1. 概述
在本文中，我们将了解UUID(通用唯一标识符)代码，有时也称为GUID(全局唯一标识符)。简而言之，它是一个以“-”分隔的十六进制字符形式的128位长数字：
e58ed763-928c-4155-bee9-fdbaaadc15f3
一个标准的UUID代码包含32个十六进制数字和4个“-”符号，这使得它的长度等于36个字符。还有一个Nil UUID代码，其中所有位都设置为0。
在这里，我们将看看Java中的UUID类。首先，我们将了解如何使用类本身，然后我们将看看不同类型的UUID以及我们如何在Java中生成它们。
2. UUID类
UUID类有一个构造函数，它需要两个long参数来描述最重要的64位和最不重要的64位：
UUID uuid = new UUID(mostSignificant64Bits, leastSignificant64Bits);
直接使用构造函数的缺点是我们必须构造UUID的位模式，当我们想重新创建一个UUID对象时，这可能是一个很好的解决方案。但大多数时候，我们使用UUID来标识一些东西，并且可以分配一个随机值。因此，UUID类提供了三个我们可以使用的静态方法。
首先，我们可以使用.nameUUIDFromBytes()方法创建一个版本3 UUID ，它需要一个字节数组作为参数：
UUID uuid = UUID.nameUUIDFromBytes(bytes);
其次，我们可以从先前生成的代码中解析UUID字符串值：
UUID uuid = UUID.fromString(uuidHexDigitString);
同样，此方法使用一些输入来创建UUID代码。但是，有一种更方便的方法可以在不提供任何参数作为输入的情况下创建UUID。最后，使用.randomUUID()方法，我们可以创建一个版本4 UUID：
UUID uuid = UUID.randomUUID();
接下来，我们将尝试了解UUID的结构。
3. 结构
特别是，让我们考虑以下带有相应掩码的UUID：
123e4567-e89b-42d3-a456-556642440000
xxxxxxxx-xxxx-Bxxx-Axxx-xxxxxxxxxxxx
3.1 UUID变体
在上面的示例中，A表示定义UUID布局的变体。UUID中的所有其他位取决于变量字段的布局。因此，变体表示A的三个最高有效位：
MSB1 MSB2 MSB3
0 X X reserved (0)
1 0 X current variant (2)
1 1 0 reserved for Microsoft (6)
1 1 1 reserved for future (7)
上面例子UUID中的A值为“a”，二进制为10xx。因此，布局变体为2。
3.2 UUID版本
同样，B代表版本。在示例UUID中，B的值为4，这意味着它使用的是版本4。
对于Java中的任何UUID对象，我们可以使用.variant()和.version()方法检查变体和版本：
UUID uuid = UUID.randomUUID();
int variant = uuid.variant();
int version = uuid.version();
此外，变体2 UUID有五个不同的版本：
- 基于时间(UUID v1)
- DCE安全(UUID v2)
- 基于名称(UUID v3和UUID v5)
- 随机(UUID v4)
但是，Java只提供了v3和v4的实现。或者，我们可以使用构造函数生成其他类型。
4. UUID版本
4.1 版本1
UUID版本1使用当前时间戳和生成UUID的设备的MAC地址。特别是，时间戳是从1582年10月15日开始以100纳秒为单位测量的。不过，如果隐私是一个问题，我们可以使用一个随机的48位数字而不是MAC地址。
考虑到这一点，让我们生成最低有效位和最高有效位的64位作为long值：
private static long get64LeastSignificantBitsForVersion1() {
Random random = new Random();
long random63BitLong = random.nextLong() & 0x3FFFFFFFFFFFFFFFL;
long variant3BitFlag = 0x8000000000000000L;
return random63BitLong + variant3BitFlag;
}
上面，我们组合了两个long值，表示随机long值的最后63位和3位变体标志。接下来，我们使用时间戳创建64个最高有效位：
private static long get64MostSignificantBitsForVersion1() {
final long timeForUuidIn100Nanos = System.currentTimeMillis();
final long time_low = (timeForUuidIn100Nanos & 0x0000_0000_FFFF_FFFFL) << 32;
final long time_mid = ((timeForUuidIn100Nanos >> 32) & 0xFFFF) << 16;
final long version = 1 << 12; final long time_hi = ((timeForUuidIn100Nanos >> 48) & 0x0FFF);
return time_low + time_mid + version + time_hi;
}
然后我们可以将这两个值传递给UUID的构造函数：
public static UUID generateType1UUID() {
long most64SigBits = get64MostSignificantBitsForVersion1();
long least64SigBits = get64LeastSignificantBitsForVersion1();
return new UUID(most64SigBits, least64SigBits);
}
4.2 版本2
接下来，版本2也使用时间戳和MAC地址。但是，RFC 4122并未指定确切的生成细节，因此我们不会在本文中查看实现。
4.3 版本3和5
版本3和版本版UUID使用从唯一名称空间中提取的哈希名称。此外，名称的概念不限于文本形式。例如，域名系统(DNS)、对象标识符(OID)、URL等都被视为有效的命名空间。
UUID = hash(NAMESPACE_IDENTIFIER + NAME)
详细来说，UUID v3和UUID v5之间的区别在于哈希算法-v3使用MD5(128位)，而v5使用截断为128位的SHA-1(160位)。对于这两个版本，我们替换位以相应地更正版本和变体。
或者，我们可以从先前的命名空间和给定名称生成类型3 UUID，并使用方法.nameUUIDFromBytes()：
byte[] nameSpaceBytes = bytesFromUUID(namespace);
byte[] nameBytes = name.getBytes("UTF-8");
byte[] result = joinBytes(nameSpaceBytes, nameBytes);
UUID uuid = UUID.nameUUIDFromBytes(result);
在这里，我们将命名空间的十六进制字符串转换为字节数组，然后将其与名称组合以创建UUID。
为了简单起见，我们不会描述版本5的实现，因为它是相似的。但是，请记住Java不实现类型5。
4.4 版本4
最后，我们已经描述了如何生成版本4 UUID。同样，我们调用UUID类提供的randomUUID()方法来获取UUID v4。
5. 总结
在本教程中，我们看到了UUID的结构和各种现有版本。首先，我们了解了如何在Java中创建UUID。然后，我们更详细地描述了一些UUID版本。最后，我们提供了一些代码示例来手动生成自定义需求的UUID代码。
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