引子

做過(guò)項(xiàng)目的同學(xué)都知道，給數(shù)據(jù)起個(gè)唯一的"身份證號(hào)"是個(gè)常見需求。比如用戶注冊(cè)、訂單編號(hào)、日志記錄等等，都需要保證每條數(shù)據(jù)都有個(gè)獨(dú)一無(wú)二的標(biāo)識(shí)。

以前可能直接用數(shù)據(jù)庫(kù)的自增ID就完事了，但現(xiàn)在系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜，分布式、微服務(wù)滿天飛，簡(jiǎn)單的自增ID就不夠用了。今天咱們就來(lái)聊聊C#里三種常用的唯一ID生成方案：GUID、UUID和ULID。

別被這些英文縮寫嚇到，其實(shí)都挺簡(jiǎn)單的。

什么是GUID？

GUID全稱叫"全局唯一標(biāo)識(shí)符"，說(shuō)白了就是一個(gè)128位（16字節(jié)）的隨機(jī)數(shù)，長(zhǎng)得像這樣：

f47ac10b-58cc-4372-a567-0e02b2c3d479

看起來(lái)挺唬人的，其實(shí)就是用連字符分割的一串十六進(jìn)制數(shù)字。

GUID的特點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：

• 全球唯一，碰撞概率比中彩票還低
• .NET原生支持，用起來(lái)超簡(jiǎn)單
• 微軟全家桶都認(rèn)這個(gè)格式

缺點(diǎn)：

• 完全隨機(jī)，沒法排序
• 用作數(shù)據(jù)庫(kù)主鍵時(shí)性能不太好（后面詳細(xì)說(shuō)）
• 看起來(lái)不夠"人性化"

什么時(shí)候用GUID？

• 分布式系統(tǒng)需要生成唯一ID
• 微軟技術(shù)棧項(xiàng)目
• 不需要排序的場(chǎng)景
• API接口的資源標(biāo)識(shí)

什么是UUID？

UUID其實(shí)就是GUID的"國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)版"，格式完全一樣，只是叫法不同。就像可樂(lè)和百事可樂(lè)，本質(zhì)上都是碳酸飲料。

UUID有好幾個(gè)版本：

• UUID v1: 基于時(shí)間戳和MAC地址（可能泄露隱私）
• UUID v4: 完全隨機(jī)（最常用）
• UUID v3/v5: 基于命名空間（可重現(xiàn)）

在.NET里，Guid.NewGuid()生成的就是UUID v4。

什么時(shí)候用UUID？

• 跨平臺(tái)項(xiàng)目（Java、Python、Node.js都支持）
• 需要與其他系統(tǒng)對(duì)接
• 強(qiáng)調(diào)"標(biāo)準(zhǔn)化"的場(chǎng)景

什么是ULID？

ULID是個(gè)相對(duì)較新的東西，全稱"通用唯一字典序可排序標(biāo)識(shí)符"。聽名字就知道，它最大的特點(diǎn)就是可排序。

ULID長(zhǎng)這樣：

01GZHT44KMWWT5V2Q4RQ6P8VWT

看起來(lái)比GUID簡(jiǎn)潔多了，沒有連字符，而且都是大寫字母和數(shù)字。

ULID的結(jié)構(gòu)

ULID很聰明，它把時(shí)間戳放在了前面：

• 前10個(gè)字符：時(shí)間戳（毫秒級(jí)）
• 后16個(gè)字符：隨機(jī)數(shù)

這樣設(shè)計(jì)的好處是，按字符串排序就等于按時(shí)間排序，非常方便。

ULID的特點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：

• 天然按時(shí)間排序
• 比GUID短，更容易閱讀
• 數(shù)據(jù)庫(kù)性能好（順序插入）
• 包含時(shí)間信息

缺點(diǎn)：

• .NET沒有原生支持，需要第三方庫(kù)
• 相對(duì)較新，生態(tài)不如GUID/UUID成熟

什么時(shí)候用ULID？

• 日志系統(tǒng)（需要按時(shí)間排序）
• 高并發(fā)寫入場(chǎng)景
• 需要"人性化"ID的場(chǎng)景
• 對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)性能要求高的項(xiàng)目

性能對(duì)比：數(shù)據(jù)庫(kù)里的表現(xiàn)

這是個(gè)重點(diǎn)話題。很多同學(xué)可能不知道，用GUID做主鍵其實(shí)挺坑的。

為什么GUID/UUID性能不好？

想象一下，你有一本通訊錄，按姓名排序。如果每次都往中間隨機(jī)插入新聯(lián)系人，你得不停地挪動(dòng)其他條目，很麻煩對(duì)吧？

數(shù)據(jù)庫(kù)索引也是這個(gè)道理。GUID是隨機(jī)的，每次插入都可能在索引的中間位置，導(dǎo)致：

• 索引頁(yè)分裂
• 大量數(shù)據(jù)移動(dòng)
• 緩存命中率低
• 整體性能下降

ULID的優(yōu)勢(shì)

ULID因?yàn)榍懊媸菚r(shí)間戳，新生成的ID總是比舊的大，所以總是插入在索引末尾，就像在通訊錄最后加新人一樣簡(jiǎn)單。

實(shí)際測(cè)試數(shù)據(jù)（以10萬(wàn)條插入為例）：

差距還是很明顯的。

代碼實(shí)戰(zhàn)

生成GUID

// 最簡(jiǎn)單的方式
var guid = Guid.NewGuid();
Console.WriteLine($"GUID: {guid}");

// 轉(zhuǎn)換為不同格式
Console.WriteLine($"無(wú)連字符: {guid:N}");
Console.WriteLine($"大括號(hào): {guid:B}");
Console.WriteLine($"小括號(hào): {guid:P}");

// 輸出示例：
// GUID: f47ac10b-58cc-4372-a567-0e02b2c3d479
// 無(wú)連字符: f47ac10b58cc4372a5670e02b2c3d479
// 大括號(hào): {f47ac10b-58cc-4372-a567-0e02b2c3d479}
// 小括號(hào): (f47ac10b-58cc-4372-a567-0e02b2c3d479)

生成UUID

// 在.NET中，UUID就是GUID
var uuid = Guid.NewGuid();
Console.WriteLine($"UUID: {uuid}");

// 如果需要特定版本的UUID，可能需要第三方庫(kù)
// 比如 UUIDNext 包

生成ULID

首先安裝NuGet包：

dotnet add package Ulid

然后使用：

using System;

classProgram
{
    static void Main()
    {
        // 生成ULID
        var ulid = Ulid.NewUlid();
        Console.WriteLine($"ULID: {ulid}");
        
        // ULID可以轉(zhuǎn)換為GUID
        var guid = ulid.ToGuid();
        Console.WriteLine($"轉(zhuǎn)換為GUID: {guid}");
        
        // 也可以從時(shí)間戳生成ULID
        var timestamp = DateTimeOffset.UtcNow;
        var timedUlid = Ulid.NewUlid(timestamp);
        Console.WriteLine($"指定時(shí)間的ULID: {timedUlid}");
    }
}

實(shí)際項(xiàng)目中的選擇建議

場(chǎng)景一：傳統(tǒng)Web應(yīng)用

如果你的項(xiàng)目比較傳統(tǒng)，單體架構(gòu)，用戶量不是特別大：

• 推薦GUID：簡(jiǎn)單可靠，.NET原生支持
• 如果對(duì)性能要求高，考慮用自增ID + GUID的組合

場(chǎng)景二：分布式系統(tǒng)

多個(gè)服務(wù)需要生成唯一ID，不能依賴數(shù)據(jù)庫(kù)自增：

• 推薦ULID：性能好，可排序，適合微服務(wù)
• 如果團(tuán)隊(duì)對(duì)新技術(shù)接受度不高，GUID也行

場(chǎng)景三：日志系統(tǒng)

需要按時(shí)間查詢，寫入頻繁：

• 強(qiáng)烈推薦ULID：天生按時(shí)間排序，性能優(yōu)秀

場(chǎng)景四：對(duì)外API

需要給外部系統(tǒng)提供資源標(biāo)識(shí)：

• 推薦UUID：標(biāo)準(zhǔn)化，跨平臺(tái)兼容性好

性能優(yōu)化小貼士

如果必須用GUID做主鍵

• **使用NEWSEQUENTIALID()**（SQL Server）

CREATE TABLE Users (
    Id UNIQUEIDENTIFIER DEFAULT NEWSEQUENTIALID() PRIMARY KEY,
    Name NVARCHAR(100)
);

• 考慮復(fù)合主鍵

public class Order
{
    public int SequenceId { get; set; }  // 自增，聚集索引
    public Guid OrderId { get; set; }    // GUID，對(duì)外暴露
    // 其他屬性...
}

ULID的最佳實(shí)踐

1. 統(tǒng)一時(shí)間源：分布式環(huán)境下確保各節(jié)點(diǎn)時(shí)間同步
2. 批量生成：一次生成多個(gè)ULID時(shí)使用同一時(shí)間戳
3. 合理緩存：避免頻繁創(chuàng)建ULID生成器

總結(jié)

三種方案各有千秋：

• GUID/UUID：老牌勁旅，穩(wěn)定可靠，適合大多數(shù)場(chǎng)景
• ULID：后起之秀，性能優(yōu)秀，特別適合需要排序的場(chǎng)景

選擇建議：

• 新項(xiàng)目?jī)?yōu)先考慮ULID
• 已有項(xiàng)目如果性能沒問(wèn)題，繼續(xù)用GUID也行
• 對(duì)外接口推薦UUID（標(biāo)準(zhǔn)化）

最重要的是，不要為了用新技術(shù)而用新技術(shù)。根據(jù)實(shí)際需求選擇最合適的方案，才是明智之舉。