一种比 UUID 更短的 ID 生成方式推荐

发表于

在分布式系统中，常常需要生成唯一的 traceID 用来跟踪一次用户请求的调用链。

系统之前一直使用的是 UUID，由于 UUID 是 32 位，比较长，而且不携带任何业务相关信息。除了唯一好像基本没其它优点。

于是想着有没有一种更好的 ID 生成方式？

思路：

  1. 使用 62 进制格式，可充分利用数字和字母大小写组合，压缩效率高，又避免 64 进制出现的两个特殊字符在传输过程中可能出现的问题。
  2. 使用随机数 + 时间戳的组合方式，固定生成 10 位。
    1. 前七位使用精确到毫秒的时间戳，转成 62 进制方式。7 位的 62 进制可以使用到 2080 年，基本足够用了。
    2. 后三位使用随机数填充，碰撞概率为：1/238327。

优点：

  1. 生成的串比较短，只有 10 位。
  2. 理论上，在一毫秒内重复的概率为：1/238327，已经非常小了。

附 Java 版实现源码：

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import java.security.SecureRandom;

import org.apache.commons.lang.StringUtils;

public class IdUtils {
    
    /**
     * ID 生成器（三位随机数 + 时间戳）
     */
    public static final String generateId() {
        try {
            int i = SecureRandom.getInstance("SHA1PRNG").nextInt(62 * 62 * 62 - 1);
			String time = StringUtils.leftPad(To62String(System.currentTimeMillis()), 7, '0'); // 前 7 位是时间戳，精确到毫秒。
            String random = StringUtils.leftPad(To62String(i), 3, '0'); // 后三位是随机数 
            return time + random;
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException("ID 生成失败");
        }
    }
    
    /** Base64 字符 */
    private static final 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',
            '*', '-'
    };
    
    /**
     * 10 进制转成 62 进制 
     */
    private static final String To62String(long timeMillis) {
        int mask = 62;
        int bufLength = 11;
        int charPos = bufLength;
        char[] buf = new char[bufLength];
        do {
            buf[--charPos] = DIGITS[(int) (timeMillis % mask)];
            timeMillis = timeMillis / mask;
        } while (timeMillis > 0);
        return new String(buf, charPos, (bufLength - charPos));
    }
}