超短的19位UUID，性能几乎翻倍提升

在使用UUID作为数据库主键时，当数据量达到一定数量的时候（千万级），性能比数值型ID差很多。为了提升性能，可以考虑把UUID的长度降低（数据库本身有字节存储UUID类型的可以无视）。

经研究，发现JDK自带的UUID类中toString方法其实是把128位字节转换为16进制数值，这里考虑使用62进制，既0-9a-zA-Z，为此，专门编写了一个UUID字符串生成法。

首先，需要一个将long型值转换为62进制的工具类，代码如下：

public class Numbers {

	final static char[] digits = { '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8',
			'9', 'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g', 'h', 'i', 'j', 'k', 'l',
			'm', 'n', 'o', 'p', 'q', 'r', 's', 't', 'u', 'v', 'w', 'x', 'y',
			'z', 'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F', 'G', 'H', 'I', 'J', 'K', 'L',
			'M', 'N', 'O', 'P', 'Q', 'R', 'S', 'T', 'U', 'V', 'W', 'X', 'Y',
			'Z' };

	final static Map<Character, Integer> digitMap = new HashMap<Character, Integer>();

	static {
		for (int i = 0; i < digits.length; i++) {
			digitMap.put(digits[i], (int) i);
		}
	}

	/**
	 * 支持的最大进制数
	 */
	public static final int MAX_RADIX = digits.length;

	/**
	 * 支持的最小进制数
	 */
	public static final int MIN_RADIX = 2;

	/**
	 * 将长整型数值转换为指定的进制数（最大支持62进制，字母数字已经用尽）
	 * 
	 * @param i
	 * @param radix
	 * @return
	 */
	public static String toString(long i, int radix) {
		if (radix < MIN_RADIX || radix > MAX_RADIX)
			radix = 10;
		if (radix == 10)
			return Long.toString(i);

		final int size = 65;
		int charPos = 64;

		char[] buf = new char[size];
		boolean negative = (i < 0);

		if (!negative) {
			i = -i;
		}

		while (i <= -radix) {
			buf[charPos--] = digits[(int) (-(i % radix))];
			i = i / radix;
		}
		buf[charPos] = digits[(int) (-i)];

		if (negative) {
			buf[--charPos] = '-';
		}

		return new String(buf, charPos, (size - charPos));
	}

	static NumberFormatException forInputString(String s) {
		return new NumberFormatException("For input string: \"" + s + "\"");
	}

	/**
	 * 将字符串转换为长整型数字
	 * 
	 * @param s
	 *            数字字符串
	 * @param radix
	 *            进制数
	 * @return
	 */
	public static long toNumber(String s, int radix) {
		if (s == null) {
			throw new NumberFormatException("null");
		}

		if (radix < MIN_RADIX) {
			throw new NumberFormatException("radix " + radix
					+ " less than Numbers.MIN_RADIX");
		}
		if (radix > MAX_RADIX) {
			throw new NumberFormatException("radix " + radix
					+ " greater than Numbers.MAX_RADIX");
		}

		long result = 0;
		boolean negative = false;
		int i = 0, len = s.length();
		long limit = -Long.MAX_VALUE;
		long multmin;
		Integer digit;

		if (len > 0) {
			char firstChar = s.charAt(0);
			if (firstChar < '0') {
				if (firstChar == '-') {
					negative = true;
					limit = Long.MIN_VALUE;
				} else if (firstChar != '+')
					throw forInputString(s);

				if (len == 1) {
					throw forInputString(s);
				}
				i++;
			}
			multmin = limit / radix;
			while (i < len) {
				digit = digitMap.get(s.charAt(i++));
				if (digit == null) {
					throw forInputString(s);
				}
				if (digit < 0) {
					throw forInputString(s);
				}
				if (result < multmin) {
					throw forInputString(s);
				}
				result *= radix;
				if (result < limit + digit) {
					throw forInputString(s);
				}
				result -= digit;
			}
		} else {
			throw forInputString(s);
		}
		return negative ? result : -result;
	}

}

其次，编写uuid生成工具方法，代码如下：

private static String digits(long val, int digits) {
	long hi = 1L << (digits * 4);
	return Numbers.toString(hi | (val & (hi - 1)), Numbers.MAX_RADIX)
			.substring(1);
}

/**
 * 以62进制（字母加数字）生成19位UUID，最短的UUID
 * 
 * @return
 */
public static String uuid() {
	UUID uuid = UUID.randomUUID();
	StringBuilder sb = new StringBuilder();
	sb.append(digits(uuid.getMostSignificantBits() >> 32, 8));
	sb.append(digits(uuid.getMostSignificantBits() >> 16, 4));
	sb.append(digits(uuid.getMostSignificantBits(), 4));
	sb.append(digits(uuid.getLeastSignificantBits() >> 48, 4));
	sb.append(digits(uuid.getLeastSignificantBits(), 12));
	return sb.toString();
}

如此一来，把原来32位或者36位的原始UUID缩短为19位，且不丢失精度。生成的UUID大概类似：

wcea4ucWUxPx0g8ahel
PCDoWJMPwloLBrsoGrt
S2hYVN4q32kBkIlxfAj
wFxuUfs8iBt83vK7i4Q
9kH63UK4BXx1S62Lzyk
dLo0JUu0OqLemJGxixo
n7Fw32kRj1bMSKFfTLb
xV9FV0d4g1Xj7feODwd
ajNbLuj3jGTobCKt7V4
t7laXKUe2uSDLQmWKKM

最后，如果在digits追加一些字符，甚至可以达到七八十进制的水平，可再缩短一两位UUID长度，但鉴于UUID可读性不建议这么做。

19位还是太长，而且重复几率不需要那么低，为此新写了一个生成随机ID的方法，也是采用62进制表示法，位数自定义，方法如下：

final static char[] digits = { '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8',
		'9', 'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g', 'h', 'i', 'j', 'k', 'l',
		'm', 'n', 'o', 'p', 'q', 'r', 's', 't', 'u', 'v', 'w', 'x', 'y',
		'z', 'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F', 'G', 'H', 'I', 'J', 'K', 'L',
		'M', 'N', 'O', 'P', 'Q', 'R', 'S', 'T', 'U', 'V', 'W', 'X', 'Y',
		'Z' };
/**
 * 随机ID生成器，由数字、小写字母和大写字母组成
 * 
 * @param size
 * @return
 */
public static String id(int size) {
	Random random = new Random();
	char[] cs = new char[size];
	for (int i = 0; i < cs.length; i++) {
		cs[i] = digits[random.nextInt(digits.length)];
	}
	return new String(cs);
}

假如生成的字符串长度是12，那么十亿（10^9）笔ID中重复的可能性是多少呢？根据生日悖论，概率计算公式如下（可直接拷贝到谷歌或者百度计算）：

1-e^(-(10^9)^2/62^12)=0.00030990773

也就是说，ID长度为12时，当系统中已有十亿笔数据，那么要再插入大约3000笔，才会发生一次重复。

如果数据量特别大，还是不放心冲突概率，可以简单的增加位数，比如当位数达到16位、系统已有百亿笔数据是，新插入的ID冲突的概率是多大呢？

1-e^(-(10^10)^2/62^16)=2.09764972e-9

也就是说，ID长度为16时，即使系统中已有百亿笔数据，那么还要再插入大约5亿笔，才会发生一次重复。

一般情况下，恐怕都没那么大的数据量，而且作为ID即使冲突也会导致事务回滚，一般不碍事，使用此方法再选择16位长度即可。

为啥不直接用base64？
另外直接用bigint存储，性能更好。

一群臭屌丝，有个球用

能详细解释一下你说的方法和简单样例代码吗？
希望能获得更短，不容易重复的ID方法，非常感谢！

数据库支持bigint的话，java直接用bigInteger来保存数据。

否则的话，想缩短ID长度，用Base64有很多第三方包，优点不是ID能更短，而是不用重复造轮子。

Base64编码性能略差，而且长度是22位，因为无法区分其中的固定范围值字段。至于bigint，数据库性能是好，但是毕竟是10进制，同样的精度同样的冲突概率，在数据库之外表现时会显得很长很长，比如作为URL里传递ID时。

如果使用的是mysql，还在使用UUID作为主键，那么我就无话可说了

使用int或者bigint要好的多

这不叫重复造轮子，而且精益求精，

你这个id生成的还是太长，而且不可排序，可用参考一下 MongoDB 的 ObjectId 生成策略，仅有12个字节，转换字符串只有12个，而且是可排序的。基本支持大部分需求。