跳至内容
🛠️
Whiz Tools

免费UUID生成器 - 即时创建V1和V4 UUID

在线生成版本1基于时间戳与网卡地址和版本4基于随机数这两种最常用的UUID标识符。免费工具详细说明UUID各字段的具体格式结构、生成所用的算法逻辑以及所遵循的RFC 4122国际标准，适用于数据库主键设计、分布式系统节点标识和API接口中需要全局唯一ID的开发场景。

UUID生成器

UUID版本
生成的UUID
加载计算器...
📚

文档

通用唯一标识符生成器

通用唯一标识符生成器是一种创建通用唯一标识符的工具：通用唯一标识符是一种 128 位代码，用于标记数据项，因此世界任何地方的其他数据项都几乎不可能拥有相同的标记。本页面生成版本 1（基于时间）和版本 4（随机）通用唯一标识符。

什么是 UUID？

UUID 是一个 128 位的数，写成 32 个十六进制数字（字符 0-9 和 a-f）。它被连字符分成五组，格式为 8-4-4-4-12，共 36 个字符。UUID 示例如下：

1550e8400-e29b-41d4-a716-446655440000
2

UUID 由互联网工程任务组的标准定义。该标准的第一版 RFC 4122 于 2005 年七月发布。2024 年五月，RFC 9562 取代了它，废止 RFC 4122，并新增了若干版本。软件用 UUID 标识数据库行、文件和其他记录，无需中央机构来分配编号。由于可能的 UUID 空间极其庞大，两台计算机可以同时各自独立生成 UUID，而几乎不会得到相同的结果。

UUID 的格式和结构

UUID 的 128 个位分为多个命名字段。每个字段占用固定数量的位：

  • time_low - 32 位
  • time_mid - 16 位
  • time_hi_and_version - 16 位
  • clock_seq_hi_and_reserved - 8 位
  • clock_seq_low - 8 位
  • node - 48 位
UUID 字段布局 time_low time_mid time_hi seq_hi seq_lo node time_low: 32 bits time_mid: 16 bits time_hi_and_version: 16 bits clock_seq_hi_and_reserved: 8 bits clock_seq_low: 8 bits node: 48 bits

time_hi_and_version 中的四位标记 UUID 的版本号，clock_seq_hi_and_reserved 中的两位标记变体，变体告诉软件如何读取其余字段。

如何使用此工具生成 UUID

  1. 选择一个版本：版本 1（基于时间）或版本 4（随机）。
  2. 选择“生成”。工具会立即生成一个新的 128 位 UUID。
  3. 选择“复制”将结果复制到剪贴板。
  4. 将 UUID 粘贴到代码、数据库或配置文件中。

版本 4 适合大多数用途，例如数据库主键，因为它不包含生成时间或生成地点的任何信息。版本 1 会记录生成时间，在需要知道记录创建时间时可能有用。

UUID 版本 1 与版本 4

版本 1 编码当前时间戳，外加时钟序列和节点值。原标准允许节点值使用计算机真实的网络（MAC）地址。新标准指出 MAC 地址存在隐私风险，不应使用，并允许改用随机节点值。本工具的节点始终使用随机位，因此其版本 1 UUID 绝不会读取或暴露真实的 MAC 地址。按照标准对随机节点的要求，工具会将节点第一个八位字节的最低有效位（组播位）设为 1，以表明该节点是随机值，而非真实的网络地址。工具的时钟以毫秒为单位读取时间，因此时间戳最小的几位始终为零。

版本 1 的 UUID 按文本排序时并不遵循创建时间顺序。时间戳中变化最快的部分 time_low 排在最前面，所以较晚生成的 UUID 可能排在较早生成的之前。RFC 9562 新增了版本 6，即版本 1 的重排形式，以便更好地用于数据库排序，并指出新系统应尽可能使用版本 7，而不是版本 1 和 6。

版本 4 由随机位构成，其中少数位固定用于标记版本和变体。它不包含时间戳或特定于机器的数据，因此不会泄露创建时间或创建位置。它无法按创建顺序排序。

标准中还有其他版本，但本工具不生成。版本 2 保留给 DCE 安全。版本 3 和 5 通过 MD5 或 SHA-1 对命名空间和名称进行哈希运算而生成，因此相同的输入总会得到相同的 UUID。版本 6、7 和 8 由 RFC 9562 新增。

如何计算 UUID（公式）

版本 4：

  1. 生成 128 个随机位。工具从 Web Crypto API（crypto.getRandomValues）获取这些位，这是一个密码学安全的来源；只有在该 API 不可用时，才会退而使用 Math.random。
  2. 将四个版本位（第三组的第一个十六进制数字）设置为 0100（十六进制 4）。
  3. 将第四组的最高两位设置为 10（因此该组的第一个十六进制数字为 8、9、a 或 b）。

只有 122 位（总共 128 位）是随机的，因为有 6 位已由步骤 2 和 3 固定。这样共有 2^122（约 5.3 × 10^36）种可能的版本 4 UUID。

版本 1：

  1. 取当前时间，表示为100 纳秒为间隔、自 1582年10月15日 起计的数量，该日期是格里高利历改革之日。这会填充 time_low、time_mid 以及 time_hi_and_version 的一部分。
  2. 生成一个随机的 14 位时钟序列，用于在系统时钟被回拨时避免重复。
  3. 生成一个随机的 48 位节点值，然后将组播位（其第一个字节的最低有效位）设为 1。时钟序列和节点来自与版本 4 相同的一次 Web Crypto 取值，并有相同的 Math.random 备用方案。
  4. 将版本位设置为 0001，将变体位设置为 10。

在所有 UUID 版本中，完整的 128 位空间共有 2^128 个可能的值，约为 3.4 × 10^38 个。

算例

以前面的示例 UUID 为例：550e8400-e29b-41d4-a716-446655440000。

  • 第三组 41d4：第一个数字为 4，表示这是版本 4 UUID。
  • 第四组 a716：第一个数字 a（二进制 1010）以 10 开头，这就是要求的变体位。
  • 其余十六进制数字是随机载荷。

读取该 UUID 的程序会检查 4 和 10 的模式以确认格式，然后把其余部分当作不透明的值处理。

UUID 的常见用途

  • 数据库中的主键，尤其适用于多个服务器同时创建记录而无需相互通信的情况。
  • 分布式系统（如微服务）中的文件、事件和资源标识符。
  • 大型网络中的设备 ID，每台设备都可以离线生成自己的 ID。

UUID 不应用作密码、会话密钥或 API 密钥。标准指出，实现不得将 UUID 用作安全能力凭据，即仅凭知晓就能获得访问权限的 ID。

主要的代价是体积：一个 UUID 占用 16 字节存储空间，而简单的整数计数器只需 4 或 8 字节。版本 4 等随机 UUID 的数据库索引局部性也较差：新值会落在索引中的随机位置，可能拖慢插入速度。

UUID 的替代方案

自增整数更小、更简单，但一旦有多台服务器需要各自独立分配 ID，就不再适用。为解决排序问题，出现了几种按时间排序的 ID 方案，RFC 9562 将它们作为背景列出，其中包括 Twitter 的 Snowflake 和 ULID。ULID 与 UUID 一样为 128 位，并且可按字典序排序，即按文本排序时就是创建顺序。对于新系统，UUID 版本 7 在 UUID 标准内提供了同样的好处。

UUID 标准的历史

UUID 最早用于Apollo 网络计算系统，随后用于开放软件基金会的分布式计算环境，再后来用于 Microsoft Windows。互联网工程任务组发布 RFC 4122 的时间是 2005 年七月，以 RFC 9562 取代它是在 2024 年五月。

常见问题

UUID 生成器有什么用途？ 它为数据库、分布式系统和设备 ID 创建唯一标识符，使任何两条记录都不必共用同一个标识符。

UUID v1 和 v4 有什么区别？ 版本 1 编码时间戳。版本 4 除版本位和变体位外都是随机的，不含时间戳。本工具输出的版本 1 使用随机节点值而非真实的 MAC 地址，因此不会暴露能识别机器的信息。

版本 1 会暴露我的 MAC 地址吗？ 本工具不会。原标准允许版本 1 UUID 的节点字段存放真实的 MAC 地址，但本生成器始终用随机位填充该字段，并设置组播位以标明它是随机值。

UUID 能保证唯一吗？ 任何标识符方案都无法保证绝对唯一，但版本 4 UUID 约有 5.3 × 10^36 个可能的随机值。只要随机数质量良好，出现重复的概率小到几乎在任何实际用途中都可以忽略。

可以把 UUID 用作数据库主键吗？ 可以。UUID 在分布式系统中很适合作主键，因为任何节点都能生成，无需与中央服务器核对。代价是每个主键占用 16 字节存储空间，并且对随机版本而言，在超大表上插入会更慢。

UUID 与 GUID 相同吗？ 相同。RFC 9562 指出，UUID 也称为 GUID（全局唯一标识符），这是 Microsoft 平台上使用的名称。

版本 1 或版本 4 的 UUID 可以按创建时间排序吗？ 按文本排序不行。版本 4 是随机的，而版本 1 把时间戳中变化最快的部分放在最前面。若需要按创建顺序排序的 ID，请使用 UUID 版本 7 或 ULID。

参考文献

  1. 互联网工程任务组。RFC 9562: Universally Unique IDentifiers (UUIDs)。RFC 9562 — 废止 RFC 4122（2024 年五月）；122 个随机位（版本 4）；版本 6 和 7，以及优先使用版本 7 的建议；不应使用 MAC 地址；UUID 不得用作安全能力凭据；版本 4 的索引局部性较差；Apollo NCS、OSF DCE 和 Microsoft 的历史；GUID 是另一种名称。
  2. 互联网工程任务组。RFC 4122: A Universally Unique IDentifier (UUID) URN Namespace。RFC 4122 — 2005 年七月发布；版本 1 时间戳以 100 纳秒为间隔，自 1582年10月15日 起计。
  3. ULID 项目。Universally Unique Lexicographically Sortable Identifier。ULID 规范 — 与 UUID 的 128 位兼容，并支持字典序排序。