介绍一款适合于 URL 的唯一标识符生成器——NaoID

shark
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引言

在每个软件系统中，我们都需要唯一的 IDs 来区分不同的对象。 最近，我写了一篇关于如何在大规模分布式环境下产生唯一 ID 的博文。在文章中，我们稍微了解了 UUIDs。

而在本文，我将分享一种 UUIDs 的替代方案——NaoID，它不仅能帮助你适应 uuids 所满足的场景，还能克服 uuids 中所存在缺点。

NaoID 介绍

NaoID 是一个轻量、安全、URL-友好型的唯一字符串 ID 生成器。

  • 轻量。 相比于 UUID，NaoID 的体积更小。这让 NaoID 在信息传送和存储时更加游刃有余，如果放在大规模的系统下，效果将更加显著。

  • 安全。NaoID 使用一种强加密的 API，因此比 Math.Random() 更加安全。这些 API 模块使用不可预测的硬件随机数生成器（或者真随机数生成器zh.wikipedia.org/wiki/%E7%A1…

  • 可靠。NaoID 中，使用了自己的统一算法（link.zhihu.com/?target=htt… % 生成（会导致符号分布不均匀），这是在开发 ID 生成器时经常存在的错误。（在某些情况下甚至会传播）。

  • 更大的字母表。因此，NaoID 产生的 id 长度会更短（相比 uuid ）。

NaoID 另外一个强大的地方在于，它允许使用者自定义字母表，你可以随意的更改字面意思或者要展示 id 的维度，例如，指定自定义的字母设置为 ‘1234567890ABCDEF’ ，id 的维度设置为 10，那么有：

import { alphabet } from 'nanoid'; 
const nanoid = alphabet ('1234567890ABCDEF', 10); 
model.id = nanoid();

  • 不依赖三方包。由于NanoID不依赖于任何第三方的依赖，随着时间的推移，它将有利于更加稳定的自我管理（不依赖于其他包，所以会比较稳定）。 从长远来看，这也非常有利于优化包的大小，并使其不容易出现由于依赖性所带来的问题。

    • NanoID 支持多语言, 包括 — C#, C++, Dart & Flutter, Go, Java, PHP, Python, Ruby, Rust, Swift, 等等.

性能参考

使用示例

生成 NanoID 或 UUID 非常简单。在 JavaScript 中，可以通过 npm 包引入使用，传送门 => github.com/ai/nanoid. 主模块使用 URL 友好性的符号（A-Za-z0–9_-），并且返回长度为 21 字符的 ID。

import { nanoid } from "nanoid";
model.id = nanoid() // X2JaSYP7_Q2leGI9b-MyA

你也可以指定 ID 的长度

nanoid(9); // "wMeKBp6th"

当然你也可以额使用自己的字母表生成 ID

const alphabet = '0123456789ABCDEF';
generate(alphabet, 9); // F65BF3050

风险

尽管 NaoID 使用其自身的默认字母表，每秒能产生超过 2.2 百万的唯一 IDs，虽然仍有可能产生相同的多个 IDS，但是通过计算，理论上发生相同的概率极其微小。

一些缺陷

  • 某些场景下，非人类可读是 NanoID 一项缺点

想象一下，一位客户打电话要求提供标识符，然后你必须拼写一个完整的 NanoID ，显然这并不是一种愉快的体验。然而与 UUID 相比，NanoID 可能要短得多、可读性要强一些，但在最终客户需要使用它的情况下仍然无法使用（终归都不太易读）。

  • 不能作为任何 SQL 数据表的主键

另外，如果你使用 NanoID 作为表的主键，如果你使用相同的列作为聚集索引，也会出现问题，这是因为 NanoID 是不连续的。具体来看，NanoID（甚至UUID）的本质是随机的，并通过索引按键对记录进行物理排序，因此对于每个插入（如果表上有索引），数据库必须确保也通过这些索引找到新条目，并保持索引顺序和树平衡。

为此，SQL必须对磁盘上的记录重新排序，从而从此索引中删除集群，但是当你有一些连续的东西——比如时间，在插入一个新记录之后进行聚类几乎是无代价的，并且很容易实现。

箴言

软件世界中的任何方法都是主观的，这取决于你的需求进行权衡，并选择适合自己的方案，世界上永远不存在一个设计足够具体、可以永远存在的方案。因此考虑到其中的一些限制，我们选择了某个设计，并且根据它对我们的工作方式的影响，进一步改进它。

👋 感谢您的阅读，祝您学习愉快！

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