在 C# 开发中，UUID（通用唯一标识符）是一种常见的标识符，用于生成全局唯一的 ID。然而，随着分布式系统和高性能应用的需求增加，UUID 的一些缺点逐渐显现。为了解决这些问题，ULID（Universally Unique Lexicographically Sortable Identifier）作为一种替代方案，正在被越来越多的开发者采用。

点击下图查看：C# 中 GUID 的全面解析：生成、格式化与应用场景，Net9版本下的 GUID V7版本使用

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1. 什么是 UUID？

UUID（Universally Unique Identifier）是一种 128 位的标识符，通常用于标识数据库记录、分布式系统中的对象等。UUID 的主要特点是：

• • 全局唯一性：理论上，UUID 的重复概率极低。
• • 固定长度：UUID 的长度为 128 位（16 字节）。
• • 多种格式：UUID 通常以 36 个字符的字符串形式表示，例如：550e8400-e29b-41d4-a716-446655440000。

尽管 UUID 在许多场景中表现良好，但它也存在一些局限性。

2. UUID 的局限性

1. 1. 排序问题
   UUID 是随机生成的，无法按时间顺序排序。这在需要按时间顺序存储或查询数据的场景中会导致性能问题。
2. 2. 可读性差
   UUID 的格式较长且随机，难以阅读和手动处理。例如：

   550e8400-e29b-41d4-a716-446655440000

3. 3. 存储效率低
   UUID 通常以字符串形式存储，占用较多的存储空间（36 个字符）。
4. 4. 索引性能问题
   在数据库中，UUID 的随机性会导致索引分布不均匀，从而降低查询性能。

3. 什么是 ULID？

ULID（Universally Unique Lexicographically Sortable Identifier）是一种 128 位的唯一标识符，与 UUID 类似，但它解决了 UUID 的一些局限性。ULID 的主要特点包括：

1. 1. 按时间排序
   ULID 的前 48 位基于时间戳（毫秒级），后 80 位为随机数。这使得 ULID 可以按时间顺序排序，非常适合需要时间排序的场景。
2. 2. 可读性更高
   ULID 使用 Base32 编码，生成的字符串更短且更易读。例如：

   01H3Z5VJ8XK4Y5F3G7T9Q2W1A6

3. 3. 存储效率更高
   ULID 的字符串长度为 26 个字符，比 UUID 的 36 个字符更短，占用更少的存储空间。
4. 4. 跨语言支持
   ULID 是一种标准格式，支持多种编程语言，包括 C#。

4. 为什么选择 ULID 替代 UUID？

• • 更好的可读性
  ULID 的 Base32 编码使其更短、更易读，便于在日志、调试信息或用户界面中显示。
• • 更高的存储效率
  ULID 的字符串长度为 26 个字符，比 UUID 的 36 个字符短约 28%，在大规模存储场景中可以节省大量空间。
• • 更好的索引性能
  由于 ULID 的时间戳部分是递增的，它在数据库中插入时会保持索引的顺序性，从而提高查询性能。

5. 使用

使用开源库 Ulid 来生成和操作 ULID。

5.1 安装 NuGet 包

通过 NuGet 安装 NUlid 库：

dotnet add package NUlid

5.2 生成 ULID

使用 Ulid.NewUlid() 方法生成一个新的 ULID：

using NUlid;
var ulid = Ulid.NewUlid();
Console.WriteLine("生成的 ULID: " + ulid);
//生成的 ULID: 01JRS29BZ18KWK6TDPSKMB93ZY

5.3 从时间戳生成 ULID

基于指定的时间生成 ULID：

var timestamp = DateTimeOffset.UtcNow;
var ulid = Ulid.NewUlid(timestamp);
Console.WriteLine("基于时间生成的 ULID: " + ulid);
// 基于时间生成的 ULID: 01JRS2APB4C2JG7Y2X6D89XRDZ

5.4 解析 ULID

ULID 可以解析出时间戳部分：

using NUlid;

var ulid = Ulid.NewUlid();
Console.WriteLine("ULID: " + ulid);
Console.WriteLine("时间戳: " + ulid.Time.ToString("o"));
//ULID: 01JRS2BPS42D6VX1AYQZJFMQZQ
//时间戳: 2025 - 04 - 14T02: 34:23.9080000 + 00:00

6. ULID 的应用场景

1. 1. 日志系统
   使用 ULID 作为日志的唯一标识符，便于按时间顺序存储和查询。
2. 2. 分布式系统
   在分布式系统中，ULID 可以作为全局唯一的标识符，同时支持时间排序。
3. 3. 数据库主键
   使用 ULID 替代 UUID 作为主键，优化索引性能并节省存储空间。
4. 4. 事件流处理
   在事件驱动架构中，ULID 可以确保事件按时间顺序处理。

7. 总结

ULID 是 UUID 的一种优秀替代方案，特别适合需要时间排序、高性能索引和更高可读性的场景。在 C# 中，使用 ULID 可以显著提升系统的性能和可维护性。 通过合理使用 ULID，开发者可以构建更高效、更可靠的分布式系统和应用程序。