Python标准库 -- UUID模块(生成唯一标识)

时间：2021-07-25 15:40:02

看到这篇博客小伙伴，送大家个福利：

先接着自己的思路，掌握下边的UUID内容，回过头来，再看下这篇python基于“雪花算法”gid生成库。

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UUID是什么：

　　UUID： 通用唯一标识符 ( Universally Unique Identifier )，对于所有的UUID它可以保证在空间和时间上的唯一性，也称为GUID，全称为：

  • UUID —— Universally Unique IDentifier  Python中称为 UUID
  • GUID —— Globally Unique IDentifier     C#中称为 GUID

它是通过MAC地址、 时间戳、 命名空间、 随机数、 伪随机数来保证生成ID的唯一性,，有着固定的大小( 128 bit位 )，通常由 32 字节的字符串（十六进制）表示。

它的唯一性和一致性特点，使得可以无需注册过程就能够产生一个新的UUID；UUID可以被用作多种用途, 既可以用来短时间内标记一个对象，也可以可靠的辨别网络中的持久性对象。

UUID有什么用?

　　很多应用场景需要一个id，但是又不要求这个id 有具体的意义，仅仅用来标识一个对象。常见的用处有数据库表的id字段；另一个例子是前端的各种UI库，因为它们通常需要动态创建各种UI元素，这些元素需要唯一的id， 这时候就需要使用UUID了。例如：一个网站在存储视频、图片等格式的文件时，这些文件的命名方式就可以采用 UUID生成的随机标识符，避免重名的出现。

UUID模块提供的UUID类和函数

python的uuid模块提供的UUID类和函数uuid1()，uuid3()，uuid4()，uuid5() 来生成1, 3, 4, 5各个版本的UUID ( 需要注意的是：python中没有uuid2()这个函数)。

对uuid模块中最常用的几个函数总结如下:

1.  uuid.uuid1([node[, clock_seq]]) -- 基于时间戳

由 MAC 地址（主机物理地址）、当前时间戳、随机数生成。可以保证全球范围内的唯一性，
但 MAC 的使用同时带来安全性问题，局域网中可以使用 IP 来代替MAC。

该函数有两个参数, 如果 node 参数未指定, 系统将会自动调用 getnode() 函数来获取主机的硬件地址. 如果 clock_seq  参数未指定系统会使用一个随机产生的14位序列号来代替.

注意： uuid1() 返回的不是普通的字符串，而是一个 uuid 对象，其内含有丰富的成员函数和变量。

2.  uuid.uuid2() -- 基于分布式计算环境DCE（Python中没有这个函数）

算法与uuid1相同，不同的是把时间戳的前 4 位置换为 POSIX 的 UID。
实际中很少用到该方法。

3.  uuid.uuid3(namespace, name) -- 基于名字的MD5散列值

通过计算名字和命名空间的MD5散列值得到，保证了同一命名空间中不同名字的唯一性，
和不同命名空间的唯一性，但同一命名空间的同一名字生成相同的uuid。

4.  uuid.uuid4() -- 基于随机数

由伪随机数得到，有一定的重复概率，该概率可以计算出来。

5.  uuid.uuid5() -- 基于名字的SHA-1散列值

算法与uuid3相同，不同的是使用 Secure Hash Algorithm 1 算法

上述几个函数的使用方法：

>>> import uuid # 导入UUID模块

>>> # make a UUID based on the host ID and current time

>>> uuid.uuid1()

UUID('a8098c1a-f86e-11da-bd1a-00112444be1e')

>>> # make a UUID using an MD5 hash of a namespace UUID and a name

>>> uuid.uuid3(uuid.NAMESPACE_DNS, 'python.org')

UUID('6fa459ea-ee8a-3ca4-894e-db77e160355e')

>>> # make a random UUID

>>> uuid.uuid4()

UUID('16fd2706-8baf-433b-82eb-8c7fada847da')

>>> # make a UUID using a SHA-1 hash of a namespace UUID and a name

>>> uuid.uuid5(uuid.NAMESPACE_DNS, 'python.org')

UUID('886313e1-3b8a-5372-9b90-0c9aee199e5d')

>>> # make a UUID from a string of hex digits (braces and hyphens ignored)

>>> x = uuid.UUID('{00010203-0405-0607-0809-0a0b0c0d0e0f}')

>>> # convert a UUID to a string of hex digits in standard form

>>> str(x)

'00010203-0405-0607-0809-0a0b0c0d0e0f'

>>> # get the raw 16 bytes of the UUID

>>> x.bytes

'\x00\x01\x02\x03\x04\x05\x06\x07\x08\t\n\x0b\x0c\r\x0e\x0f'

>>> # make a UUID from a 16-byte string

>>> uuid.UUID(bytes=x.bytes)

UUID('00010203-0405-0607-0809-0a0b0c0d0e0f')

实例：

首先，Python中没有基于 DCE 的，所以uuid2可以忽略；
其次，uuid4存在概率性重复，由无映射性，最好不用；
再次，若在Global的分布式计算环境下，最好用uuid1；
最后，若有名字的唯一性要求，最好用uuid3或uuid5。

import uuid

name = "test_name"

namespace = "test_namespace"

print uuid.uuid1()  # 带参的方法参见Python Doc

print uuid.uuid3(namespace, name)

print uuid.uuid4()

print uuid.uuid5(namespace, name)

uuid模块文档：https://docs.python.org/2/library/uuid.html

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