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Stockage de l'UUID en tant que chaîne base64

J'ai expérimenté l'utilisation des UUID comme clés de base de données. Je veux prendre le moins d'octets possible, tout en gardant la représentation UUID lisible par l'homme.

Je pense que je l'ai réduit à 22 octets en utilisant base64 et en supprimant certains "==" qui semblent inutiles à stocker pour mes besoins. Y a-t-il des défauts dans cette approche?

Fondamentalement, mon code de test effectue un tas de conversions pour obtenir l'UUID en une chaîne de 22 octets, puis le reconvertit en 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;
    }

}

sortie:

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
javasqlbytearraybase64uuid
68
mainstringargs

Vous pouvez déposer en toute sécurité le rembourrage "==" dans cette application. Si vous deviez décoder le texte en base 64 en octets, la plupart des bibliothèques s'attendraient à ce qu'il soit là, mais puisque vous utilisez simplement la chaîne résultante comme clé, ce n'est pas un problème.

J'aime Base-64 parce que son jeu de caractères limité ressemble moins à du charabia, mais il y a aussi Base-85 . Il utilise plus de caractères et code 4 octets que 5 caractères, vous pouvez donc réduire votre texte à 20 caractères.

28
erickson

J'essayais aussi de faire quelque chose de similaire. Je travaille avec une application Java qui utilise des UUID de la forme 6fcb514b-b878-4c9d-95b7-8dc3a7ce6fd8 (qui sont générés avec la bibliothèque UUID standard en Java). Dans mon cas, j'avais besoin de pouvoir réduire cet UUID à 30 caractères ou moins. J'ai utilisé Base64 et ce sont mes fonctions pratiques. J'espère qu'ils seront utiles à quelqu'un car la solution n'était pas évidente pour moi tout de suite.

tilisation:

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));

Sortie:

as base64: b8tRS7h4TJ2Vt43Dp85v2A
as uuid  : 6fcb514b-b878-4c9d-95b7-8dc3a7ce6fd8

Fonctions:

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();
}
56
swill

J'ai une application où je fais presque exactement cela. UUID codé de 22 caractères. Ça fonctionne bien. Cependant, la principale raison pour laquelle je le fais de cette façon est que les ID sont exposés dans les URI de l'application Web, et 36 caractères sont vraiment assez gros pour quelque chose qui apparaît dans un URI. 22 caractères c'est encore un peu long, mais on se débrouille.

Voici le code Ruby pour cela:

  # 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

Ce n'est pas exactement la même chose que l'encodage base64 car base64 utilise des caractères qui devraient être échappés s'ils apparaissaient dans un composant de chemin URI. L'implémentation Java est probablement très différente car vous avez plus de chances d'avoir un tableau d'octets bruts au lieu d'un très grand entier.

8
Bob Aman

Voici mon code, il utilise org.Apache.commons.codec.binary.Base64 pour produire des chaînes uniques sécurisées pour les URL de 22 caractères (et qui ont la même unicité que 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));
}
7
stikkos

Vous ne dites pas quel SGBD vous utilisez, mais il semble que RAW serait la meilleure approche si vous êtes soucieux d'économiser de l'espace. Vous avez juste besoin de vous rappeler de convertir pour toutes les requêtes, sinon vous risquez une baisse considérable des performances.

Mais je dois demander: les octets sont-ils vraiment si chers où vous vivez?

3
kdgregory

Voici un exemple avec Java.util.Base64 introduit dans 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);
  }
}

L'UUID encodé en Base64 est sûr pour les URL et sans remplissage.

2
stokito

Voici ce que j'utilise pour un UUID (style Comb). Il comprend du code pour convertir une chaîne uuid ou un type uuid en base64. Je le fais par 64 bits, donc je ne traite aucun signe égal:

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;
    }
}
1
Dennis