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我一直在尝试使用 UUID 作为数据库键。我想占用尽可能少的字节,同时仍然保持 UUID 表示人类可读。

我认为我已经使用 base64 将其减少到 22 个字节,并删除了一些似乎不需要存储的尾随“==”。这种方法有什么缺陷吗?

基本上,我的测试代码进行了一系列转换以将 UUID 降低为 22 字节字符串,然后将其转换回 UUID。

import java.io.IOException;
import java.util.UUID;

public class UUIDTest {

    public static void main(String[] args){
        UUID uuid = UUID.randomUUID();
        System.out.println("UUID String: " + uuid.toString());
        System.out.println("Number of Bytes: " + uuid.toString().getBytes().length);
        System.out.println();

        byte[] uuidArr = asByteArray(uuid);
        System.out.print("UUID Byte Array: ");
        for(byte b: uuidArr){
            System.out.print(b +" ");
        }
        System.out.println();
        System.out.println("Number of Bytes: " + uuidArr.length);
        System.out.println();


        try {
            // Convert a byte array to base64 string
            String s = new sun.misc.BASE64Encoder().encode(uuidArr);
            System.out.println("UUID Base64 String: " +s);
            System.out.println("Number of Bytes: " + s.getBytes().length);
            System.out.println();


            String trimmed = s.split("=")[0];
            System.out.println("UUID Base64 String Trimmed: " +trimmed);
            System.out.println("Number of Bytes: " + trimmed.getBytes().length);
            System.out.println();

            // Convert base64 string to a byte array
            byte[] backArr = new sun.misc.BASE64Decoder().decodeBuffer(trimmed);
            System.out.print("Back to UUID Byte Array: ");
            for(byte b: backArr){
                System.out.print(b +" ");
            }
            System.out.println();
            System.out.println("Number of Bytes: " + backArr.length);

            byte[] fixedArr = new byte[16];
            for(int i= 0; i<16; i++){
                fixedArr[i] = backArr[i];
            }
            System.out.println();
            System.out.print("Fixed UUID Byte Array: ");
            for(byte b: fixedArr){
                System.out.print(b +" ");
            }
            System.out.println();
            System.out.println("Number of Bytes: " + fixedArr.length);

            System.out.println();
            UUID newUUID = toUUID(fixedArr);
            System.out.println("UUID String: " + newUUID.toString());
            System.out.println("Number of Bytes: " + newUUID.toString().getBytes().length);
            System.out.println();

            System.out.println("Equal to Start UUID? "+newUUID.equals(uuid));
            if(!newUUID.equals(uuid)){
                System.exit(0);
            }


        } catch (IOException e) {
        }

    }


    public static byte[] asByteArray(UUID uuid) {

        long msb = uuid.getMostSignificantBits();
        long lsb = uuid.getLeastSignificantBits();
        byte[] buffer = new byte[16];

        for (int i = 0; i < 8; i++) {
            buffer[i] = (byte) (msb >>> 8 * (7 - i));
        }
        for (int i = 8; i < 16; i++) {
            buffer[i] = (byte) (lsb >>> 8 * (7 - i));
        }

        return buffer;

    }

    public static UUID toUUID(byte[] byteArray) {

        long msb = 0;
        long lsb = 0;
        for (int i = 0; i < 8; i++)
            msb = (msb << 8) | (byteArray[i] & 0xff);
        for (int i = 8; i < 16; i++)
            lsb = (lsb << 8) | (byteArray[i] & 0xff);
        UUID result = new UUID(msb, lsb);

        return result;
    }

}

输出:

UUID String: cdaed56d-8712-414d-b346-01905d0026fe
Number of Bytes: 36

UUID Byte Array: -51 -82 -43 109 -121 18 65 77 -77 70 1 -112 93 0 38 -2 
Number of Bytes: 16

UUID Base64 String: za7VbYcSQU2zRgGQXQAm/g==
Number of Bytes: 24

UUID Base64 String Trimmed: za7VbYcSQU2zRgGQXQAm/g
Number of Bytes: 22

Back to UUID Byte Array: -51 -82 -43 109 -121 18 65 77 -77 70 1 -112 93 0 38 -2 0 38 
Number of Bytes: 18

Fixed UUID Byte Array: -51 -82 -43 109 -121 18 65 77 -77 70 1 -112 93 0 38 -2 
Number of Bytes: 16

UUID String: cdaed56d-8712-414d-b346-01905d0026fe
Number of Bytes: 36

Equal to Start UUID? true
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10 回答 10

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我也试图做类似的事情。我正在使用一个使用 UUID 形式的 Java 应用程序(使用 Java 中6fcb514b-b878-4c9d-95b7-8dc3a7ce6fd8的标准 UUID 库生成)。就我而言,我需要能够将此 UUID 减少到 30 个字符或更少。我使用了 Base64,这些是我的便利功能。希望他们会对某人有所帮助,因为解决方案对我来说并不明显。

用法:

String uuid_str = "6fcb514b-b878-4c9d-95b7-8dc3a7ce6fd8";
String uuid_as_64 = uuidToBase64(uuid_str);
System.out.println("as base64: "+uuid_as_64);
System.out.println("as uuid: "+uuidFromBase64(uuid_as_64));

输出:

as base64: b8tRS7h4TJ2Vt43Dp85v2A
as uuid  : 6fcb514b-b878-4c9d-95b7-8dc3a7ce6fd8

职能:

import org.apache.commons.codec.binary.Base64;

private static String uuidToBase64(String str) {
    Base64 base64 = new Base64();
    UUID uuid = UUID.fromString(str);
    ByteBuffer bb = ByteBuffer.wrap(new byte[16]);
    bb.putLong(uuid.getMostSignificantBits());
    bb.putLong(uuid.getLeastSignificantBits());
    return base64.encodeBase64URLSafeString(bb.array());
}
private static String uuidFromBase64(String str) {
    Base64 base64 = new Base64(); 
    byte[] bytes = base64.decodeBase64(str);
    ByteBuffer bb = ByteBuffer.wrap(bytes);
    UUID uuid = new UUID(bb.getLong(), bb.getLong());
    return uuid.toString();
}
于 2013-02-21T22:10:53.070 回答
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您可以在此应用程序中安全地删除填充“==”。如果您要将 base-64 文本解码回字节,一些库会期望它存在,但由于您只是使用生成的字符串作为键,所以这不是问题。

我会使用 Base-64,因为它的编码字符可以是 URL 安全的,而且看起来不像乱码。但也有Base-85。它使用更多的符号并将 4 个字节编码为 5 个字符,因此您可以将文本减少到 20 个字符。

于 2009-04-21T14:46:18.440 回答
11

这是我的代码,它使用 org.apache.commons.codec.binary.Base64 生成长度为 22 个字符的 url 安全的唯一字符串(并且与 UUID 具有相同的唯一性)。

private static Base64 BASE64 = new Base64(true);
public static String generateKey(){
    UUID uuid = UUID.randomUUID();
    byte[] uuidArray = KeyGenerator.toByteArray(uuid);
    byte[] encodedArray = BASE64.encode(uuidArray);
    String returnValue = new String(encodedArray);
    returnValue = StringUtils.removeEnd(returnValue, "\r\n");
    return returnValue;
}
public static UUID convertKey(String key){
    UUID returnValue = null;
    if(StringUtils.isNotBlank(key)){
        // Convert base64 string to a byte array
        byte[] decodedArray = BASE64.decode(key);
        returnValue = KeyGenerator.fromByteArray(decodedArray);
    }
    return returnValue;
}
private static byte[] toByteArray(UUID uuid) {
    byte[] byteArray = new byte[(Long.SIZE / Byte.SIZE) * 2];
    ByteBuffer buffer = ByteBuffer.wrap(byteArray);
    LongBuffer longBuffer = buffer.asLongBuffer();
    longBuffer.put(new long[] { uuid.getMostSignificantBits(), uuid.getLeastSignificantBits() });
    return byteArray;
}
private static UUID fromByteArray(byte[] bytes) {
    ByteBuffer buffer = ByteBuffer.wrap(bytes);
    LongBuffer longBuffer = buffer.asLongBuffer();
    return new UUID(longBuffer.get(0), longBuffer.get(1));
}
于 2013-08-05T11:33:27.780 回答
8

我有一个应用程序,我几乎就是这样做的。22 个字符编码的 UUID。它工作正常。但是,我这样做的主要原因是 ID 暴露在 Web 应用程序的 URI 中,对于出现在 URI 中的内容来说,36 个字符确实相当大。22 个字符仍然有点长,但我们凑合了。

这是用于此的 Ruby 代码:

  # Make an array of 64 URL-safe characters
  CHARS64 = ("a".."z").to_a + ("A".."Z").to_a + ("0".."9").to_a + ["-", "_"]
  # Return a 22 byte URL-safe string, encoded six bits at a time using 64 characters
  def to_s22
    integer = self.to_i # UUID as a raw integer
    rval = ""
    22.times do
      c = (integer & 0x3F)
      rval += CHARS64[c]
      integer = integer >> 6
    end
    return rval.reverse
  end

它与 base64 编码不完全相同,因为 base64 使用的字符如果出现在 URI 路径组件中则必须进行转义。Java 实现可能会完全不同,因为您更有可能拥有一个原始字节数组而不是一个非常大的整数。

于 2009-04-24T15:35:22.107 回答
4

这是java.util.Base64JDK8中引入的示例:

import java.nio.ByteBuffer;
import java.util.Base64;
import java.util.Base64.Encoder;
import java.util.UUID;

public class Uuid64 {

  private static final Encoder BASE64_URL_ENCODER = Base64.getUrlEncoder().withoutPadding();

  public static void main(String[] args) {
    // String uuidStr = UUID.randomUUID().toString();
    String uuidStr = "eb55c9cc-1fc1-43da-9adb-d9c66bb259ad";
    String uuid64 = uuidHexToUuid64(uuidStr);
    System.out.println(uuid64); //=> 61XJzB_BQ9qa29nGa7JZrQ
    System.out.println(uuid64.length()); //=> 22
    String uuidHex = uuid64ToUuidHex(uuid64);
    System.out.println(uuidHex); //=> eb55c9cc-1fc1-43da-9adb-d9c66bb259ad
  }

  public static String uuidHexToUuid64(String uuidStr) {
    UUID uuid = UUID.fromString(uuidStr);
    byte[] bytes = uuidToBytes(uuid);
    return BASE64_URL_ENCODER.encodeToString(bytes);
  }

  public static String uuid64ToUuidHex(String uuid64) {
    byte[] decoded = Base64.getUrlDecoder().decode(uuid64);
    UUID uuid = uuidFromBytes(decoded);
    return uuid.toString();
  }

  public static byte[] uuidToBytes(UUID uuid) {
    ByteBuffer bb = ByteBuffer.wrap(new byte[16]);
    bb.putLong(uuid.getMostSignificantBits());
    bb.putLong(uuid.getLeastSignificantBits());
    return bb.array();
  }

  public static UUID uuidFromBytes(byte[] decoded) {
    ByteBuffer bb = ByteBuffer.wrap(decoded);
    long mostSigBits = bb.getLong();
    long leastSigBits = bb.getLong();
    return new UUID(mostSigBits, leastSigBits);
  }
}

Base64 编码的 UUID 是 URL 安全的,没有填充。

于 2019-04-02T12:16:43.607 回答
3

您没有说您使用的是什么 DBMS,但如果您担心节省空间,RAW 似乎是最好的方法。您只需要记住为所有查询进行转换,否则您将面临性能大幅下降的风险。

但我不得不问:你住的地方字节真的那么贵吗?

于 2009-04-21T14:30:33.830 回答
3

这不完全是您所要求的(它不是 Base64),但值得一看,因为增加了灵活性:有一个 Clojure 库,它实现了 UUID 的紧凑的 26 字符 URL 安全表示(https://github .com/tonsky/compact-uuids)。

一些亮点:

  • 生成小 30% 的字符串(26 个字符与传统的 36 个字符)
  • 支持完整的 UUID 范围(128 位)
  • 编码安全(仅使用 ASCII 中的可读字符)
  • URL/文件名安全
  • 小写/大写安全
  • 避免模​​棱两可的字符 (i/I/l/L/1/O/o/0)
  • 编码的 26 字符字符串上的字母排序与默认 UUID 排序顺序匹配

这些都是相当不错的属性。我一直在我的应用程序中将这种编码用于数据库键和用户可见的标识符,并且效果很好。

于 2020-02-04T11:52:39.850 回答
1

下面是我用于 UUID(梳状样式)的内容。它包括用于将 uuid 字符串或 uuid 类型转换为 base64 的代码。我每 64 位执行一次,所以我不处理任何等号:

JAVA

import java.util.Calendar;
import java.util.UUID;
import org.apache.commons.codec.binary.Base64;

public class UUIDUtil{
    public static UUID combUUID(){
        private UUID srcUUID = UUID.randomUUID();
        private java.sql.Timestamp ts = new java.sql.Timestamp(Calendar.getInstance().getTime().getTime());

        long upper16OfLowerUUID = this.zeroLower48BitsOfLong( srcUUID.getLeastSignificantBits() );
        long lower48Time = UUIDUtil.zeroUpper16BitsOfLong( ts );
        long lowerLongForNewUUID = upper16OfLowerUUID | lower48Time;
        return new UUID( srcUUID.getMostSignificantBits(), lowerLongForNewUUID );
    }   
    public static base64URLSafeOfUUIDObject( UUID uuid ){
        byte[] bytes = ByteBuffer.allocate(16).putLong(0, uuid.getLeastSignificantBits()).putLong(8, uuid.getMostSignificantBits()).array();
        return Base64.encodeBase64URLSafeString( bytes );
    }
    public static base64URLSafeOfUUIDString( String uuidString ){
    UUID uuid = UUID.fromString( uuidString );
        return UUIDUtil.base64URLSafeOfUUIDObject( uuid );
    }
    private static long zeroLower48BitsOfLong( long longVar ){
        long upper16BitMask =  -281474976710656L;
        return longVar & upper16BitMask;
    }
    private static void zeroUpper16BitsOfLong( long longVar ){
        long lower48BitMask =  281474976710656L-1L;
        return longVar & lower48BitMask;
    }
}
于 2011-09-11T15:36:29.440 回答
1

编解码器Base64Codec可以Base64UrlCodec有效地将 UUID 编码为 base-64 和 base-64-url。

// Returns a base-64 string
// input:: 01234567-89AB-4DEF-A123-456789ABCDEF
// output: ASNFZ4mrTe+hI0VniavN7w
String string = Base64Codec.INSTANCE.encode(uuid);
// Returns a base-64-url string
// input:: 01234567-89AB-4DEF-A123-456789ABCDEF
// output: ASNFZ4mrTe-hI0VniavN7w
String string = Base64UrlCodec.INSTANCE.encode(uuid);

在uuid-creator的同一个中有其他编码的编解码器。

于 2021-08-24T15:22:51.050 回答
0

uuidToByteArray(…)令 commons-lang3中没有人感到惊讶。

<dependency>
    <groupId>org.apache.commons</groupId>
    <artifactId>commons-lang3</artifactId>
    <version>3.12.0</version>
</dependency>

然后代码将是

import org.apache.commons.lang3.Conversion;
import java.util.*;


public static byte[] asByteArray(UUID uuid) {
    return Conversion.uuidToByteArray(uuid, new byte[16], 0, 16);
}
于 2021-04-01T13:42:05.510 回答