Python生成唯一id|极客教程

Python生成唯一id

在编程过程中，经常会遇到生成唯一id的需求。唯一id可以用来标识一些唯一的实体，确保数据的唯一性。本文将介绍一些用Python生成唯一id的方法，包括UUID、时间戳、雪花算法等。

UUID

UUID（Universally Unique Identifier）是一种用于标识信息的128位数，通常以32个十六进制数表示。UUID是唯一的，几乎可以确保不会发生重复。Python中有一个内置模块uuid可以用来生成UUID。

import uuid

# 生成一个随机的UUID
unique_id = uuid.uuid4()
print(unique_id)

运行结果：

c31de32c-7999-4d9c-8187-d22832da207c

通过以上代码，我们可以使用uuid模块生成一个随机的UUID。

时间戳

时间戳是指自协调世界时（UTC） 1970年01月01日00时00分00秒起至现在的总秒数。在Python中，我们可以使用time模块生成时间戳作为唯一id。

import time

# 生成一个以当前时间为基础的时间戳
timestamp = int(time.time())
print(timestamp)

运行结果：

1644762401

通过以上代码，我们可以使用time模块生成一个以当前时间为基础的时间戳作为唯一id。

雪花算法

雪花算法是Twitter开源的一个生成全局唯一ID的算法，它是一种分布式系统中生成ID的解决方案。雪花算法生成的id是一个64位的整数，其中高位是时间戳，中间位是机器ID，低位是序列号。我们可以使用Python实现雪花算法生成唯一id。

import time

class Snowflake:
    def __init__(self, worker_id, data_center_id):
        self.worker_id = worker_id
        self.data_center_id = data_center_id
        self.sequence = 0
        self.start_time = int(time.mktime(time.strptime("2020-01-01 00:00:00", "%Y-%m-%d %H:%M:%S")))
        self.worker_id_bits = 5
        self.data_center_id_bits = 5
        self.sequence_bits = 12
        self.worker_id_shift = self.sequence_bits
        self.data_center_id_shift = self.worker_id_shift + self.worker_id_bits
        self.timestamp_shift = self.data_center_id_shift + self.data_center_id_bits
        self.sequence_mask = -1 ^ (-1 << self.sequence_bits)
        self.last_timestamp = -1

    def _gen_timestamp(self):
        return int(time.time() * 1000)

    def _next_sequence(self, timestamp):
        if self.last_timestamp == timestamp:
            self.sequence = (self.sequence + 1) & self.sequence_mask
            if self.sequence == 0:
                timestamp = self._til_next_millis()
        else:
            self.sequence = 0
        self.last_timestamp = timestamp
        return timestamp

    def _til_next_millis(self):
        timestamp = self._gen_timestamp()
        while timestamp <= self.last_timestamp:
            timestamp = self._gen_timestamp()
        return timestamp

    def get_unique_id(self):
        timestamp = self._gen_timestamp()
        timestamp = self._next_sequence(timestamp)

        unique_id = ((timestamp - self.start_time) << self.timestamp_shift) | \
                    (self.data_center_id << self.data_center_id_shift) | \
                    (self.worker_id << self.worker_id_shift) | \
                    self.sequence

        return unique_id

# 初始化雪花算法
snowflake = Snowflake(worker_id=1, data_center_id=1)

# 生成一个唯一id
unique_id = snowflake.get_unique_id()
print(unique_id)

运行结果：