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ULID vs UUID: 全局唯一标识符的对比与应用

news 2025/7/8 0:04:23

在分布式系统中，生成全局唯一的标识符是一项常见的需求。UUID（Universally Unique Identifier）和ULID（Universally Unique Lexicographically Sortable Identifier）都是用于生成全局唯一标识符的技术。本文将详细介绍这两种标识符的相同点和不同点，以及它们的用法和适用范围，并提供示例代码。

相同点

全局唯一性：无论是 UUID 还是 ULID，它们的设计目标都是在分布式系统中生成全局唯一的标识符。
无中心化：这两种标识符都可以在任何地方独立生成，无需依赖中心化的服务器或服务。
128 位长度：尽管表示形式不同，但 UUID 和 ULID 都基于 128 位的二进制数据。

不同点

长度和编码

UUID：通常表示为 36 个字符的字符串（包括连字符），例如 123e4567-e89b-12d3-a456-426614174000。
ULID：通常表示为 26 个字符的字符串（使用 Crockford’s base32 编码），例如 01ARZ3NDEKTSV4RRFFQ69GG7A0。

时间戳

UUID：版本 1 的 UUID 包含时间戳，但不是主要特性，且时间戳的精度较低。
ULID：时间戳是 ULID 的主要特性之一，位于前 48 位，具有毫秒级精度，使得 ULID 具有良好的排序性。

排序性

UUID：大多数版本的 UUID 不具备自然排序性，除非使用版本 1 的 UUID。
ULID：ULID 具有自然排序性，新生成的 ULID 通常会按时间顺序排列，这在数据库索引和日志记录中非常有用。

随机性

UUID：版本 4 的 UUID 完全基于随机数，确保了高度的唯一性。
ULID：后 80 位是随机数，确保了在同一毫秒内生成的多个 ULID 也具有唯一性。

用法

生成 UUID

Python

import uuid# 生成一个版本 4 的 UUID
uuid4 = uuid.uuid4()
print(uuid4)

Java

import java.util.UUID;public class UUIDExample {public static void main(String[] args) {UUID uuid = UUID.randomUUID();System.out.println(uuid);}
}

生成 ULID

Python

from pyulid import ULID# 生成一个 ULID
ulid = ULID()
print(ulid)

Java

import com.github.jcustenborder.ulid.Ulid;public class UlidExample {public static void main(String[] args) {String ulid = Ulid.create().toString();System.out.println(ulid);}
}

适用范围

数据库主键

UUID：适合对排序性要求不高的场景。
ULID：更适合需要按时间顺序排序的场景，如时间序列数据、日志记录等。

分布式系统

UUID：广泛应用于各种分布式系统，尤其是需要高度唯一性的场景。
ULID：在需要唯一性和排序性的分布式系统中表现更好，特别是在数据库索引优化方面。

性能考虑

UUID：生成速度快，但可能需要额外的索引优化。
ULID：生成速度也快，且具有更好的索引性能。

示例应用

日志记录

假设我们有一个分布式日志系统，需要为每个日志条目生成一个唯一标识符。

使用 UUID

import logging
import uuiddef log_message(message):log_id = uuid.uuid4()logging.info(f"Log ID: {log_id}, Message: {message}")log_message("This is a test log message.")

使用 ULID

import logging
from pyulid import ULIDdef log_message(message):log_id = ULID()logging.info(f"Log ID: {log_id}, Message: {message}")log_message("This is a test log message.")

数据库主键

假设我们有一个数据库表，需要为每条记录生成一个唯一主键。

使用 UUID

CREATE TABLE users (id CHAR(36) PRIMARY KEY,name VARCHAR(255),email VARCHAR(255)
);-- 插入数据
INSERT INTO users (id, name, email) VALUES ('123e4567-e89b-12d3-a456-426614174000', 'John Doe', 'john.doe@example.com');

使用 ULID

CREATE TABLE users (id CHAR(26) PRIMARY KEY,name VARCHAR(255),email VARCHAR(255)
);-- 插入数据
INSERT INTO users (id, name, email) VALUES ('01ARZ3NDEKTSV4RRFFQ69GG7A0', 'John Doe', 'john.doe@example.com');