場景
UUID 是指Universally Unique Identifier，翻譯為中文是通用唯一識別碼，UUID 的目的是讓分布式系統中的所有元素都能有唯一的識別信息。
在某些場景下需要給數據庫中存儲的某些字段使用唯一標志。
或者需要一些唯一標志的字符串。
注：
博客：
https://blog.csdn.net/badao_liumang_qizhi
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實現
首先新建一個ID生成器工具類IdUtils
/** * ID生成器工具類 */ public class IdUtils { /** * 獲取隨機UUID * * @return 隨機UUID */ public static String randomUUID() { return UUID.randomUUID().toString(); } /** * 簡化的UUID，去掉了橫線 * * @return 簡化的UUID，去掉了橫線 */ public static String simpleUUID() { return UUID.randomUUID().toString(true); } /** * 獲取隨機UUID，使用性能更好的ThreadLocalRandom生成UUID * * @return 隨機UUID */ public static String fastUUID() { return UUID.fastUUID().toString(); } /** * 簡化的UUID，去掉了橫線，使用性能更好的ThreadLocalRandom生成UUID * * @return 簡化的UUID，去掉了橫線 */ public static String fastSimpleUUID() { return UUID.fastUUID().toString(true); } }
在這個工具類中調用了UUID這個實現類的一些方法
UUID.java
import java.security.MessageDigest; import java.security.NoSuchAlgorithmException; import java.security.SecureRandom; import java.util.Random; import java.util.concurrent.ThreadLocalRandom; /** * 提供通用唯一識別碼（universally unique identifier）（UUID）實現 * */ public final class UUID implements java.io.Serializable, Comparable<UUID> { private static final long serialVersionUID = -1185015143654744140L; /** * SecureRandom 的單例 * */ private static class Holder { static final SecureRandom numberGenerator = getSecureRandom(); } /** 此UUID的最高64有效位 */ private final long mostSigBits; /** 此UUID的最低64有效位 */ private final long leastSigBits; /** * 私有構造 * * @param data 數據 */ private UUID(byte[] data) { long msb = 0; long lsb = 0; assert data.length == 16 : "data must be 16 bytes in length"; for (int i = 0; i < 8; i++) { msb = (msb << 8) | (data[i] & 0xff); } for (int i = 8; i < 16; i++) { lsb = (lsb << 8) | (data[i] & 0xff); } this.mostSigBits = msb; this.leastSigBits = lsb; } /** * 使用指定的數據構造新的 UUID。 * * @param mostSigBits 用於 {@code UUID} 的最高有效 64 位 * @param leastSigBits 用於 {@code UUID} 的最低有效 64 位 */ public UUID(long mostSigBits, long leastSigBits) { this.mostSigBits = mostSigBits; this.leastSigBits = leastSigBits; } /** * 獲取類型 4（偽隨機生成的）UUID 的靜態工廠。 使用加密的本地線程偽隨機數生成器生成該 UUID。 * * @return 隨機生成的 {@code UUID} */ public static UUID fastUUID() { return randomUUID(false); } /** * 獲取類型 4（偽隨機生成的）UUID 的靜態工廠。 使用加密的強偽隨機數生成器生成該 UUID。 * * @return 隨機生成的 {@code UUID} */ public static UUID randomUUID() { return randomUUID(true); } /** * 獲取類型 4（偽隨機生成的）UUID 的靜態工廠。 使用加密的強偽隨機數生成器生成該 UUID。 * * @param isSecure 是否使用{@link SecureRandom}如果是可以獲得更安全的隨機碼，否則可以得到更好的性能 * @return 隨機生成的 {@code UUID} */ public static UUID randomUUID(boolean isSecure) { final Random ng = isSecure ? Holder.numberGenerator : getRandom(); byte[] randomBytes = new byte[16]; ng.nextBytes(randomBytes); randomBytes[6] &= 0x0f; /* clear version */ randomBytes[6] |= 0x40; /* set to version 4 */ randomBytes[8] &= 0x3f; /* clear variant */ randomBytes[8] |= 0x80; /* set to IETF variant */ return new UUID(randomBytes); } /** * 根據指定的字節數組獲取類型 3（基於名稱的）UUID 的靜態工廠。 * * @param name 用於構造 UUID 的字節數組。 * * @return 根據指定數組生成的 {@code UUID} */ public static UUID nameUUIDFromBytes(byte[] name) { MessageDigest md; try { md = MessageDigest.getInstance("MD5"); } catch (NoSuchAlgorithmException nsae) { throw new InternalError("MD5 not supported"); } byte[] md5Bytes = md.digest(name); md5Bytes[6] &= 0x0f; /* clear version */ md5Bytes[6] |= 0x30; /* set to version 3 */ md5Bytes[8] &= 0x3f; /* clear variant */ md5Bytes[8] |= 0x80; /* set to IETF variant */ return new UUID(md5Bytes); } /** * 根據 {@link #toString()} 方法中描述的字符串標准表示形式創建{@code UUID}。 * * @param name 指定 {@code UUID} 字符串 * @return 具有指定值的 {@code UUID} * @throws IllegalArgumentException 如果 name 與 {@link #toString} 中描述的字符串表示形式不符拋出此異常 * */ public static UUID fromString(String name) { String[] components = name.split("-"); if (components.length != 5) { throw new IllegalArgumentException("Invalid UUID string: " + name); } for (int i = 0; i < 5; i++) { components[i] = "0x" + components[i]; } long mostSigBits = Long.decode(components[0]).longValue(); mostSigBits <<= 16; mostSigBits |= Long.decode(components[1]).longValue(); mostSigBits <<= 16; mostSigBits |= Long.decode(components[2]).longValue(); long leastSigBits = Long.decode(components[3]).longValue(); leastSigBits <<= 48; leastSigBits |= Long.decode(components[4]).longValue(); return new UUID(mostSigBits, leastSigBits); } /** * 返回此 UUID 的 128 位值中的最低有效 64 位。 * * @return 此 UUID 的 128 位值中的最低有效 64 位。 */ public long getLeastSignificantBits() { return leastSigBits; } /** * 返回此 UUID 的 128 位值中的最高有效 64 位。 * * @return 此 UUID 的 128 位值中最高有效 64 位。 */ public long getMostSignificantBits() { return mostSigBits; } /** * 與此 {@code UUID} 相關聯的版本號. 版本號描述此 {@code UUID} 是如何生成的。 * <p> * 版本號具有以下含意: * <ul> * <li>1 基於時間的 UUID * <li>2 DCE 安全 UUID * <li>3 基於名稱的 UUID * <li>4 隨機生成的 UUID * </ul> * * @return 此 {@code UUID} 的版本號 */ public int version() { // Version is bits masked by 0x000000000000F000 in MS long return (int) ((mostSigBits >> 12) & 0x0f); } /** * 與此 {@code UUID} 相關聯的變體號。變體號描述 {@code UUID} 的布局。 * <p> * 變體號具有以下含意： * <ul> * <li>0 為 NCS 向后兼容保留 * <li>2 <a href="IETF RFC 4122(Leach-Salz'" DESIGNTIMESP=969>IETF RFC 4122(Leach-Salz'" DESIGNTIMESP=518>http://www.ietf.org/rfc/rfc4122.txt">IETF RFC 4122</a>(Leach-Salz), 用於此類 * <li>6 保留，微軟向后兼容 * <li>7 保留供以后定義使用 * </ul> * * @return 此 {@code UUID} 相關聯的變體號 */ public int variant() { // This field is composed of a varying number of bits. // 0 - - Reserved for NCS backward compatibility // 1 0 - The IETF aka Leach-Salz variant (used by this class) // 1 1 0 Reserved, Microsoft backward compatibility // 1 1 1 Reserved for future definition. return (int) ((leastSigBits >>> (64 - (leastSigBits >>> 62))) & (leastSigBits >> 63)); } /** * 與此 UUID 相關聯的時間戳值。 * * <p> * 60 位的時間戳值根據此 {@code UUID} 的 time_low、time_mid 和 time_hi 字段構造。<br> * 所得到的時間戳以 100 毫微秒為單位，從 UTC（通用協調時間） 1582 年 10 月 15 日零時開始。 * * <p> * 時間戳值僅在在基於時間的 UUID（其 version 類型為 1）中才有意義。<br> * 如果此 {@code UUID} 不是基於時間的 UUID，則此方法拋出 UnsupportedOperationException。 * * @throws UnsupportedOperationException 如果此 {@code UUID} 不是 version 為 1 的 UUID。 */ public long timestamp() throws UnsupportedOperationException { checkTimeBase(); return (mostSigBits & 0x0FFFL) << 48// | ((mostSigBits >> 16) & 0x0FFFFL) << 32// | mostSigBits >>> 32; } /** * 與此 UUID 相關聯的時鍾序列值。 * * <p> * 14 位的時鍾序列值根據此 UUID 的 clock_seq 字段構造。clock_seq 字段用於保證在基於時間的 UUID 中的時間唯一性。 * <p> * {@code clockSequence} 值僅在基於時間的 UUID（其 version 類型為 1）中才有意義。 如果此 UUID 不是基於時間的 UUID，則此方法拋出 * UnsupportedOperationException。 * * @return 此 {@code UUID} 的時鍾序列 * * @throws UnsupportedOperationException 如果此 UUID 的 version 不為 1 */ public int clockSequence() throws UnsupportedOperationException { checkTimeBase(); return (int) ((leastSigBits & 0x3FFF000000000000L) >>> 48); } /** * 與此 UUID 相關的節點值。 * * <p> * 48 位的節點值根據此 UUID 的 node 字段構造。此字段旨在用於保存機器的 IEEE 802 地址，該地址用於生成此 UUID 以保證空間唯一性。 * <p> * 節點值僅在基於時間的 UUID（其 version 類型為 1）中才有意義。<br> * 如果此 UUID 不是基於時間的 UUID，則此方法拋出 UnsupportedOperationException。 * * @return 此 {@code UUID} 的節點值 * * @throws UnsupportedOperationException 如果此 UUID 的 version 不為 1 */ public long node() throws UnsupportedOperationException { checkTimeBase(); return leastSigBits & 0x0000FFFFFFFFFFFFL; } /** * 返回此{@code UUID} 的字符串表現形式。 * * <p> * UUID 的字符串表示形式由此 BNF 描述： * * <pre> * {@code * UUID = <time_low>-<time_mid>-<time_high_and_version>-<variant_and_sequence>-<node> * time_low = 4*<hexOctet> * time_mid = 2*<hexOctet> * time_high_and_version = 2*<hexOctet> * variant_and_sequence = 2*<hexOctet> * node = 6*<hexOctet> * hexOctet = <hexDigit><hexDigit> * hexDigit = [0-9a-fA-F] * } * </pre> * * </blockquote> * * @return 此{@code UUID} 的字符串表現形式 * @see #toString(boolean) */ @Override public String toString() { return toString(false); } /** * 返回此{@code UUID} 的字符串表現形式。 * * <p> * UUID 的字符串表示形式由此 BNF 描述： * * <pre> * {@code * UUID = <time_low>-<time_mid>-<time_high_and_version>-<variant_and_sequence>-<node> * time_low = 4*<hexOctet> * time_mid = 2*<hexOctet> * time_high_and_version = 2*<hexOctet> * variant_and_sequence = 2*<hexOctet> * node = 6*<hexOctet> * hexOctet = <hexDigit><hexDigit> * hexDigit = [0-9a-fA-F] * } * </pre> * * </blockquote> * * @param isSimple 是否簡單模式，簡單模式為不帶'-'的UUID字符串 * @return 此{@code UUID} 的字符串表現形式 */ public String toString(boolean isSimple) { final StringBuilder builder = new StringBuilder(isSimple ? 32 : 36); // time_low builder.append(digits(mostSigBits >> 32, 8)); if (false == isSimple) { builder.append('-'); } // time_mid builder.append(digits(mostSigBits >> 16, 4)); if (false == isSimple) { builder.append('-'); } // time_high_and_version builder.append(digits(mostSigBits, 4)); if (false == isSimple) { builder.append('-'); } // variant_and_sequence builder.append(digits(leastSigBits >> 48, 4)); if (false == isSimple) { builder.append('-'); } // node builder.append(digits(leastSigBits, 12)); return builder.toString(); } /** * 返回此 UUID 的哈希碼。 * * @return UUID 的哈希碼值。 */ @Override public int hashCode() { long hilo = mostSigBits ^ leastSigBits; return ((int) (hilo >> 32)) ^ (int) hilo; } /** * 將此對象與指定對象比較。 * <p> * 當且僅當參數不為 {@code null}、而是一個 UUID 對象、具有與此 UUID 相同的 varriant、包含相同的值（每一位均相同）時，結果才為 {@code true}。 * * @param obj 要與之比較的對象 * * @return 如果對象相同，則返回 {@code true}；否則返回 {@code false} */ @Override public boolean equals(Object obj) { if ((null == obj) || (obj.getClass() != UUID.class)) { return false; } UUID id = (UUID) obj; return (mostSigBits == id.mostSigBits && leastSigBits == id.leastSigBits); } // Comparison Operations /** * 將此 UUID 與指定的 UUID 比較。 * * <p> * 如果兩個 UUID 不同，且第一個 UUID 的最高有效字段大於第二個 UUID 的對應字段，則第一個 UUID 大於第二個 UUID。 * * @param val 與此 UUID 比較的 UUID * * @return 在此 UUID 小於、等於或大於 val 時，分別返回 -1、0 或 1。 * */ @Override public int compareTo(UUID val) { // The ordering is intentionally set up so that the UUIDs // can simply be numerically compared as two numbers return (this.mostSigBits < val.mostSigBits ? -1 : // (this.mostSigBits > val.mostSigBits ? 1 : // (this.leastSigBits < val.leastSigBits ? -1 : // (this.leastSigBits > val.leastSigBits ? 1 : // 0)))); } // ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- // Private method start /** * 返回指定數字對應的hex值 * * @param val 值 * @param digits 位 * @return 值 */ private static String digits(long val, int digits) { long hi = 1L << (digits * 4); return Long.toHexString(hi | (val & (hi - 1))).substring(1); } /** * 檢查是否為time-based版本UUID */ private void checkTimeBase() { if (version() != 1) { throw new UnsupportedOperationException("Not a time-based UUID"); } } /** * 獲取{@link SecureRandom}，類提供加密的強隨機數生成器 (RNG) * * @return {@link SecureRandom} */ public static SecureRandom getSecureRandom() { try { return SecureRandom.getInstance("SHA1PRNG"); } catch (NoSuchAlgorithmException e) { throw new UtilException(e); } } /** * 獲取隨機數生成器對象<br> * ThreadLocalRandom是JDK 7之后提供並發產生隨機數，能夠解決多個線程發生的競爭爭奪。 * * @return {@link ThreadLocalRandom} */ public static ThreadLocalRandom getRandom() { return ThreadLocalRandom.current(); } }
這其中又使用了自定義異常類UtilException
public class UtilException extends RuntimeException { private static final long serialVersionUID = 8247610319171014183L; public UtilException(Throwable e) { super(e.getMessage(), e); } public UtilException(String message) { super(message); } public UtilException(String message, Throwable throwable) { super(message, throwable); } }
使用示例
String uuid = IdUtils.simpleUUID();
