UUID（GUID）不同版本和顺序递增探究
概念
UUIDs (Universally Unique IDentifier)，也称为 GUIDs (Globally 唯一标识符）。一个 UUID 是 128 位长，并且可以保证空间和时间上的唯一性。
使用 UUID 的主要原因之一是无需集中的管理，并且 UUID 的生成算法要求它支持单台每秒超过百万次的生成速率。
布局和字节顺序
UUID 呈现的格式为：f81d4fae-7dec-11d0-a765-00a0c91e6bf6
| 字段 | 数据类型 | 字节 | 注释 |
|---|---|---|---|
| time_low | unsigned 32 bit integer | 0-3 | 低域位整数时间戳 |
| time_mid | unsigned 16 bit integer | 4-5 | 中间字段位整数时间戳 |
| time_hi_and_version | unsigned 16 bit integer | 6-7 | 高场位整数时间戳 |
| clock_seq_hi_and_reserved | unsigned 8 bit integer | 8 | 整数时钟序列与多路复用 |
| clock_seq_low | unsigned 8 bit integer | 9 | 低域位整数时钟序列 |
| node | unsigned 48 bit integer | 10-15 | 空间唯一位整数节点标识符 |
版本
版本号在时间戳的最高 4 位（time_hi_and_version 的 4-7 bit）
UUID 的变体规则如下
| Msb0 | Msb1 | Msb2 | Msb3 | 版本 | 描述 |
|---|---|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 | 1 | v1 | 基于时间的版本 |
| 0 | 0 | 1 | 0 | v2 | DEC 安全版本 |
| 0 | 0 | 1 | 1 | v3 | 基于名称的版本（本文件中规定使用 MD5 散列） |
| 0 | 1 | 0 | 0 | v4 | 随机或伪随机生成的版本 |
| 0 | 1 | 0 | 1 | v5 | 基于名称的版本（本文件中规定使用 SHA-1 散列） |
版本更准确地说应该叫子类型，称其为版本只是为了兼容性。
时间戳
时间戳是一个 60 位的值，一般使用 UTC 时间表示，如果没有 UTC 时间可用本地时间，但是尽量不建议这样做，因为本地时间要生成 UTC 时间需要额外的时区信息。
时间序列
时间序列用于帮助避免当时钟向后设置时可能出现的重复或者节点 ID 改变。如果已知时钟序列的先前值，则它智能递增，否则它应该设置为随机或者高质量的伪随机值。类似地，如果节点 ID 发生变化（例如，因为网卡在机器间移动），需要重新设置时间序列。
对于 UUID 的版本 3 或 5，时钟序列是 14 位根据名称描述构造的值。
对于 UUID 的版本 4，时钟序列是随机或伪随机的 14 位值。
节点
对于 UUID 的版本 1，节点字段包含一个 IEEE 802 MAC 地址，通常是主机地址。
对于 UUID 的版本 3 或 5，节点字段是 48 位根据名称描述构造的值。
对于 UUID 的版本 4，节点字段是随机或伪随机生成 48 位值。
nil UUID
nil UUID 是 UUID 的特殊形式，是所有 128 位均设置为零。
顺序 UUID
在数据库中存储，经常使用 UUID 作为主键，但是 UUID 有个致命缺陷，就是没有顺序。如果这种无顺序的 ID 当作主键在数据库中使用会严重影响数据库的性能。
现在有很多框架使用的算法支持生成递增的 UUID，例如 ABP 框架里的顺序 ID 参考了 https://github.com/jhtodd/SequentialGuid/blob/master/SequentialGuid/Classes/SequentialGuid.cs，这个顺序 ID 有个生成类型枚举 SequentialGuidType，SQL Server 使用 SequentialAtEnd 类型，因为 SQL Server 使用最低的有效 6 个字节来排序，其他大多数数据库应该传递 SequentialAsString 或 SequentialAsBinary。
UUID v1 也定义了基于时间的版本，但是该标准将时间戳拆分为几块，限制了其作为顺序 ID 的用途。因此这种顺序 UUID 与传统的 UUID 标准不兼容。
这个算法使用了 6 个字节 48 bit 来表示时间戳，精确到毫秒，大概能使用 5900 年，对于一般的应用足够了。
还有一个时间精度更高的实现方案：https://github.com/PomeloFoundation/Pomelo.EntityFrameworkCore.MySql/blob/ebe011a6f1b2a2a9709fe558cfc7ed3215b55c37/src/EFCore.MySql/ValueGeneration/Internal/MySqlSequentialGuidValueGenerator.cs，时间戳占 8 字节，精度到 100 ns，但是这个实现里有一些位移操作符，还结合了 UUID 的变体版本号，没有细看，猜测思路应该跟第一种顺序 UUID 也类似。
参考
作者 
