规则，创建长度固定为26个字符、按字典顺序可直接排序的唯一标识符。生成的每个ID都携带毫秒级时间戳信息，可读性优于随机UUID，非常适合用作数据库主键，以及分布式系统和API接口中需要按时间顺序排列的资源标识符。

ULID生成器

请输入数值以查看结果
加载计算器...
📚

文档

什么是 ULID？

ULID(Universally Unique Lexicographically Sortable Identifier，通用唯一的可按字典序排序标识符)是一种 26 个字符的编码，用于标记数据库中的记录或分布式系统中的事件。它把当前时间与随机数据结合起来，因此按字母顺序排序的一组 ULID，实际上也按各自创建的时间排好了序。ULID 生成器就是产生这类编码的工具。

ULID 的结构

ULID 由两部分依次连写而成，中间没有分隔符：

  • 时间戳(10 个字符)：自 1970年1月1日(Unix 纪元)以来经过的毫秒数，存储为 48 位整数。
  • 随机部分(16 个字符)：80 位随机数据，其作用是让同一毫秒内创建的两个 ULID 仍然几乎必定不同。

两部分都使用 Crockford Base32 字符集书写：数字 0-9 和字母 A-Z，但去掉字母 I、L、O 和 U。I 和 L 容易与数字 1 混淆，O 容易与数字 0 混淆。去掉 U 是为了避免意外拼出不雅的单词。这样得到的字符串很短，便于朗读，也可以安全地直接放入 URL。

如何生成 ULID

ULID 生成器分三步构建一个标识符。

  1. 读取当前时间，单位为自 Unix 纪元以来的毫秒数。这是一个 48 位的数。
  2. 生成 80 位随机数据，通常来自密码学安全的随机数生成器，共 10 个随机字节。
  3. 分别编码两个部分，使用 Crockford Base32 字符集：48 位的时间戳变成 10 个字符，80 位的随机值变成 16 个字符。把两个编码后的字符串连接起来，就得到最终 26 个字符的 ULID。

编码的方式是每次读取 5 位，因为每个 Base32 字符代表 32 个可能值之一(2^5 = 32)。十个字符最多可容纳 50 位，足以放下 48 位的时间戳。十六个字符恰好容纳 80 位，与随机部分完全吻合，没有剩余。

计算示例

假设 ULID 生成器在时间戳 1712345678901(自纪元以来的毫秒数)运行，并取得随机字节 [12, 240, 88, 3, 199, 45, 6, 231, 128, 17]。

步骤 1：编码时间戳。 将 1712345678901 反复除以 32，每次取余数，再从最后一个余数到第一个依次读出各位数字(这是标准的进制转换)。得到 10 个字符的字符串 01HTQW311N。

步骤 2：编码随机部分。 将 10 个随机字节拼成 80 位的数据流，然后每次读取 5 位，把每个 5 位的分组转换为一个 Base32 字符。得到 16 个字符的字符串 1KR5G0Y75M3EF00H。

步骤 3：连接两部分。 最终的 ULID 为：

101HTQW311N 1KR5G0Y75M3EF00H
2

去掉空格后写作：01HTQW311N1KR5G0Y75M3EF00H，共 26 个字符。

ULID 与 UUID 的比较

特性ULIDUUID(版本 4)
长度26 个字符36 个字符（含连字符）
可按创建时间排序是否
编码Crockford Base32十六进制
包含时间戳是(48 位)否
无需转义即可安全用于 URL是是

两种格式的目标都是生成在各个系统之间唯一的标识符，而不需要由中央机构来分配编号。实际使用中的主要差别在于排序：由于 ULID 以时间戳开头，把 ULID 当作普通文本排序，同时也就按时间排好了序。随机 UUID 没有这个特性，因为它的每一部分都是随机的。

常见用途

  • 数据库主键：ULID 让数据库大致按插入顺序为新行建立索引，许多数据库引擎处理这种情况比处理完全随机的键更高效。
  • 分布式系统：各台服务器可以各自独立生成 ULID，无需与中央计数器协调，得到的结果仍然几乎必定是唯一的。
  • 事件日志：由于 ULID 按时间排序，一组事件 ID 也可以当作一条粗略的时间线。
  • API 和文件标识符：固定为 26 个字符、可安全用于 URL 的格式，在网址和文件名中都很好用。

相关的标识符格式包括 KSUID 和 Snowflake ID。KSUID 同样编码了用于排序的时间戳；Snowflake ID 由 Twitter 等公司使用，它把时间戳、机器标识符和计数器组合在一起。

代码示例

下面的每个示例都按 ULID 规范描述的方式构建 ULID：将 48 位的时间戳编码为 10 个 Crockford Base32 字符，再把 80 位的随机数据编码为另外 16 个字符，然后将二者连接起来。

JavaScript

1const ENCODING_CHARS = '0123456789ABCDEFGHJKMNPQRSTVWXYZ';
2
3function encodeULID(time, randomBytes) {
4  // Timestamp: 48 bits -> 10 characters
5  let timestampStr = '';
6  let t = time;
7  for (let i = 0; i < 10; i++) {
8    timestampStr = ENCODING_CHARS[t % 32] + timestampStr;
9    t = Math.floor(t / 32);
10  }
11
12  // Randomness: 80 bits -> 16 characters
13  let result = timestampStr;
14  let bits = 0;
15  let bitCount = 0;
16  for (let i = 0; i < 10; i++) {
17    bits = (bits << 8) | randomBytes[i];
18    bitCount += 8;
19    while (bitCount >= 5) {
20      bitCount -= 5;
21      result += ENCODING_CHARS[(bits >> bitCount) & 0x1f];
22    }
23  }
24  return result;
25}
26
27function generateULID() {
28  const randomBytes = crypto.getRandomValues(new Uint8Array(10));
29  return encodeULID(Date.now(), randomBytes);
30}
31
32console.log(generateULID());
33

Python

1import os
2import time
3
4ENCODING_CHARS = "0123456789ABCDEFGHJKMNPQRSTVWXYZ"
5
6def encode_ulid(time_ms, random_bytes):
7    # Timestamp: 48 bits -> 10 characters
8    chars = []
9    t = time_ms
10    for _ in range(10):
11        chars.append(ENCODING_CHARS[t % 32])
12        t //= 32
13    timestamp_part = "".join(reversed(chars))
14
15    # Randomness: 80 bits -> 16 characters
16    bits = 0
17    bit_count = 0
18    random_part = []
19    for byte in random_bytes:
20        bits = (bits << 8) | byte
21        bit_count += 8
22        while bit_count >= 5:
23            bit_count -= 5
24            random_part.append(ENCODING_CHARS[(bits >> bit_count) & 0x1F])
25
26    return timestamp_part + "".join(random_part)
27
28def generate_ulid():
29    return encode_ulid(int(time.time() * 1000), os.urandom(10))
30
31print(generate_ulid())
32

Java

1import java.security.SecureRandom;
2import java.time.Instant;
3
4public class ULIDGenerator {
5    private static final SecureRandom random = new SecureRandom();
6    private static final char[] ENCODING_CHARS =
7        "0123456789ABCDEFGHJKMNPQRSTVWXYZ".toCharArray();
8
9    public static String generateULID() {
10        long timestamp = Instant.now().toEpochMilli();
11        byte[] randomBytes = new byte[10];
12        random.nextBytes(randomBytes);
13
14        // Timestamp: 48 bits -> 10 characters
15        char[] timestampChars = new char[10];
16        long t = timestamp;
17        for (int i = 9; i >= 0; i--) {
18            timestampChars[i] = ENCODING_CHARS[(int) (t % 32)];
19            t /= 32;
20        }
21
22        // Randomness: 80 bits -> 16 characters
23        StringBuilder result = new StringBuilder(new String(timestampChars));
24        long bits = 0;
25        int bitCount = 0;
26        for (byte b : randomBytes) {
27            bits = (bits << 8) | (b & 0xFF);
28            bitCount += 8;
29            while (bitCount >= 5) {
30                bitCount -= 5;
31                result.append(ENCODING_CHARS[(int) ((bits >> bitCount) & 0x1F)]);
32            }
33        }
34        return result.toString();
35    }
36
37    public static void main(String[] args) {
38        System.out.println(generateULID());
39    }
40}
41

常见问题

ULID 有什么用途？ ULID 用作数据库行、API 资源或日志事件的唯一标识符，适用于同时需要按创建时间排序的场合。

ULID 有多长？ ULID 的长度始终为 26 个字符：时间戳占 10 个字符，随机部分占 16 个字符。

ULID 使用什么编码？ ULID 使用 Crockford Base32 字符集，由数字 0-9 和字母 A-Z 组成，其中去掉了 I、L、O 和 U，以避免误读和意外拼出单词。

ULID 与 UUID 有什么不同？ ULID 按创建时间排序，长度为 26 个字符。随机(版本 4)UUID 不按时间排序，包括连字符在内长度为 36 个字符。

两个 ULID 发生冲突的可能性有多大？ 80 位随机数据使冲突极不可能发生。要使任意两个 ULID 相同的概率达到 50%，需要在同一毫秒内生成大约 1.3 万亿个 ULID。

没有网络连接时可以生成 ULID 吗？ 可以。ULID 只需要本地时钟和随机数生成器，因此可以完全离线创建。

参考文献

  1. ULID 项目。Universally Unique Lexicographically Sortable Identifier。ULID 规范 — 48 位毫秒时间戳，80 位随机数据，10 + 16 个字符的标准形式，Crockford Base32 字符集。
  2. Douglas Crockford。Base 32。Crockford 的 Base32 — 这个包含 32 个符号的字符集，以及为什么排除 I、L、O 和 U。