UUID

全局唯一标识 (Universally unique identifier)

UUID是什么

它是一个由128位二进制组成的标识符，通常以32个十六进制数字表示，例如：550e8400-e29b-41d4-a716-446655440000 。

UUID出现的目的是为了在分布式系统中唯一地标识信息，而不需要集中管理。这使得多个系统或组件可以生成独立的标识符，而不会发生冲突。

UUID常见版本

UUIDv1：基于时间和节点
- 组成：60位的时间戳、14位的时钟序列和48位的节点（通常是MAC地址）。
- 特点：时间戳和节点信息确保在同一时间生成的UUID不同，但如果系统时间被调整或多个节点使用相同的MAC地址，可能会出现冲突。
- 用途：适用于需要根据时间顺序生成唯一标识符的场景。
UUIDv2：基于DCE安全
- 组成：与UUIDv1类似，但使用POSIX UIDs为主。
- 特点：包含了POSIX UID/GID信息，主要用于特定的安全应用。
- 用途：较少使用，一般用于特定的DCE（Distributed Computing Environment）应用。
UUIDv3：基于名字的MD5哈希
- 组成：命名空间和名字的MD5哈希值。
- 特点：相同的命名空间和名字生成相同的UUID，因此对于给定的输入是确定的。
- 用途：适用于需要生成固定UUID的场景，例如基于资源名称生成UUID。
UUIDv4：基于随机数
- 组成：122位随机数加上版本和变体信息。
- 特点：高度随机，碰撞概率极低。可以独立生成，无需依赖外部信息。
- 用途：广泛应用于需要高唯一性的场景，如会话ID、事务ID等。
UUIDv5：基于名字的SHA-1哈希
- 组成：命名空间和名字的SHA-1哈希值。
- 特点：与UUIDv3类似，但使用SHA-1代替MD5，提供更好的哈希特性。
- 用途：适用于生成确定性UUID的场景，替代UUIDv3以获得更好的哈希算法。

选择合适的UUID版本取决于具体需求：

UUIDv1：适用于需要时间排序且能接受暴露部分系统信息的场景。
UUIDv3和UUIDv5：适用于需要生成确定性UUID的场景。
UUIDv4：适用于需要高唯一性且不关心生成顺序的场景，常用且最为通用。

windows注册表中的UUID

UUID结构

RFC 4122: A Universally Unique IDentifier (UUID) URN Namespace (rfc-editor.org)

以下是UUIDv1的组成结构图：

Field Name            | Bit Length | Hex Digits | Example
----------------------|------------|------------|------------------
time_low              | 32 bits    | 8 digits   | 1d4a709c
time_mid              | 16 bits    | 4 digits   | 9ac4
time_hi_and_version   | 16 bits    | 4 digits   | 11e1
clock_seq_hi_and_res  | 8 bits     | 2 digits   | 80
clock_seq_low         | 8 bits     | 2 digits   | 56
node                  | 48 bits    | 12 digits  | 0800200c9a66

UUIDv1由以下字段组成：

timestamp (60 bits): 以100纳秒为单位的时间戳，从1582年10月15日起计时。
- low field (32 bits)
- mid field (16 bits)
- hi-and-version field (16 bits)
clock sequence (14 bits): 时钟序列，用于避免在同一时间戳内生成重复的UUID。
- variant (2 bits): 定义UUID的变体。
- clock-seq-high-and-reserved (6 bits)
- clock-seq-low (8 bits)
node (48 bits): 通常是设备的MAC地址。

看一下这个UUID的结构1d4a709c-9ac4-11e1-8056-0800200c9a66

1d4a709c: 时间戳的低位部分（time_low）。
9ac4: 时间戳的中间部分（time_mid）。
11e1: 高位时间戳和版本号（time_hi_and_version），其中第一个”1”表示这是UUID第1版本。
80: 时钟序列高位和变体（clock_seq_hi_and_res），其中”8”表示这是RFC 4122标准的UUID。
56: 时钟序列低位（clock_seq_low）。
0800200c9a66: 节点（node），通常是设备的MAC地址。

通过这个结构，UUIDv1能够保证在全球范围内生成的唯一性，利用时间戳和设备信息来减小碰撞概率。UUID的其他版本（如UUIDv4）具有不同的生成方式和结构，但基本格式保持一致。

总结

UUID在使用时最大的问题就是把它作为索引效果非常差，首先UUID长度是128位，这会增加索引大小。其次，这种ID虽然可以保证它是唯一的，但是不能保证它是自增的，不自增的主键会影响到数据库的各种操作。