在 Go 中将 UUID 输出为短字符串

Question

是否有内置方式或合理的标准包允许您将标准 UUID 转换为短字符串以启用更短的 URL？

即利用使用更大范围的字符（例如 [A-Za-z0-9] 来输出更短的字符串。

我知道我们可以使用 base64 对字节进行编码，如下所示，但我正在寻找创建看起来像 "word" 的字符串的东西，即没有 + 和 /:

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

Answer 1

一个universally unique identifier (UUID)是一个128位的值，也就是16个字节。对于人类可读的显示，许多系统使用使用插入连字符的十六进制文本的规范格式，例如：

123e4567-e89b-12d3-a456-426655440000

长度为 16*2 + 4 = 36。您可以选择省略为您提供的连字符：

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

// Output: 32 chars
123e4567e89b12d3a456426655440000
123e4567e89b12d3a456426655440000

您可以选择使用 base32 编码（用 1 个符号编码 5 位，而十六进制编码用 1 个符号编码 4 位）：

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

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

Trim 传输时尾随 = 符号，所以这将始终是 26 个字符。请注意，您必须在使用 base32.StdEncoding.DecodeString().

解码字符串之前附加 "======"

如果这对您来说还是太长，您可以使用 base64 编码（用 1 个符号编码 6 位）：

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

// Output: 22 chars
Ej5FZ-ibEtOkVkJmVUQAAA

请注意，base64.RawURLEncoding 生成一个 base64 字符串（无填充），对于 URL 包含是安全的，因为符号 table 中的 2 个额外字符（超出 [0-9a-zA-Z]) 是 - 和 _，它们都可以安全地包含在 URL 中。

不幸的是，base64 字符串可能包含超出 [0-9a-zA-Z] 的 2 个额外字符。请继续阅读。

已解释、转义的字符串

如果您不熟悉这 2 个额外的字符，您可以选择将 base64 字符串转换为 解释的转义字符串，类似于 Go 中的解释字符串文字。例如，如果要在解释的字符串文字中插入反斜杠，则必须将其加倍，因为反斜杠是表示序列的特殊字符，例如：

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

我们可能会选择做类似的事情。我们必须指定一个特殊字符：9.

^{推理： base64.RawURLEncoding使用字符集：A..Za..z0..9-_，所以9代表最高位的代码为字母数字字符（61 十进制 = 111101b）。请参阅下面的优势。}
因此，每当 base64 字符串包含 9 时，将其替换为 99。每当 base64 字符串包含额外字符时，使用 sequence 代替它们：

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

这是一个简单的替换 table，可以通过值 strings.Replacer:

捕获

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

并使用它：

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

// Output:
Ej5FZ90ibEtOkVkJmVUQAAA

这会稍微增加长度，因为有时会使用 2 个字符的序列而不是 1 个字符，但好处是只使用 [0-9a-zA-Z] 个字符，如您所愿。平均长度将少于 1 个附加字符：23 个字符。 公平贸易。

^{逻辑：为简单起见，我们假设所有可能的 uuid 具有相同的概率（uuid 不是完全随机的，所以情况并非如此，但让我们设置这个除了这只是一个估计）。最后一个 base64 符号永远不会是一个可替换的字符（这就是为什么我们选择特殊字符 9 而不是像 A），21 个字符可能会变成一个可替换的序列。一个被替换的机会：3 / 64 = 0.047，所以平均而言这意味着 21*3/64 = 0.98 个序列将 1 个字符变成 2 个字符的序列，所以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 table：

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

解码转义 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>

尝试 Go Playground 上的所有示例。

Answer 2

如建议的那样，如果您只想将一个相当随机的字符串用作 slug，最好根本不要理会 UUID。

您可以简单地使用 go 的原生 math/rand 库来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)

Answer 3

另一种选择是math/big。而 base64 的恒定输出为 22 字符，math/big 可以减少到 2 个字符，具体取决于输入：

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

在 Go 中将 UUID 输出为短字符串

Output UUID in Go as a short string

string

uuid

encoding

go

已解释、转义的字符串