在Go中将UUID输出为短字符串

Question

有没有内置的方式或者比较标准的包能够将标准 UUID 转换成短字符串，以便生成更短的 URL？

也就是利用更大范围的字符集，例如 [A-Za-z0-9] 输出一个短字符串。

我知道可以使用 base64 对字节进行编码，如下所示，但我想找到创建类似于“单词”样式的字符串的方法，即没有 + 和 /：

```python import base64 encoded_uuid = base64.urlsafe_b64encode(uuid.bytes).rstrip(b'=') ```

id = base64.StdEncoding.EncodeToString(myUuid.Bytes())

- Jay

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也许可以使用Base32编码来避免非字母字符？因为只能编码128位信息，所以比较小。 - JimB

发现了这个软件包：https://github.com/taskcluster/slugid-go - molivier

使用 encoding/base64.NewEncoding 并禁用填充。 - thwd

我曾经使用过这个包：https://github.com/renstrom/shortuuid/ - Travis

Answer 1

一个通用唯一标识符(UUID)是一个128位的值，即16字节。为了人类可读显示，许多系统使用十六进制文本和插入连字符字符的规范格式，例如：

123e4567-e89b-12d3-a456-426655440000

这个长度为16*2 + 4 = 36。你可以选择省略连字符，这样就变成了：

fmt.Printf("%x\n", uuid)
fmt.Println(hex.EncodeToString(uuid))

// Output: 32 chars
123e4567e89b12d3a456426655440000
123e4567e89b12d3a456426655440000

你可以选择使用base32编码（与十六进制编码相比，它将5个比特编码为1个符号，而不是4个比特）：

fmt.Println(base32.StdEncoding.EncodeToString(uuid))

// Output: 26 chars
CI7EKZ7ITMJNHJCWIJTFKRAAAA======

在传输时去除尾部的=符号，这样总长度始终为26个字符。请注意，在使用base32.StdEncoding.DecodeString()解码字符串之前，必须附加"======"。

如果这仍然太长，您可以使用base64编码（它将6位编码为1个符号）：

fmt.Println(base64.RawURLEncoding.EncodeToString(uuid))

// Output: 22 chars
Ej5FZ-ibEtOkVkJmVUQAAA

请注意，base64.RawURLEncoding 生成的 base64 字符串（不带填充）适合于 URL 包含，因为符号表中的两个额外字符（除了 [0-9a-zA-Z]）是 - 和 _，这两个字符都可以安全地包含在 URL 中。

不幸的是，对于您来说，base64 字符串可能包含两个超出 [0-9a-zA-Z] 范围的额外字符。请继续阅读。

解释和转义的字符串

如果您对这两个额外字符感到陌生，您可以选择将 base64 字符串转换为类似于 Go 中解释字符串字面量的 解释和转义的字符串。例如，如果您想在解释字符串字面量中插入反斜杠，则必须将其加倍，因为反斜杠是指示序列的特殊字符，例如：

fmt.Println("One backspace: \\") // Output: "One backspace: \"

我们可以选择做类似的事情。我们必须指定一个特殊字符: 可以是9。

推理: base64.RawURLEncoding使用字符集:A..Za..z0..9-_,因此9代表具有字母数字字符的最高代码(61十进制= 111101b)。见下面的优点。

因此，每当base64字符串包含9时，请将其替换为99。每当base64字符串包含额外的字符时，请使用序列代替它们:

9  =>  99
-  =>  90
_  =>  91

这是一个简单的替换表，可以通过值 strings.Replacer 进行捕获。

var escaper = strings.NewReplacer("9", "99", "-", "90", "_", "91")

并使用它：

fmt.Println(escaper.Replace(base64.RawURLEncoding.EncodeToString(uuid)))

// Output:
Ej5FZ90ibEtOkVkJmVUQAAA

这将略微增加长度，因为有时会使用2个字符的序列而不是1个字符，但收益是只使用 [0-9a-zA-Z] 字符，正如您所需。平均长度将少于1个额外字符：23个字符。公平交易。

逻辑：为简单起见，假设所有可能的uuid具有相等的概率（uuid不是完全随机的，因此并非如此，但让我们把这个问题放在一边，因为这只是一个估计）。最后一个base64符号永远不会是可替换字符（这就是为什么我们选择特殊字符为9而不是像A），21个字符可能会变成可替换序列。一个被替换的机会是3/64 = 0.047，因此平均来说，这意味着21 * 3/64 = 0.98个序列将1个字符变成2个字符的序列，因此这等于额外字符的数量。

要解码，请使用以下strings.Replacer捕获的反向解码表：

var unescaper = strings.NewReplacer("99", "9", "90", "-", "91", "_")

解码转义的base64字符串的示例代码：

fmt.Println("Verify decoding:")
s := escaper.Replace(base64.RawURLEncoding.EncodeToString(uuid))
dec, err := base64.RawURLEncoding.DecodeString(unescaper.Replace(s))
fmt.Printf("%x, %v\n", dec, err)

输出：

123e4567e89b12d3a456426655440000, <nil>

在Go Playground上尝试所有的示例。

- icza

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很美。我不知道base64.RawURLEncoding，那个用于替换横杠和下划线的一行代码对某些人来说肯定很有用。谢谢你详细的回答。 - Jay

Answer 2

如此处所建议，如果您只需要一个相当随机的字符串作为 slug 使用，则最好根本不要使用 UUID。

您可以简单地使用 Go 的原生 math/rand 库生成所需长度的随机字符串：

import (
"math/rand"
"encoding/hex"
)


b := make([]byte, 4) //equals 8 characters
rand.Read(b) 
s := hex.EncodeToString(b)

- Karlom

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谢谢分享，这可能对一些人有用。不过，这个问题是具体询问如何呈现UUID。 - Jay

Answer 3

另一个选项是 math/big。虽然 base64 使用恒定的22个字符输出，但是根据输入不同，math/big 可以降至2个字符。

package main

import (
   "encoding/base64"
   "fmt"
   "math/big"
)

type uuid [16]byte

func (id uuid) encode() string {
   return new(big.Int).SetBytes(id[:]).Text(62)
}

func main() {
   var id uuid
   for n := len(id); n > 0; n-- {
      id[n - 1] = 0xFF
      s := base64.RawURLEncoding.EncodeToString(id[:])
      t := id.encode()
      fmt.Printf("%v %v\n", s, t)
   }
}

结果：

AAAAAAAAAAAAAAAAAAAA_w 47
AAAAAAAAAAAAAAAAAAD__w h31
AAAAAAAAAAAAAAAAAP___w 18owf
AAAAAAAAAAAAAAAA_____w 4GFfc3
AAAAAAAAAAAAAAD______w jmaiJOv
AAAAAAAAAAAAAP_______w 1hVwxnaA7
AAAAAAAAAAAA_________w 5k1wlNFHb1
AAAAAAAAAAD__________w lYGhA16ahyf
AAAAAAAAAP___________w 1sKyAAIxssts3
AAAAAAAA_____________w 62IeP5BU9vzBSv
AAAAAAD______________w oXcFcXavRgn2p67
AAAAAP_______________w 1F2si9ujpxVB7VDj1
AAAA_________________w 6Rs8OXba9u5PiJYiAf
AAD__________________w skIcqom5Vag3PnOYJI3
AP___________________w 1SZwviYzes2mjOamuMJWv
_____________________w 7N42dgm5tFLK9N8MT7fHC7

https://golang.org/pkg/math/big

- Zombo

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太棒了，谢谢分享！ - Jay