package com.jcdm.common.utils.uuid;
|
|
import java.security.MessageDigest;
|
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
|
import java.security.SecureRandom;
|
import java.util.Random;
|
import java.util.concurrent.ThreadLocalRandom;
|
import com.jcdm.common.exception.UtilException;
|
|
/**
|
* 提供通用唯一识别码（universally unique identifier）（UUID）实现
|
*
|
* @author jc
|
*/
|
public final class UUID implements java.io.Serializable, Comparable<UUID>
|
{
|
private static final long serialVersionUID = -1185015143654744140L;
|
|
/**
|
* SecureRandom 的单例
|
*
|
*/
|
private static class Holder
|
{
|
static final SecureRandom numberGenerator = getSecureRandom();
|
}
|
|
/** 此UUID的最高64有效位 */
|
private final long mostSigBits;
|
|
/** 此UUID的最低64有效位 */
|
private final long leastSigBits;
|
|
/**
|
* 私有构造
|
*
|
* @param data 数据
|
*/
|
private UUID(byte[] data)
|
{
|
long msb = 0;
|
long lsb = 0;
|
assert data.length == 16 : "data must be 16 bytes in length";
|
for (int i = 0; i < 8; i++)
|
{
|
msb = (msb << 8) | (data[i] & 0xff);
|
}
|
for (int i = 8; i < 16; i++)
|
{
|
lsb = (lsb << 8) | (data[i] & 0xff);
|
}
|
this.mostSigBits = msb;
|
this.leastSigBits = lsb;
|
}
|
|
/**
|
* 使用指定的数据构造新的 UUID。
|
*
|
* @param mostSigBits 用于 {@code UUID} 的最高有效 64 位
|
* @param leastSigBits 用于 {@code UUID} 的最低有效 64 位
|
*/
|
public UUID(long mostSigBits, long leastSigBits)
|
{
|
this.mostSigBits = mostSigBits;
|
this.leastSigBits = leastSigBits;
|
}
|
|
/**
|
* 获取类型 4（伪随机生成的）UUID 的静态工厂。
|
*
|
* @return 随机生成的 {@code UUID}
|
*/
|
public static UUID fastUUID()
|
{
|
return randomUUID(false);
|
}
|
|
/**
|
* 获取类型 4（伪随机生成的）UUID 的静态工厂。 使用加密的强伪随机数生成器生成该 UUID。
|
*
|
* @return 随机生成的 {@code UUID}
|
*/
|
public static UUID randomUUID()
|
{
|
return randomUUID(true);
|
}
|
|
/**
|
* 获取类型 4（伪随机生成的）UUID 的静态工厂。 使用加密的强伪随机数生成器生成该 UUID。
|
*
|
* @param isSecure 是否使用{@link SecureRandom}如果是可以获得更安全的随机码，否则可以得到更好的性能
|
* @return 随机生成的 {@code UUID}
|
*/
|
public static UUID randomUUID(boolean isSecure)
|
{
|
final Random ng = isSecure ? Holder.numberGenerator : getRandom();
|
|
byte[] randomBytes = new byte[16];
|
ng.nextBytes(randomBytes);
|
randomBytes[6] &= 0x0f; /* clear version */
|
randomBytes[6] |= 0x40; /* set to version 4 */
|
randomBytes[8] &= 0x3f; /* clear variant */
|
randomBytes[8] |= 0x80; /* set to IETF variant */
|
return new UUID(randomBytes);
|
}
|
|
/**
|
* 根据指定的字节数组获取类型 3（基于名称的）UUID 的静态工厂。
|
*
|
* @param name 用于构造 UUID 的字节数组。
|
*
|
* @return 根据指定数组生成的 {@code UUID}
|
*/
|
public static UUID nameUUIDFromBytes(byte[] name)
|
{
|
MessageDigest md;
|
try
|
{
|
md = MessageDigest.getInstance("MD5");
|
}
|
catch (NoSuchAlgorithmException nsae)
|
{
|
throw new InternalError("MD5 not supported");
|
}
|
byte[] md5Bytes = md.digest(name);
|
md5Bytes[6] &= 0x0f; /* clear version */
|
md5Bytes[6] |= 0x30; /* set to version 3 */
|
md5Bytes[8] &= 0x3f; /* clear variant */
|
md5Bytes[8] |= 0x80; /* set to IETF variant */
|
return new UUID(md5Bytes);
|
}
|
|
/**
|
* 根据 {@link #toString()} 方法中描述的字符串标准表示形式创建{@code UUID}。
|
*
|
* @param name 指定 {@code UUID} 字符串
|
* @return 具有指定值的 {@code UUID}
|
* @throws IllegalArgumentException 如果 name 与 {@link #toString} 中描述的字符串表示形式不符抛出此异常
|
*
|
*/
|
public static UUID fromString(String name)
|
{
|
String[] components = name.split("-");
|
if (components.length != 5)
|
{
|
throw new IllegalArgumentException("Invalid UUID string: " + name);
|
}
|
for (int i = 0; i < 5; i++)
|
{
|
components[i] = "0x" + components[i];
|
}
|
|
long mostSigBits = Long.decode(components[0]).longValue();
|
mostSigBits <<= 16;
|
mostSigBits |= Long.decode(components[1]).longValue();
|
mostSigBits <<= 16;
|
mostSigBits |= Long.decode(components[2]).longValue();
|
|
long leastSigBits = Long.decode(components[3]).longValue();
|
leastSigBits <<= 48;
|
leastSigBits |= Long.decode(components[4]).longValue();
|
|
return new UUID(mostSigBits, leastSigBits);
|
}
|
|
/**
|
* 返回此 UUID 的 128 位值中的最低有效 64 位。
|
*
|
* @return 此 UUID 的 128 位值中的最低有效 64 位。
|
*/
|
public long getLeastSignificantBits()
|
{
|
return leastSigBits;
|
}
|
|
/**
|
* 返回此 UUID 的 128 位值中的最高有效 64 位。
|
*
|
* @return 此 UUID 的 128 位值中最高有效 64 位。
|
*/
|
public long getMostSignificantBits()
|
{
|
return mostSigBits;
|
}
|
|
/**
|
* 与此 {@code UUID} 相关联的版本号. 版本号描述此 {@code UUID} 是如何生成的。
|
* <p>
|
* 版本号具有以下含意:
|
* <ul>
|
* <li>1 基于时间的 UUID
|
* <li>2 DCE 安全 UUID
|
* <li>3 基于名称的 UUID
|
* <li>4 随机生成的 UUID
|
* </ul>
|
*
|
* @return 此 {@code UUID} 的版本号
|
*/
|
public int version()
|
{
|
// Version is bits masked by 0x000000000000F000 in MS long
|
return (int) ((mostSigBits >> 12) & 0x0f);
|
}
|
|
/**
|
* 与此 {@code UUID} 相关联的变体号。变体号描述 {@code UUID} 的布局。
|
* <p>
|
* 变体号具有以下含意：
|
* <ul>
|
* <li>0 为 NCS 向后兼容保留
|
* <li>2 <a href="http://www.ietf.org/rfc/rfc4122.txt">IETF RFC 4122</a>(Leach-Salz), 用于此类
|
* <li>6 保留，微软向后兼容
|
* <li>7 保留供以后定义使用
|
* </ul>
|
*
|
* @return 此 {@code UUID} 相关联的变体号
|
*/
|
public int variant()
|
{
|
// This field is composed of a varying number of bits.
|
// 0 - - Reserved for NCS backward compatibility
|
// 1 0 - The IETF aka Leach-Salz variant (used by this class)
|
// 1 1 0 Reserved, Microsoft backward compatibility
|
// 1 1 1 Reserved for future definition.
|
return (int) ((leastSigBits >>> (64 - (leastSigBits >>> 62))) & (leastSigBits >> 63));
|
}
|
|
/**
|
* 与此 UUID 相关联的时间戳值。
|
*
|
* <p>
|
* 60 位的时间戳值根据此 {@code UUID} 的 time_low、time_mid 和 time_hi 字段构造。<br>
|
* 所得到的时间戳以 100 毫微秒为单位，从 UTC（通用协调时间） 1582 年 10 月 15 日零时开始。
|
*
|
* <p>
|
* 时间戳值仅在在基于时间的 UUID（其 version 类型为 1）中才有意义。<br>
|
* 如果此 {@code UUID} 不是基于时间的 UUID，则此方法抛出 UnsupportedOperationException。
|
*
|
* @throws UnsupportedOperationException 如果此 {@code UUID} 不是 version 为 1 的 UUID。
|
*/
|
public long timestamp() throws UnsupportedOperationException
|
{
|
checkTimeBase();
|
return (mostSigBits & 0x0FFFL) << 48//
|
| ((mostSigBits >> 16) & 0x0FFFFL) << 32//
|
| mostSigBits >>> 32;
|
}
|
|
/**
|
* 与此 UUID 相关联的时钟序列值。
|
*
|
* <p>
|
* 14 位的时钟序列值根据此 UUID 的 clock_seq 字段构造。clock_seq 字段用于保证在基于时间的 UUID 中的时间唯一性。
|
* <p>
|
* {@code clockSequence} 值仅在基于时间的 UUID（其 version 类型为 1）中才有意义。 如果此 UUID 不是基于时间的 UUID，则此方法抛出
|
* UnsupportedOperationException。
|
*
|
* @return 此 {@code UUID} 的时钟序列
|
*
|
* @throws UnsupportedOperationException 如果此 UUID 的 version 不为 1
|
*/
|
public int clockSequence() throws UnsupportedOperationException
|
{
|
checkTimeBase();
|
return (int) ((leastSigBits & 0x3FFF000000000000L) >>> 48);
|
}
|
|
/**
|
* 与此 UUID 相关的节点值。
|
*
|
* <p>
|
* 48 位的节点值根据此 UUID 的 node 字段构造。此字段旨在用于保存机器的 IEEE 802 地址，该地址用于生成此 UUID 以保证空间唯一性。
|
* <p>
|
* 节点值仅在基于时间的 UUID（其 version 类型为 1）中才有意义。<br>
|
* 如果此 UUID 不是基于时间的 UUID，则此方法抛出 UnsupportedOperationException。
|
*
|
* @return 此 {@code UUID} 的节点值
|
*
|
* @throws UnsupportedOperationException 如果此 UUID 的 version 不为 1
|
*/
|
public long node() throws UnsupportedOperationException
|
{
|
checkTimeBase();
|
return leastSigBits & 0x0000FFFFFFFFFFFFL;
|
}
|
|
/**
|
* 返回此{@code UUID} 的字符串表现形式。
|
*
|
* <p>
|
* UUID 的字符串表示形式由此 BNF 描述：
|
*
|
* <pre>
|
* {@code
|
* UUID = <time_low>-<time_mid>-<time_high_and_version>-<variant_and_sequence>-<node>
|
* time_low = 4*<hexOctet>
|
* time_mid = 2*<hexOctet>
|
* time_high_and_version = 2*<hexOctet>
|
* variant_and_sequence = 2*<hexOctet>
|
* node = 6*<hexOctet>
|
* hexOctet = <hexDigit><hexDigit>
|
* hexDigit = [0-9a-fA-F]
|
* }
|
* </pre>
|
*
|
* </blockquote>
|
*
|
* @return 此{@code UUID} 的字符串表现形式
|
* @see #toString(boolean)
|
*/
|
@Override
|
public String toString()
|
{
|
return toString(false);
|
}
|
|
/**
|
* 返回此{@code UUID} 的字符串表现形式。
|
*
|
* <p>
|
* UUID 的字符串表示形式由此 BNF 描述：
|
*
|
* <pre>
|
* {@code
|
* UUID = <time_low>-<time_mid>-<time_high_and_version>-<variant_and_sequence>-<node>
|
* time_low = 4*<hexOctet>
|
* time_mid = 2*<hexOctet>
|
* time_high_and_version = 2*<hexOctet>
|
* variant_and_sequence = 2*<hexOctet>
|
* node = 6*<hexOctet>
|
* hexOctet = <hexDigit><hexDigit>
|
* hexDigit = [0-9a-fA-F]
|
* }
|
* </pre>
|
*
|
* </blockquote>
|
*
|
* @param isSimple 是否简单模式，简单模式为不带'-'的UUID字符串
|
* @return 此{@code UUID} 的字符串表现形式
|
*/
|
public String toString(boolean isSimple)
|
{
|
final StringBuilder builder = new StringBuilder(isSimple ? 32 : 36);
|
// time_low
|
builder.append(digits(mostSigBits >> 32, 8));
|
if (!isSimple)
|
{
|
builder.append('-');
|
}
|
// time_mid
|
builder.append(digits(mostSigBits >> 16, 4));
|
if (!isSimple)
|
{
|
builder.append('-');
|
}
|
// time_high_and_version
|
builder.append(digits(mostSigBits, 4));
|
if (!isSimple)
|
{
|
builder.append('-');
|
}
|
// variant_and_sequence
|
builder.append(digits(leastSigBits >> 48, 4));
|
if (!isSimple)
|
{
|
builder.append('-');
|
}
|
// node
|
builder.append(digits(leastSigBits, 12));
|
|
return builder.toString();
|
}
|
|
/**
|
* 返回此 UUID 的哈希码。
|
*
|
* @return UUID 的哈希码值。
|
*/
|
@Override
|
public int hashCode()
|
{
|
long hilo = mostSigBits ^ leastSigBits;
|
return ((int) (hilo >> 32)) ^ (int) hilo;
|
}
|
|
/**
|
* 将此对象与指定对象比较。
|
* <p>
|
* 当且仅当参数不为 {@code null}、而是一个 UUID 对象、具有与此 UUID 相同的 varriant、包含相同的值（每一位均相同）时，结果才为 {@code true}。
|
*
|
* @param obj 要与之比较的对象
|
*
|
* @return 如果对象相同，则返回 {@code true}；否则返回 {@code false}
|
*/
|
@Override
|
public boolean equals(Object obj)
|
{
|
if ((null == obj) || (obj.getClass() != UUID.class))
|
{
|
return false;
|
}
|
UUID id = (UUID) obj;
|
return (mostSigBits == id.mostSigBits && leastSigBits == id.leastSigBits);
|
}
|
|
// Comparison Operations
|
|
/**
|
* 将此 UUID 与指定的 UUID 比较。
|
*
|
* <p>
|
* 如果两个 UUID 不同，且第一个 UUID 的最高有效字段大于第二个 UUID 的对应字段，则第一个 UUID 大于第二个 UUID。
|
*
|
* @param val 与此 UUID 比较的 UUID
|
*
|
* @return 在此 UUID 小于、等于或大于 val 时，分别返回 -1、0 或 1。
|
*
|
*/
|
@Override
|
public int compareTo(UUID val)
|
{
|
// The ordering is intentionally set up so that the UUIDs
|
// can simply be numerically compared as two numbers
|
return (this.mostSigBits < val.mostSigBits ? -1 : //
|
(this.mostSigBits > val.mostSigBits ? 1 : //
|
(this.leastSigBits < val.leastSigBits ? -1 : //
|
(this.leastSigBits > val.leastSigBits ? 1 : //
|
0))));
|
}
|
|
// -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
|
// Private method start
|
/**
|
* 返回指定数字对应的hex值
|
*
|
* @param val 值
|
* @param digits 位
|
* @return 值
|
*/
|
private static String digits(long val, int digits)
|
{
|
long hi = 1L << (digits * 4);
|
return Long.toHexString(hi | (val & (hi - 1))).substring(1);
|
}
|
|
/**
|
* 检查是否为time-based版本UUID
|
*/
|
private void checkTimeBase()
|
{
|
if (version() != 1)
|
{
|
throw new UnsupportedOperationException("Not a time-based UUID");
|
}
|
}
|
|
/**
|
* 获取{@link SecureRandom}，类提供加密的强随机数生成器 (RNG)
|
*
|
* @return {@link SecureRandom}
|
*/
|
public static SecureRandom getSecureRandom()
|
{
|
try
|
{
|
return SecureRandom.getInstance("SHA1PRNG");
|
}
|
catch (NoSuchAlgorithmException e)
|
{
|
throw new UtilException(e);
|
}
|
}
|
|
/**
|
* 获取随机数生成器对象<br>
|
* ThreadLocalRandom是JDK 7之后提供并发产生随机数，能够解决多个线程发生的竞争争夺。
|
*
|
* @return {@link ThreadLocalRandom}
|
*/
|
public static ThreadLocalRandom getRandom()
|
{
|
return ThreadLocalRandom.current();
|
}
|
}
|
