第Python標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)uuid模塊(生成唯一標(biāo)識(shí))詳解目錄UUID格式組成Python中的uuid模塊uuid1()中的getnode()UUID實(shí)際應(yīng)用UUID的劣勢(shì)參考資料：總結(jié)UUID（UniversallyUniqueIdentifier，通用唯一標(biāo)識(shí)）是一個(gè)128位的用于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中以識(shí)別信息的數(shù)目，雖然生成UUID的概率不為零，但是無(wú)限接近零，因此可以忽略不記，如此一來(lái)，每個(gè)人都可以建立不與其他人沖突的UUID。

UUID格式組成

規(guī)范的文本中，UUID的十六個(gè)八位字節(jié)標(biāo)識(shí)位32個(gè)十六進(jìn)制（基數(shù)16）數(shù)字，顯示在由字符分割的五個(gè)組中，8-4-4-4-12總格36個(gè)字符（32個(gè)字母數(shù)字字符和4個(gè)連字符），如：

123e4567-e89b-12d3-a456-426655440000

xxxxxxxx-xxxx-Mxxx-Nxxx-xxxxxxxxxxxx

其中M代表版本，由下面的知識(shí)可知，這個(gè)UUID可能是通過(guò)Python的uuid.uuid1(node,clock_seq)生成

Python中的uuid模塊

在Python2.5以后引入，接口包括：不可變對(duì)象UUID（UUID類）和函數(shù)uuid1()、uuid3()、uuid4()、uuid5(),后面四個(gè)函數(shù)用于生成RFC4122規(guī)范中指定的第1、3、4、5版UUID。具體算法如下：

UUID()

classuuid.UUID([hex[,bytes[,bytes_le[,fields[,int[,version]]]]]])

該類用于從參數(shù)給定的內(nèi)容中實(shí)例化UUID對(duì)象（hex,bytes,bytes_le,fields,int必須且只能指定一個(gè)）：

hex：指定32個(gè)字符以創(chuàng)建UUID對(duì)象，當(dāng)指定一個(gè)32個(gè)字符構(gòu)成的字符串來(lái)創(chuàng)建一個(gè)UUID對(duì)象時(shí)，花括號(hào)、連字符和URN前綴等都是可選的；

bytes：指定一個(gè)大端字節(jié)序的總長(zhǎng)16字節(jié)的字節(jié)串來(lái)創(chuàng)建UUID對(duì)象；

bytes_le：指定一個(gè)小端字節(jié)序的總長(zhǎng)16字節(jié)的字節(jié)串來(lái)創(chuàng)建UUID對(duì)象；

fields：指定6個(gè)整數(shù)域，共計(jì)128位來(lái)創(chuàng)建UUID（其中，32位作為time_low段，16位作為time_mid段，16位作為time_hi_version段，8位作為clock_seq_hi_variant段，8位作為clock_seq_low段，48位作為node段）；

int：直接指定一個(gè)長(zhǎng)度為128個(gè)二進(jìn)制位的整數(shù)用于創(chuàng)建UUID對(duì)象；

version：（可選）指定UUID的版本，從1到5，一旦指定了該參數(shù)，生成的UUID將具有自己的變體（variant）和版本數(shù)，具體請(qǐng)參考RFC4122

下面的各種方法創(chuàng)建相同的UUID對(duì)象

u=UUID('{12345678-1234-5678-1234-567812345678}')

u=UUID(hex='12345678123456781234567812345678')

u=UUID('urn:uuid:12345678-1234-5678-1234-567812345678')

u=UUID(bytes='\x12\x34\x56\x78'*4)

u=UUID(bytes_le='\x78\x56\x34\x12\x34\x12\x78\x56'+

'\x12\x34\x56\x78\x12\x34\x56\x78')

u=UUID(fields=(0x12345678,0x1234,0x5678,0x12,0x34,0x567812345678))

u=UUID(int=0x12345678123456781234567812345678)

uuid1()

從主機(jī)ID、序列號(hào)和當(dāng)前時(shí)間生成UUID。如果未給定node，則使用getnode()獲取硬件地址。如果給出時(shí)鐘序列，則將其用作序列號(hào)；否則，將選擇隨機(jī)的14位序列號(hào)。

defuuid(node=None,clock_seq=None):

returnUUID(fields=(time_low,time_mid,time_hi_version,clock_seq_hi_variant,clock_seq_low,node),version=1)

fields各個(gè)參數(shù)含義如下圖：

uuid3()

基于命名空間標(biāo)識(shí)符（實(shí)質(zhì)上是一個(gè)UUID）和一個(gè)名稱（實(shí)質(zhì)上是一個(gè)字符串）的MD5哈希值生成的UUID

defuuid3(namespace,name):

"""GenerateaUUIDfromtheMD5hashofanamespaceUUIDandaname."""

fromhashlibimportmd5

hash=md5(namespace.bytes+bytes(name,"utf-8")).digest()

returnUUID(bytes=hash[:16],version=3)

uuid4()

基于隨機(jī)數(shù)生成的UUID

importos

defuuid4():

"""GeneratearandomUUID."""

returnUUID(bytes=os.urandom(16),version=4)

uuid5()

基于命名空間標(biāo)識(shí)符（實(shí)質(zhì)上是一個(gè)UUID）和一個(gè)名稱（實(shí)質(zhì)上是一個(gè)字符串）的SHA-1哈希值生成的UUID

defuuid5(namespace,name):

"""GenerateaUUIDfromtheSHA-1hashofanamespaceUUIDandaname."""

fromhashlibimportsha1

hash=sha1(namespace.bytes+bytes(name,"utf-8")).digest()

returnUUID(bytes=hash[:16],version=5)

由源碼可知，uuid1()使用的是UUID（fields=(...)）

uuid3()、uuid4()、uuid5()均使用的是UUID（bytes=...）

RFC4122推薦使用版本5（SHA1）而不是版本3（MD5）

uuid1()中的getnode()

獲取硬件的地址并以48位二進(jìn)制長(zhǎng)度的整數(shù)形式返回，這里所說(shuō)的硬件地址是指網(wǎng)絡(luò)接口的MAC地址，如果一個(gè)機(jī)器有多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口，可能返回其中的任一個(gè)。如果獲取失敗，將按照RFC4122的規(guī)定隨機(jī)返回48位數(shù)字，并將第8位設(shè)置為1（其組播位（第一個(gè)八位位組的最低有效位）設(shè)置為1）

關(guān)于uuid3()和uuid5()中提到的命名空間標(biāo)識(shí)符，uuid模塊定義了如下的備選項(xiàng)：

uuid.NAMESPACE_DNS

當(dāng)指定該命名空間時(shí)，參數(shù)name是一個(gè)完全限定的（fully-qualified）域名

uuid.NAMESPACE_URL

當(dāng)指定該命名空間時(shí)，參數(shù)name是一個(gè)URL

uuid.NAMESPACE_OID

當(dāng)指定該命名空間時(shí)，參數(shù)name是一個(gè)ISOOID

uuid.NAMESPACE_X500

當(dāng)指定該命名空間時(shí)，參數(shù)name是一個(gè)DER中的X.500DN或文本輸出格式

這些標(biāo)識(shí)符在源碼中統(tǒng)一指向UUID(6ba7b810-9dad-11d1-80b4-00c04fd430c8)，因此命名空間僅僅作為標(biāo)識(shí)用，定義了name參數(shù)的格式

UUID實(shí)際應(yīng)用

uuid1適應(yīng)用分布式計(jì)算環(huán)境，具有高度的唯一性；

uuid3和uuid5適合于一定范圍的名字唯一，且需要或可能重復(fù)生成UUID的環(huán)境下；

uuid4最簡(jiǎn)單，但完全隨機(jī)，不可控，建議可以在DRF生成和驗(yàn)證JWT時(shí)做用戶的SECRET_KEY用，用來(lái)保證用戶每次登錄，異設(shè)備同時(shí)登錄，修改密碼等操作，JWT失效問(wèn)題

UUID的劣勢(shì)

1.varchar(36)字符串占用空間比較大，但攜帶的信息很少，且不直觀

2.以此建立索引的時(shí)候，非常耗性能且慢

3.UUID是無(wú)序的，但是業(yè)務(wù)系統(tǒng)很多時(shí)候希望生成的是有序的，或者粗略有序

參考資料：

uuidUUIDobjectsaccordingtoRFC4122/3/library/uuid.htmlPython--uuid/Secu