UUID 全称 Universally Unique Identifier，即通用唯一识别码。
0x01 版本#
UUID 是有不同的版本的，每个版本有不同的适用场景，比如，版本 4 建议使用随机方式生成所有的可变因子。在很多场景下，这个其实是一个非常方便的实现方式。版本 1 使用的是 时间戳＋时钟序列＋节点信息（机器信息）在一些分布式系统场景下是能严格保证全局唯一的。twitter 的 snowflake 可以看作是是 UUID 版本 1 的简化版。
到现在为止，UUID 一共有 5 个实现版本:
- 版本 1: 严格按照 UUID 定义的每个字段的意义来实现，使用的变量因子是时间戳＋时钟序列＋节点信息（Mac 地址）
- 版本 2: 基本和版本 1 一致，但是它主要是和 DCE（ IBM 的一套分布式计算环境）。但是这个版本在 ietf 中也没有具体描述，反而在 DCE 1.1: Authentication and Security Services 这篇文档中说到了具体实现。所以这个版本现在很少使用到，并且很多地方的实现也都忽略了它。
- 版本 3: 基于 name 和 namespace 的 hash 实现变量因子，版本 3 使用的是 md5 进行 hash 算法。
- 版本 4: 使用随机或者伪随机实现变量因子。
- 版本 5: 基于 name 和 namespace 的 hash 实现变量因子，版本 5 使用的是 sha1 进行 hash 算法。
不管是 UUID 的哪个版本，它的结构都是一样的，这个结构是按照版本 1 进行定义的，只是在其他版本中，版本 1 中的几个变量因子都进行了变化。
0x02 基本结构#
UUID 长度是 128bit（16 字节（128 位）），换算为 16 进制数值 (每 4 位代表一个数值) 就是有 32 个 16 进制数值组成，中间使用 4 个 - 进行分隔，按照 8-4-4-4-12 的顺序进行分隔。加上中间的横杆，UUID 有 36 个字符。比如：3e350a5c-222a-11eb-abef-0242ac110002。
UUID 的格式是这样的：xxxxxxxx-xxxx-Mxxx-Nxxx-xxxxxxxxxxxx
N 那个位置，只会是 8,9,a,b
M 那个位置，代表版本号，由于 UUID 的标准实现有 5 个版本，所以只会是 1,2,3,4,5
壹 Timestamp - 时间戳#
Timestamp 是一个 60 bits 的无符号数。对于 version 为 1 的 UUID，它从 1582-10-15 00:00:000000000 起到当前 UTC 时间，每隔 100 纳秒加一。对于无法获取 UTC 时间的系统，由于获取不到 UTC，那么你可以统一采用 localtime。（实际上一个系统时区相同就可以了）。
有了时间戳之后，结构图中的 time_low，time_mid，time_hi 就知道了。
time_low是 timestamp 60bit 中的 0 ～ 31bit，共 32bit。
time_mid是 timestamp 60bit 中的 32 ～ 47bit，共 16bit。
time_hi_and_version这个字段的意思很明确，就是包含两个部分，version 和 time_hi。version 占用 bit 数为 4. 代表它最多可以支持 31 个版本。time_hi 就是 timestamp 剩余的 12bit，一共是 16bit。
贰 Clock Sequence - 时钟序列#
如果计算 UUID 的机器进行了时间调整，或者是 nodeId 变化了（主机更换网卡），和其他的机器冲突了。那么这个时候，就需要有个变量因子进行变化来保证再次生成的 UUID 的唯一性。
其实 Clock Sequence 的变化算法很简单，当时间调整，或者 nodeId 变化的时候，直接使用一个随机数，或者，在原先的 Clock Sequence 值上面自增加一也是可以的。
Clock Sequence 一共是 14bit
clock_seq_low是 Clock Sequence 中的 0 ～ 7 bit 共 8bit。
clock_seq_hi_and_reserved包含两个部分，reserved 和 clock_seq_hi。其中 clock_seq_hi 为 Clock Sequence 中的 8 ～ 13 bit 共 6 个 bit，reserved 是 2bit，reserved 一般设置为 10。
叁 node - 节点信息#
Node 是一个 48 bits 的无符号数，对于 version 为 1 的 UUID，它选取 IEEE 802 MAC 地址，即网卡的 MAC 地址。当系统有多块网卡时，任何一块有效的网卡都可被做 Node 数据；对于没有网卡的系统，取值为随机数。
0x03 不同版本区别#
以上内容已经把 UUID 的结构构成说明清楚了。基本上这个结构构成是 UUID version1 的定义。我们可以看到，它的变量因子包含 timestamp，clock sequence，node。但在不同版本中，这几个变量因子的含义是不同的。
在 version4 中，timestamp，clock sequence, node 都是随机或者伪随机的。
但在 version3 和 5 中，是基于 name 和 namesapc 的 hash 算法生成。
其中的 name 和 namespace 基本上和我们很多语言的命名空间，类名一样，它的基本要求就是，name + namespace 才是唯一确定 hash 串的标准。换句话说，一样的 namespace + name 使用相同的 hash 算法（比如 version3 的 md5）
计算出来的结果必须是一样的，但是不同的 namespace 中的同样的 name 生成的结果是不一样的。
version3 和 version5 中的三个变量因子都是由 hash 算法保证的，version3 是 md5, version5 是 sha1。
好了，这次教程就到这里啦～如果我认为 Cloud Shell 体验不错的话，以后会继续更新的鸭！如果您认为这篇文章对您有帮助，可以考虑一下赞助吗？谢谢啦～