UUIDをbase64文字列として保存する
質問
私は UUID をデータベースキーとして使用することを実験してきました。UUID 表現を人間が判読できる状態に保ちながら、使用するバイト量を可能な限り最小限に抑えたいと考えています。
Base64 を使用し、目的のために保存する必要がないと思われる末尾の「==」をいくつか削除して、22 バイトまで縮小したと思います。このアプローチには欠陥はありますか?
基本的に、私のテスト コードは、UUID を 22 バイトの文字列に変換するために大量の変換を実行し、それから UUID に変換し直します。
import java.io.IOException;
import java.util.UUID;
public class UUIDTest {
public static void main(String[] args){
UUID uuid = UUID.randomUUID();
System.out.println("UUID String: " + uuid.toString());
System.out.println("Number of Bytes: " + uuid.toString().getBytes().length);
System.out.println();
byte[] uuidArr = asByteArray(uuid);
System.out.print("UUID Byte Array: ");
for(byte b: uuidArr){
System.out.print(b +" ");
}
System.out.println();
System.out.println("Number of Bytes: " + uuidArr.length);
System.out.println();
try {
// Convert a byte array to base64 string
String s = new sun.misc.BASE64Encoder().encode(uuidArr);
System.out.println("UUID Base64 String: " +s);
System.out.println("Number of Bytes: " + s.getBytes().length);
System.out.println();
String trimmed = s.split("=")[0];
System.out.println("UUID Base64 String Trimmed: " +trimmed);
System.out.println("Number of Bytes: " + trimmed.getBytes().length);
System.out.println();
// Convert base64 string to a byte array
byte[] backArr = new sun.misc.BASE64Decoder().decodeBuffer(trimmed);
System.out.print("Back to UUID Byte Array: ");
for(byte b: backArr){
System.out.print(b +" ");
}
System.out.println();
System.out.println("Number of Bytes: " + backArr.length);
byte[] fixedArr = new byte[16];
for(int i= 0; i<16; i++){
fixedArr[i] = backArr[i];
}
System.out.println();
System.out.print("Fixed UUID Byte Array: ");
for(byte b: fixedArr){
System.out.print(b +" ");
}
System.out.println();
System.out.println("Number of Bytes: " + fixedArr.length);
System.out.println();
UUID newUUID = toUUID(fixedArr);
System.out.println("UUID String: " + newUUID.toString());
System.out.println("Number of Bytes: " + newUUID.toString().getBytes().length);
System.out.println();
System.out.println("Equal to Start UUID? "+newUUID.equals(uuid));
if(!newUUID.equals(uuid)){
System.exit(0);
}
} catch (IOException e) {
}
}
public static byte[] asByteArray(UUID uuid) {
long msb = uuid.getMostSignificantBits();
long lsb = uuid.getLeastSignificantBits();
byte[] buffer = new byte[16];
for (int i = 0; i < 8; i++) {
buffer[i] = (byte) (msb >>> 8 * (7 - i));
}
for (int i = 8; i < 16; i++) {
buffer[i] = (byte) (lsb >>> 8 * (7 - i));
}
return buffer;
}
public static UUID toUUID(byte[] byteArray) {
long msb = 0;
long lsb = 0;
for (int i = 0; i < 8; i++)
msb = (msb << 8) | (byteArray[i] & 0xff);
for (int i = 8; i < 16; i++)
lsb = (lsb << 8) | (byteArray[i] & 0xff);
UUID result = new UUID(msb, lsb);
return result;
}
}
出力:
UUID String: cdaed56d-8712-414d-b346-01905d0026fe
Number of Bytes: 36
UUID Byte Array: -51 -82 -43 109 -121 18 65 77 -77 70 1 -112 93 0 38 -2
Number of Bytes: 16
UUID Base64 String: za7VbYcSQU2zRgGQXQAm/g==
Number of Bytes: 24
UUID Base64 String Trimmed: za7VbYcSQU2zRgGQXQAm/g
Number of Bytes: 22
Back to UUID Byte Array: -51 -82 -43 109 -121 18 65 77 -77 70 1 -112 93 0 38 -2 0 38
Number of Bytes: 18
Fixed UUID Byte Array: -51 -82 -43 109 -121 18 65 77 -77 70 1 -112 93 0 38 -2
Number of Bytes: 16
UUID String: cdaed56d-8712-414d-b346-01905d0026fe
Number of Bytes: 36
Equal to Start UUID? true
解決
あなたは安全にこのアプリケーションでは、「==」パディングをドロップすることができます。あなたが戻ってバイトにベース64テキストをデコードした場合、ほとんどのライブラリは、それがそこにあることを期待しますが、あなただけのキーとして結果の文字列を使用しているので、それは問題ではない。
私は基本-64は、その限られた文字セットが少ないちんぷんかんぷんのように見えるので好きですが、ありますまた、ベース - 85 に。それは、より多くの文字とコードの5つの文字として4つのバイトを使用していますので、あなたは、20文字までのテキストを得ることができます。
他のヒント
私も同様のことをしようとしていました。次の形式の UUID を使用する Java アプリケーションを使用しています。 6fcb514b-b878-4c9d-95b7-8dc3a7ce6fd8
(Java の標準 UUID ライブラリを使用して生成されます)。私の場合、この UUID を 30 文字以下まで取得できる必要がありました。私は Base64 を使用しました。これらは便利な関数です。解決策がすぐには分からなかったので、誰かの役に立てば幸いです。
使用法:
String uuid_str = "6fcb514b-b878-4c9d-95b7-8dc3a7ce6fd8";
String uuid_as_64 = uuidToBase64(uuid_str);
System.out.println("as base64: "+uuid_as_64);
System.out.println("as uuid: "+uuidFromBase64(uuid_as_64));
出力:
as base64: b8tRS7h4TJ2Vt43Dp85v2A
as uuid : 6fcb514b-b878-4c9d-95b7-8dc3a7ce6fd8
機能:
import org.apache.commons.codec.binary.Base64;
private static String uuidToBase64(String str) {
Base64 base64 = new Base64();
UUID uuid = UUID.fromString(str);
ByteBuffer bb = ByteBuffer.wrap(new byte[16]);
bb.putLong(uuid.getMostSignificantBits());
bb.putLong(uuid.getLeastSignificantBits());
return base64.encodeBase64URLSafeString(bb.array());
}
private static String uuidFromBase64(String str) {
Base64 base64 = new Base64();
byte[] bytes = base64.decodeBase64(str);
ByteBuffer bb = ByteBuffer.wrap(bytes);
UUID uuid = new UUID(bb.getLong(), bb.getLong());
return uuid.toString();
}
私はほぼ正確にこのやっているアプリケーションがあります。 22文字コードさUUID。それは正常に動作します。しかし、私はこのようにそれをやっている主な理由は、IDがWebアプリケーションのURIの中にさらされているということで、36の文字がURIに表示されます何かのために実際にはかなり大きいです。 22の文字まだちょっと長いですが、私たちは間に合わます。
ここでは、このためのRubyコードです:
# Make an array of 64 URL-safe characters
CHARS64 = ("a".."z").to_a + ("A".."Z").to_a + ("0".."9").to_a + ["-", "_"]
# Return a 22 byte URL-safe string, encoded six bits at a time using 64 characters
def to_s22
integer = self.to_i # UUID as a raw integer
rval = ""
22.times do
c = (integer & 0x3F)
rval += CHARS64[c]
integer = integer >> 6
end
return rval.reverse
end
base64では、彼らがURIのパスコンポーネントに登場した場合にエスケープする必要があります文字を使用しているため、これは、base64エンコードとまったく同じではありません。あなたは、生のバイトの配列の代わりに、本当に大きな整数を持っている可能性が高くなりますので、Javaの実装は全く異なる可能性がある。
ここでは、長さが22個の文字である(そしてそれはUUIDと同じ一意性を持っている)URLセーフユニークな文字列を生成するためにorg.apache.commons.codec.binary.Base64を使用して、私のコードです。
private static Base64 BASE64 = new Base64(true);
public static String generateKey(){
UUID uuid = UUID.randomUUID();
byte[] uuidArray = KeyGenerator.toByteArray(uuid);
byte[] encodedArray = BASE64.encode(uuidArray);
String returnValue = new String(encodedArray);
returnValue = StringUtils.removeEnd(returnValue, "\r\n");
return returnValue;
}
public static UUID convertKey(String key){
UUID returnValue = null;
if(StringUtils.isNotBlank(key)){
// Convert base64 string to a byte array
byte[] decodedArray = BASE64.decode(key);
returnValue = KeyGenerator.fromByteArray(decodedArray);
}
return returnValue;
}
private static byte[] toByteArray(UUID uuid) {
byte[] byteArray = new byte[(Long.SIZE / Byte.SIZE) * 2];
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.wrap(byteArray);
LongBuffer longBuffer = buffer.asLongBuffer();
longBuffer.put(new long[] { uuid.getMostSignificantBits(), uuid.getLeastSignificantBits() });
return byteArray;
}
private static UUID fromByteArray(byte[] bytes) {
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.wrap(bytes);
LongBuffer longBuffer = buffer.asLongBuffer();
return new UUID(longBuffer.get(0), longBuffer.get(1));
}
あなたは、あなたが使用しているDBMS何を言っていないが、あなたがスペースを節約心配ならばRAWが最善のアプローチであろうと思われます。あなただけのすべてのクエリに変換するために覚えておく必要がある、またはあなたが巨大なパフォーマンスの低下を危険にさらすでしょう。
しかし、私は聞いている?:あるあなたが住んで本当に高価バイトを
ここJDK8に導入java.util.Base64
有する例である:
import java.nio.ByteBuffer;
import java.util.Base64;
import java.util.Base64.Encoder;
import java.util.UUID;
public class Uuid64 {
private static final Encoder BASE64_URL_ENCODER = Base64.getUrlEncoder().withoutPadding();
public static void main(String[] args) {
// String uuidStr = UUID.randomUUID().toString();
String uuidStr = "eb55c9cc-1fc1-43da-9adb-d9c66bb259ad";
String uuid64 = uuidHexToUuid64(uuidStr);
System.out.println(uuid64); //=> 61XJzB_BQ9qa29nGa7JZrQ
System.out.println(uuid64.length()); //=> 22
String uuidHex = uuid64ToUuidHex(uuid64);
System.out.println(uuidHex); //=> eb55c9cc-1fc1-43da-9adb-d9c66bb259ad
}
public static String uuidHexToUuid64(String uuidStr) {
UUID uuid = UUID.fromString(uuidStr);
byte[] bytes = uuidToBytes(uuid);
return BASE64_URL_ENCODER.encodeToString(bytes);
}
public static String uuid64ToUuidHex(String uuid64) {
byte[] decoded = Base64.getUrlDecoder().decode(uuid64);
UUID uuid = uuidFromBytes(decoded);
return uuid.toString();
}
public static byte[] uuidToBytes(UUID uuid) {
ByteBuffer bb = ByteBuffer.wrap(new byte[16]);
bb.putLong(uuid.getMostSignificantBits());
bb.putLong(uuid.getLeastSignificantBits());
return bb.array();
}
public static UUID uuidFromBytes(byte[] decoded) {
ByteBuffer bb = ByteBuffer.wrap(decoded);
long mostSigBits = bb.getLong();
long leastSigBits = bb.getLong();
return new UUID(mostSigBits, leastSigBits);
}
}
Base64でエンコードされたUUIDには、URLの安全とパディングなしです。
以下は、私がUUID(くしスタイル)のために使用するものです。これは、BASE64にUUID文字列またはUUIDタイプを変換するためのコードを含みます。私は、64ビットごとにそれを行うので、私は任意の等号は取り扱っておりません。
JAVA
import java.util.Calendar;
import java.util.UUID;
import org.apache.commons.codec.binary.Base64;
public class UUIDUtil{
public static UUID combUUID(){
private UUID srcUUID = UUID.randomUUID();
private java.sql.Timestamp ts = new java.sql.Timestamp(Calendar.getInstance().getTime().getTime());
long upper16OfLowerUUID = this.zeroLower48BitsOfLong( srcUUID.getLeastSignificantBits() );
long lower48Time = UUIDUtil.zeroUpper16BitsOfLong( ts );
long lowerLongForNewUUID = upper16OfLowerUUID | lower48Time;
return new UUID( srcUUID.getMostSignificantBits(), lowerLongForNewUUID );
}
public static base64URLSafeOfUUIDObject( UUID uuid ){
byte[] bytes = ByteBuffer.allocate(16).putLong(0, uuid.getLeastSignificantBits()).putLong(8, uuid.getMostSignificantBits()).array();
return Base64.encodeBase64URLSafeString( bytes );
}
public static base64URLSafeOfUUIDString( String uuidString ){
UUID uuid = UUID.fromString( uuidString );
return UUIDUtil.base64URLSafeOfUUIDObject( uuid );
}
private static long zeroLower48BitsOfLong( long longVar ){
long upper16BitMask = -281474976710656L;
return longVar & upper16BitMask;
}
private static void zeroUpper16BitsOfLong( long longVar ){
long lower48BitMask = 281474976710656L-1L;
return longVar & lower48BitMask;
}
}