UUID
什么是UUID？
通用唯一识别码（Universally Unique Identifier，缩写：UUID）是用于让分布式系统中的所有元素都能有唯一的识别信息。如此一来，每个人都可以创建不与其它人冲突的 UUID，就不需考虑数据库创建时的名称重复问题还有相关的术语：全局唯一标识符（GUID）。
版本
-
version 1, date-time & MAC address（时间戳和MAC地址）
-
version 2, date-time & group/user id （时间戳和组或用户ID）
-
version 3, MD5 hash & namespace （散列（hashing）命名空间和名称）
-
version 4, pseudo-random number （(伪)随机数）
-
version 5, SHA-1 hash & namespace （散列（hashing）命名空间和名称）
版本3使用 MD5 作为散列算法，版本5使用 SHA1。推荐版本5（SHA1）而不是版本3（MD5），建议不要使用任一版本的 UUID 作为安全凭证。这5个版本使用不同算法，利用不同的信息来产生UUID，各版本有各自优势，适用于不同情景。
定义
UUID是由一组32位数的16进制数字所构成，故UUID理论上的总数为16^32 = 2^128，约等于3.4 x 10^38。也就是说若每纳秒（ns）产生1兆个UUID，要花100亿年才会将所有UUID用完。
UUID的标准型式包含32个16进制数字，以连字号分为五段，形式为 8-4-4-4-12 的32个字符。示例：
550e8400-e29b-41d4-a716-446655440000
格式
UUID "8-4-4-4-12" 形式中总共 36 个字符（32 个字母数字字符和 4 个连字符）。例如：
123e4567-e89b-12d3-a456-426655440000
xxxxxxxx-xxxx-Mxxx-Nxxx-xxxxxxxxxxxx
M表示 UUID 版本，N的一至三个最高有效位表示 UUID 变体。在例子中，M 是 1 而且 N 是 a（10xx），这意味着此 UUID 是“版本1”、“变体1”UUID；即基于时间的 DCE/RFC 4122 UUID。
碰撞
在 103 万亿 个 版本4 UUID 中找到重复的概率是 1/1000000000 十亿分之一。
产生重复 UUID 并造成错误的情况非常低，大可不必考虑此问题。
作为数据库主键
UUID 在数据库用的应用
在分库分表环境中，由于表中数据同时存在不同数据库中，主键值平时使用的自增长将无用武之地，某个分区数据库自生成的ID无法保证全局唯一。因此需要单独设计全局主键，以避免跨库主键重复问题。
UUID作主键是最简单的方案，本地生成，性能高，没有网络耗时。但缺点也很明显，由于UUID非常长，会占用大量的存储空间；另外，作为主键建立索引和基于索引进行查询时都会存在性能问题，在InnoDB下，UUID的无序性会引起数据位置频繁变动，导致分页。
MySQL 提供了一个 UUID() 函数，它生成标准 版本1 UUID。
PostgreSQL 包含一个 UUID 数据类型，并且可以通过使用模块中的函数生成大多数版本的UUID。
Snowflake（雪花数）分布式自增ID算法
是一个19位的正整数。
Twitter的snowflake算法解决了分布式系统生成全局ID的需求，生成64位的Long型数字，组成部分：
- 第一位未使用
- 接下来41位是毫秒级时间，41位的长度可以表示69年的时间
- 5位datacenterId，5位workerId。10位的长度最多支持部署1024个节点
- 最后12位是毫秒内的计数，12位的计数顺序号支持每个节点每毫秒产生4096个ID序列
这样的好处是：毫秒数在高位，生成的ID整体上按时间趋势递增；不依赖第三方系统，稳定性和效率较高，理论上QPS约为409.6w/s（1000*2^12），并且整个分布式系统内不会产生ID碰撞；可根据自身业务灵活分配bit位。
不足：依赖机器时钟，如果时钟回拨，则可能导致生成ID重复。
综上
UUID和雪花数相比，UUID长度比较长，占用的存储空间比雪花数大，且雪花数是基本有序的，所以雪花数更合适用作分布式系统ID。
结合数据库和snowflake的唯一ID方案，可以参考业界较为成熟的解法：Leaf——美团点评分布式ID生成系统，并考虑到了高可用、容灾、分布式下时钟等问题。
在Python中使用
import uuid
print(uuid.uuid1()) # 版本一：时间戳和MAC地址
# 51927c2a-7974-11ea-953f-54e1adeabc32 54e1adeabc32是MAC地址
print(uuid.uuid3(uuid.NAMESPACE_OID, 'timeashore')) # 版本三：散列(MD5)命名空间和名称
# b92ac374-c149-35ba-9ed4-f8b4d9cd8e85
print(uuid.uuid4()) # 版本四：随机数
# 4d9c6aa2-95fa-4ac4-b30d-a520bf5684f2
print(uuid.uuid5(uuid.NAMESPACE_OID, 'timeashore')) # 版本五：散列(SHA1)命名空间和名称
# 6e107881-f2ef-5a1e-a458-1c8047070e08
# 命名空间不是输入的，预置NAMESPACE_OID, NAMESPACE_URL, NAMESPACE_DNS，它们也是一个UUID
RFC 4122 保留了“DCE security” UUID 的“版本2”；但它没有提供任何细节。因此，许多 UUID 实现省略了“版本2”。
使用较多的是版本1和版本4，因为时间戳和随机数的唯一性，版本1和版本4总是生成唯一的标识符。若希望对给定的一个字符串总是能生成相同的 UUID，使用版本3或版本5。（soc用的随机数）
