Armazenando UUID as String base64
https://stackoverflow.com/questions/772802
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Tenho feito experiências com o uso de UUIDs como chaves de banco de dados. Eu quero levar-se a menor quantidade de bytes quanto possível, enquanto ainda mantém o UUID legível representação humana.
Eu acho que eu tê-lo começado até 22 bytes usando base64 e remover alguns de fuga "==" que parecem ser desnecessários para armazenar para os meus propósitos. Existem quaisquer falhas com esta abordagem?
Basicamente meu código de teste faz um monte de conversões para obter o UUID para baixo para um 22 byte String, em seguida, converte-lo de volta em um UUID.
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;
}
}
saída:
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
Solução
Você pode deixar com segurança o preenchimento "==" nesta aplicação. Se você fosse para decodificar o texto de volta base-64 para bytes, a maioria das bibliotecas seria de esperar que ele esteja lá, mas desde que você está apenas usando a string resultante como uma chave, não é um problema.
Eu gosto de Base-64, pois suas conjunto limitado de caracteres parece menos como jargão, mas há também Base- 85 . Ele usa mais personagens e códigos 4 bytes como 5 caracteres, para que você possa obter o seu texto até 20 caracteres.
Outras dicas
Eu também estava tentando fazer algo semelhante. Eu estou trabalhando com um aplicativo Java que usa UUIDs da 6fcb514b-b878-4c9d-95b7-8dc3a7ce6fd8 forma (que são gerados com o lib UUID padrão em Java). No meu caso eu precisava ser capaz de obter este UUID até 30 caracteres ou menos. Eu costumava Base64 e estas são as minhas funções de conveniência. Esperemos que eles vão ser útil para alguém como a solução não era óbvio para mim imediatamente.
Uso:
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));
Output:
as base64: b8tRS7h4TJ2Vt43Dp85v2A
as uuid : 6fcb514b-b878-4c9d-95b7-8dc3a7ce6fd8
Funções:
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();
}
Eu tenho uma aplicação onde eu estou fazendo quase exatamente isso. 22 caractere codificado UUID. Funciona bem. No entanto, a principal razão que eu estou fazendo isso dessa maneira é que os IDs são expostos em URIs do aplicativo web, e 36 caracteres é realmente muito grande para algo que aparece em um URI. 22 caracteres ainda é meio longo, mas nós fazer fazer.
Aqui está o código Ruby para isso:
# 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
Não é exatamente o mesmo que base64 que codificam porque usos base64 personagens que teriam de ser escapado se apareceu em um componente do caminho URI. A implementação Java é provável que seja muito diferente desde que você é mais propensos a ter uma matriz de bytes brutos em vez de realmente um grande inteiro.
Aqui está o meu código, ele usa org.apache.commons.codec.binary.Base64 para produzir cordas únicas url-safe que são 22 caracteres de comprimento (e que têm o mesmo singularidade como UUID).
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));
}
Você não diz o que DBMS você está usando, mas parece que RAW seria a melhor abordagem se você estiver preocupado com economia de espaço. Você só precisa se lembrar de conversão para todas as consultas, ou você correrá o risco de uma enorme queda de desempenho.
Mas eu tenho que perguntar: são bytes realmente tão caro onde você vive
Aqui está um exemplo com java.util.Base64 introduzido em JDK8:
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);
}
}
O UUID codificado em Base64 é seguro URL e sem preenchimento.
Abaixo está o que eu uso para um UUID (estilo Comb). Ele inclui código para converter uma cadeia uuid ou tipo uuid para base64. Eu faço isso por 64 bits, então eu não lidar com quaisquer sinais de igual:
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;
}
}
