UUID 的原理、特性、应用场景与使用方式

认识UUID

UUID是 16 字节 128 位长的数字，通常以 36 字节的字符串表示，示例如下：

3F2504E0-4F89-11D3-9A0C-0305E82C3301（其中的字母是16进制表示，大小写不敏感）

• 时间戳＋UUID版本号，分三段占前16个字符(60bit+4bit)，
• Clock Sequence号与保留字段，占4个字符(13bit＋3bit)，
• 节点标识占后12个字符(48bit)。

UUID 会耗尽吗

UUID 是一个 128 比特的数字，意味着 UUID 的总数量为 $2^{128}$ 个，如果每纳秒产生 1 兆个不相同的 UUID，需要花费超过 100 亿年才会用完所有的 UUID。

UUID 性能如何

UUID 不需要集中式管理，单机即可生成 UUID 不需要其他依赖，并且每台机器每秒钟可以生成超过 1000 万个 UUID。

UUID 会重复吗

UUID 的总量虽然巨大，但是如果不停地使用，假设每纳秒生成超过 1 兆个 UUID 并且人类有幸能够繁衍到 100 亿年以后，总会有可能产生重复的 UUID。

那么，怎么计算 UUID 的碰撞几率呢？这是一个数学问题，可以使用比较著名的生日悖论解决，感兴趣的可以看下图的证明过程，这里直接放结论了：

• 103 万亿个 UUID 中找到重复项的概率是十亿分之一
• 要生成一个冲突率达到 50% 的 UUID 至少需要生成 $2.71 * 1000000^3$ 个 UUID

UUID 的应用场景

UUID 的数据类型是字符串，凭借其高性能、本地生成的特性，非常适合做 request_id、trace_id。

Go 项目使用 UUID

Go 项目可以使用 github.com/google/uuid 库来生成 UUID。

Mac 终端生成 UUID

在终端输入 uuidgen 命令即可。