超短的19位UUID,性能几乎翻倍提升
2018-04-04 00:00
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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(上亿条),性能比序列差很很明显。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:
其次,编写uuid生成工具方法,代码如下:
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:
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PCDoWJMPwloLBrsoGrt
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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。
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。
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