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Almacenamiento de UUID como base64 String (6)
He estado experimentando con el uso de UUID como claves de base de datos. Quiero tomar la menor cantidad de bytes posible, manteniendo la legibilidad de la representación del UUID.
Creo que he bajado a 22 bytes usando base64 y eliminando algunos "==" finales que parecen innecesarios de almacenar para mis propósitos. ¿Hay algún defecto con este enfoque?
Básicamente, mi código de prueba hace un montón de conversiones para bajar el UUID a una cadena de 22 bytes, luego lo convierte de nuevo en un 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;
}
}
salida:
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
A continuación se muestra lo que uso para un UUID (estilo Peine). Incluye código para convertir una cadena de uuid o un tipo de uuid a base64. Lo hago por 64 bits, por lo que no me ocupo de signos iguales:
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;
}
}
Aquí está mi código, usa org.apache.commons.codec.binary.Base64 para producir cadenas exclusivas para url que tengan 22 caracteres de longitud (y que tengan la misma singularidad 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));
}
No dice qué DBMS está usando, pero parece que RAW sería el mejor enfoque si le preocupa ahorrar espacio. Solo necesita recordar convertir para todas las consultas, o correrá el riesgo de una caída de rendimiento enorme.
Pero tengo que preguntar: ¿son realmente tan caros los bytes donde vives?
Puede colocar con seguridad el relleno "==" en esta aplicación. Si tuviera que decodificar el texto de la base 64 en bytes, la mayoría de las bibliotecas esperarían que estuviera allí, pero como solo está utilizando la cadena resultante como clave, no es un problema.
Me gusta Base-64 porque su conjunto de caracteres limitado parece menos galimatías, pero también está Base-85 . Utiliza más caracteres y codifica 4 bytes como 5 caracteres, por lo que puede obtener un texto de hasta 20 caracteres.
También estaba tratando de hacer algo similar. Estoy trabajando con una aplicación Java que usa UUID de la forma 6fcb514b-b878-4c9d-95b7-8dc3a7ce6fd8 (que se generan con la lib de UUID estándar en Java). En mi caso, necesitaba poder obtener este UUID hasta 30 caracteres o menos. Usé Base64 y estas son mis funciones de conveniencia. Espero que sean útiles para alguien, ya que la solución no me resultó obvia de inmediato.
Uso:
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));
Salida:
as base64: b8tRS7h4TJ2Vt43Dp85v2A
as uuid : 6fcb514b-b878-4c9d-95b7-8dc3a7ce6fd8
Funciones:
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();
}
Tengo una aplicación en la que estoy haciendo casi exactamente esto. 22 caracteres UUID codificados. Funciona bien. Sin embargo, la razón principal por la que lo hago de esta manera es que los ID están expuestos en los URI de la aplicación web, y 36 caracteres es realmente bastante grande para algo que aparece en un URI. 22 caracteres todavía es un poco largo, pero nos conformamos.
Aquí está el código de Ruby para esto:
# 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
No es exactamente lo mismo que la codificación base64 porque base64 usa caracteres que deberían escaparse si aparecían en un componente de ruta URI. Es probable que la implementación de Java sea bastante diferente, ya que es más probable que tenga una matriz de bytes sin formato en lugar de un número entero realmente grande.