Python通用唯一標識符uuid模塊使用案例

1. 背景知識:

　　UUID: 通用唯一標識符 ( Universally Unique Identifier ), 對于所有的UUID它可以保證在空間和時間上的唯一性. 它是通過MAC地址, 時間戳, 命名空間, 隨機數, 偽隨機數來保證生成ID的唯一性, 有著固定的大小( 128 bit ). 它的唯一性和一致性特點使得可以無需注冊過程就能夠產生一個新的UUID. UUID可以被用作多種用途, 既可以用來短時間內標記一個對象, 也可以可靠的辨別網絡中的持久性對象.

　　為什么要使用UUID?

　　很多應用場景需要一個id, 但是又不要求這個id 有具體的意義, 僅僅用來標識一個對象. 常見的例子有數據庫表的id 字段. 另一個例子是前端的各種UI庫, 因為它們通常需要動態創建各種UI元素, 這些元素需要唯一的id , 這時候就需要使用UUID了.

2. Python的uuid模塊

　　python的uuid模塊提供UUID類和函數uuid1(), uuid3(), uuid4(), uuid5() 來生成1, 3, 4, 5各個版本的UUID ( 需要注意的是: python中沒有uuid2()這個函數). 對uuid模塊中最常用的幾個函數總結如下:

　　1. uuid.uuid1([node[, clock_seq]]) : 基于時間戳

　　使用主機ID, 序列號, 和當前時間來生成UUID, 可保證全球范圍的唯一性. 但由于使用該方法生成的UUID中包含有主機的網絡地址, 因此可能危及隱私. 該函數有兩個參數, 如果 node 參數未指定, 系統將會自動調用 getnode() 函數來獲取主機的硬件地址. 如果 clock_seq 參數未指定系統會使用一個隨機產生的14位序列號來代替.

　　2. uuid.uuid3(namespace, name) : 基于名字的MD5散列值

　　通過計算命名空間和名字的MD5散列值來生成UUID, 可以保證同一命名空間中不同名字的唯一性和不同命名空間的唯一性, 但同一命名空間的同一名字生成的UUID相同.

　　4. uuid.uuid4() : 基于隨機數

　　通過隨機數來生成UUID. 使用的是偽隨機數有一定的重復概率.

　　5. uuid.uuid5(namespace, name) : 基于名字的SHA-1散列值

　　通過計算命名空間和名字的SHA-1散列值來生成UUID, 算法與 uuid.uuid3() 相同.

3. uuid模塊的典型使用方法:

>>> import uuid

>>> # 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')

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