如何生成绝对唯一的 GUID？

Question

有没有办法每次都生成一个 100% 新的 GUID 而不会在整个应用程序中发生冲突？

由于我无法在八小时内回答我的问题，我想出了解决方案：

internal static class GuidGenerator
{
    private static readonly HashSet<Guid> _guids = new HashSet<Guid>();

    internal static Guid GetOne()
    {
        Guid result;

        lock (_guids)
            while (!_guids.Add(result = Guid.NewGuid())) ;

        return result;
    }
    internal static void Utilize(Guid guid)
    {
        lock (_guids)
            _guids.Remove(guid);
    }
}

这段代码是否解决了应用内的问题？

编辑：呃，它变得复杂了。线程安全扼杀了速度。

Answer 1

不，没有任何方法可以生成绝对唯一 GUID。只有 3.40282367 × 10³⁸ 个可能的 GUID，因此当星系发生碰撞时，这些标识符也会发生碰撞。即使对于单个应用程序，它也取决于应用程序有多少 GUID。除非您的应用程序比所有 Google 索引器的总和还要大，否则您无需为此失眠。只需使用Guid.NewGuid()。

Answer 2

当然。 GUID 只是一个 128 位的值。所以使用一个 128 位整数（例如，由两个 ulong 值表示）并递增它。当您达到 128 位整数类型的最大值时，您已生成所有可能的 GUID。例如：

public IEnumerable<Guid> GetAllGuids()
{
    unchecked
    {
        byte[] buffer = new byte[16];
        ulong x = 0UL;
        do
        {
           byte[] high = BitConverter.GetBytes(x);
           Array.Copy(high, 0, buffer, 0, 8);
           ulong y = 0UL;
           do
           {
               y++;
               byte[] low = BitConverter.GetBytes(y);
               Array.Copy(low, 0, buffer, 8, 8);
               yield return new Guid(buffer);
           } while (y != 0UL);
           x++;
        } while (x != 0UL);
    }
}

注意事项：

• 这绝对没有想象中的那么高效。
• 遍历所有可能的 ulong 值是一件痛苦的事 - 我不喜欢使用 do...while...
• 如 cmets 中所述，这将产生无效的值 UUIDs

当然，这绝不是随机的……

实际上，正如其他人所提到的，Guid.NewGuid 发生冲突的可能性非常小。

Answer 3

不是 100%。但如果您的 GUID 生成器运行良好，那么碰撞概率非常非常小。这实际上可以算作 0。

随机生成的（类型 4）guid 大约有 120 个随机位。从生日问题可以看出，一旦生成大约 2^60 或 10^18 个 GUID，就很可能发生冲突，这该死的很多。

所以简单地使用Guid.NewGuid() 就足够了。

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IMO 您提出的解决方案不是一个好主意：

• 如果您有很多 GUID，可能会占用大量内存
• 由于您需要了解本地的所有 GUID，因此没有理由首先使用 GUID。一个简单的整数计数器也可以完成这项工作。
• 随机 GUID 冲突的可能性低于损坏数据结构的故障硬件。

您的代码本身在我看来是正确的。即，如果您注册了所有 GUID，并且您的硬件运行良好，并且软件没有其他错误，则保证不会发生冲突。

当然它也不是线程安全的，这对于静态方法来说是意料之外的。

Answer 4

如果您使用有限数量的字符，那么根据Pigeonhole（也称为Dirichlet）原则，您总是有机会收到冲突。

Answer 5

var newGuid = Guid.NewGuid();

http://msdn.microsoft.com/en-us/library/system.guid.newguid.aspx

编辑 - 我同意@David Heffernan 所说的。您可以使用现有机制来生成最佳唯一标识符，但在这个宇宙中，您可以 100% 依赖的东西很少。

Answer 6

如果您在上下文中需要唯一的 GUID，只需从 00000000-0000-0000-0000-000000000000 开始并使用增量。所有生成的 GUID 都是唯一的，除非您达到 FFFFFFFF-FFFF-FFFF-FFFF-FFFFFFFFFFFF

Answer 7

这取决于你想要什么。如果您希望生成的 GUID 具有唯一性，则可以实现。只需维护一个 GUID 列表，当您需要创建一个新的 GUID 时，这样做是一个循环，直到您找到一个不在您的列表中。

如果您想要某种全球唯一性，即全球意味着在整个星球上使用的所有 GUID 中，那么这永远无法实现。

Answer 8

您可以使用Guid.NewGuid()。它会为您生成 GUID，我相信您不会与另一个 GUID 发生冲突。

Answer 9

除了少量的 GUID 之外，存储当前的 GUID 是不切实际的 - 无论如何，这将有极低的碰撞机会。

在您定期生成可能数百万甚至数十亿个 GUID 的实际场景中，存储 128 位值以确保唯一 GUID 的开销变得不切实际。 （每个 GUID 16 个字节）

对于仅仅 10,000,000,000 个 GUID，您需要 160,000,000,000 字节 = 156,250,000 KB = 152,588 MB = 149 GB

大表中的查找时间也会使生成新的唯一 GUID 慢到虚拟爬网（在 CPU 时间范围内），特别是当新的 GUID 与现有值发生冲突时会导致生成新的 GUID - 然后需要检查，等等

生成一个“随机”的 128 位值，甚至使用（当前时间 * 处理器时钟）之类的值可能“足够接近”——仅 45 位就足以存储 1000 年的毫秒计数。 128 位为您提供 9,671,406,556,917,033,397,649,408 倍的值。

无论您做什么，128 位值都会发生冲突，即使使用计数器也是如此。

Answer 10

Guid.NewGuid() 是生成不会与另一个 GUID 冲突的 GUID 的最不可能的方法。除非您生成 GUID 并查看现有 GUID 以确保它们不存在，否则无法 100% 确定。

Answer 11

GUID http://msdn.microsoft.com/en-us/library/system.guid.newguid.aspx

编辑 - 我同意@David Heffernan 所说的。您可以使用现有机制来生成最佳唯一标识符，但在这个宇宙中，您可以 100% 依赖的东西很少。