python模块之uuid

1. 背景知识:

　　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. 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 ).  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. 

　　为什么要使用UUID?

　　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. 常见的例子有数据库表的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. 

2. Python的uuid模块

　　python的uuid模块提供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

　　使用主机ID, 序列号, 和当前时间来生成UUID, 可保证全球范围的唯一性. 但由于使用该方法生成的UUID中包含有主机的网络地址, 因此可能危及隐私. 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. 

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

　　通过计算命名空间和名字的MD5散列值来生成UUID, 可以保证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的UUID相同.

　　4.  uuid.uuid4() : 基于随机数

　　通过随机数来生成UUID. 使用的是伪随机数有一定的重复概率. 

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

　　通过计算命名空间和名字的SHA-1散列值来生成UUID, 算法与 uuid.uuid3() 相同.

3. uuid模块的典型使用方法: 

>>> 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
'x00x01x02x03x04x05x06x07x08	
x0bx0c
x0ex0f'

>>> # make a UUID from a 16-byte string
>>> uuid.UUID(bytes=x.bytes)
UUID('00010203-0405-0607-0809-0a0b0c0d0e0f')

参考资料:

Python_uuid模块参考手册 : https://docs.python.org/2/library/uuid.html

UUID算法 : http://www.ietf.org/rfc/rfc4122.txt

总结：uuid的生成方式以随机数，以及机器序列号依据，以MD5，sha1等为算法，生成的128bit(16位)的随机字符串。