import java.security.MessageDigest;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
import java.security.SecureRandom;
import java.util.Random;
import java.util.concurrent.ThreadLocalRandom;/**
* 提供通用唯一识别码(universally unique identifier)(UUID)实现
**/
public final class UUID implements java.io.Serializable, Comparable{private static final long serialVersionUID = -1185015143654744140L;/**
* SecureRandom 的单例
**/
private static classHolder
{static final SecureRandom numberGenerator =getSecureRandom();
}/** 此UUID的最高64有效位*/
private final longmostSigBits;/** 此UUID的最低64有效位*/
private final longleastSigBits;/**
* 私有构造
*
* @param data 数据*/
private UUID(byte[] data)
{long msb = 0;long lsb = 0;
assert data.length== 16 : "data must be 16 bytes in length";for (int i = 0; i < 8; i++)
{
msb= (msb << 8) | (data[i] & 0xff);
}for (int i = 8; i < 16; i++)
{
lsb= (lsb << 8) | (data[i] & 0xff);
}this.mostSigBits =msb;this.leastSigBits =lsb;
}/**
* 使用指定的数据构造新的 UUID。
*
* @param mostSigBits 用于 {@code UUID} 的最高有效 64 位
* @param leastSigBits 用于 {@code UUID} 的最低有效 64 位*/
public UUID(long mostSigBits, longleastSigBits)
{this.mostSigBits =mostSigBits;this.leastSigBits =leastSigBits;
}/**
* 获取类型 4(伪随机生成的)UUID 的静态工厂。 使用加密的本地线程伪随机数生成器生成该 UUID。
*
* @return 随机生成的 {@code UUID}*/
public staticUUID fastUUID()
{return randomUUID(false);
}/**
* 获取类型 4(伪随机生成的)UUID 的静态工厂。 使用加密的强伪随机数生成器生成该 UUID。
*
* @return 随机生成的 {@code UUID}*/
public staticUUID randomUUID()
{return randomUUID(true);
}/**
* 获取类型 4(伪随机生成的)UUID 的静态工厂。 使用加密的强伪随机数生成器生成该 UUID。
*
* @param isSecure 是否使用{@link SecureRandom}如果是可以获得更安全的随机码，否则可以得到更好的性能
* @return 随机生成的 {@code UUID}*/
public staticUUID randomUUID(boolean isSecure)
{
final Random ng= isSecure ?Holder.numberGenerator : getRandom();byte[] randomBytes = new byte[16];
ng.nextBytes(randomBytes);
randomBytes[6] &= 0x0f; /*clear version*/randomBytes[6] |= 0x40; /*set to version 4*/randomBytes[8] &= 0x3f; /*clear variant*/randomBytes[8] |= 0x80; /*set to IETF variant*/
return newUUID(randomBytes);
}/**
* 根据指定的字节数组获取类型 3(基于名称的)UUID 的静态工厂。
*
* @param name 用于构造 UUID 的字节数组。
*
* @return 根据指定数组生成的 {@code UUID}*/
public static UUID nameUUIDFromBytes(byte[] name)
{
MessageDigest md;try{
md= MessageDigest.getInstance("MD5");
}catch(NoSuchAlgorithmException nsae)
{throw new InternalError("MD5 not supported");
}byte[] md5Bytes =md.digest(name);
md5Bytes[6] &= 0x0f; /*clear version*/md5Bytes[6] |= 0x30; /*set to version 3*/md5Bytes[8] &= 0x3f; /*clear variant*/md5Bytes[8] |= 0x80; /*set to IETF variant*/
return newUUID(md5Bytes);
}/**
* 根据 {@link #toString()} 方法中描述的字符串标准表示形式创建{@code UUID}。
*
* @param name 指定 {@code UUID} 字符串
* @return 具有指定值的 {@code UUID}
* @throws IllegalArgumentException 如果 name 与 {@link #toString} 中描述的字符串表示形式不符抛出此异常
**/
public staticUUID fromString(String name)
{
String[] components= name.split("-");if (components.length != 5)
{throw new IllegalArgumentException("Invalid UUID string:" +name);
}for (int i = 0; i < 5; i++)
{
components[i]= "0x" +components[i];
}long mostSigBits = Long.decode(components[0]).longValue();
mostSigBits<<= 16;
mostSigBits|= Long.decode(components[1]).longValue();
mostSigBits<<= 16;
mostSigBits|= Long.decode(components[2]).longValue();long leastSigBits = Long.decode(components[3]).longValue();
leastSigBits<<= 48;
leastSigBits|= Long.decode(components[4]).longValue();return newUUID(mostSigBits, leastSigBits);
}/**
* 返回此 UUID 的 128 位值中的最低有效 64 位。
*
* @return 此 UUID 的 128 位值中的最低有效 64 位。*/
public longgetLeastSignificantBits()
{returnleastSigBits;
}/**
* 返回此 UUID 的 128 位值中的最高有效 64 位。
*
* @return 此 UUID 的 128 位值中最高有效 64 位。*/
public longgetMostSignificantBits()
{returnmostSigBits;
}/**
* 与此 {@code UUID} 相关联的版本号. 版本号描述此 {@code UUID} 是如何生成的。
*
* 版本号具有以下含意:
*
*
1 基于时间的 UUID*
2 DCE 安全 UUID*
3 基于名称的 UUID*
4 随机生成的 UUID*
*
* @return 此 {@code UUID} 的版本号*/
public intversion()
{//Version is bits masked by 0x000000000000F000 in MS long
return (int) ((mostSigBits >> 12) & 0x0f);
}/**
* 与此 {@code UUID} 相关联的变体号。变体号描述 {@code UUID} 的布局。
*
* 变体号具有以下含意：
*
*
0 为 NCS 向后兼容保留*
2 IETF RFC 4122(Leach-Salz'" DESIGNTIMESP=518>http://www.ietf.org/rfc/rfc4122.txt">IETF RFC 4122(Leach-Salz), 用于此类*
6 保留，微软向后兼容*
7 保留供以后定义使用*
*
* @return 此 {@code UUID} 相关联的变体号*/
public intvariant()
{//This field is composed of a varying number of bits.//0 - - Reserved for NCS backward compatibility//1 0 - The IETF aka Leach-Salz variant (used by this class)//1 1 0 Reserved, Microsoft backward compatibility//1 1 1 Reserved for future definition.
return (int) ((leastSigBits >>> (64 - (leastSigBits >>> 62))) & (leastSigBits >> 63));
}/**
* 与此 UUID 相关联的时间戳值。
*
*
* 60 位的时间戳值根据此 {@code UUID} 的 time_low、time_mid 和 time_hi 字段构造。
* 所得到的时间戳以 100 毫微秒为单位，从 UTC(通用协调时间) 1582 年 10 月 15 日零时开始。
*
*
* 时间戳值仅在在基于时间的 UUID(其 version 类型为 1)中才有意义。
* 如果此 {@code UUID} 不是基于时间的 UUID，则此方法抛出 UnsupportedOperationException。
*
* @throws UnsupportedOperationException 如果此 {@code UUID} 不是 version 为 1 的 UUID。*/
public longtimestamp() throws UnsupportedOperationException
{
checkTimeBase();return (mostSigBits & 0x0FFFL) << 48// | ((mostSigBits >> 16) & 0x0FFFFL) << 32// | mostSigBits >>> 32;
}/**
* 与此 UUID 相关联的时钟序列值。
*
*
* 14 位的时钟序列值根据此 UUID 的 clock_seq 字段构造。clock_seq 字段用于保证在基于时间的 UUID 中的时间唯一性。
*
* {@code clockSequence} 值仅在基于时间的 UUID(其 version 类型为 1)中才有意义。 如果此 UUID 不是基于时间的 UUID，则此方法抛出
* UnsupportedOperationException。
*
* @return 此 {@code UUID} 的时钟序列
*
* @throws UnsupportedOperationException 如果此 UUID 的 version 不为 1*/
public intclockSequence() throws UnsupportedOperationException
{
checkTimeBase();return (int) ((leastSigBits & 0x3FFF000000000000L) >>> 48);
}/**
* 与此 UUID 相关的节点值。
*
*
* 48 位的节点值根据此 UUID 的 node 字段构造。此字段旨在用于保存机器的 IEEE 802 地址，该地址用于生成此 UUID 以保证空间唯一性。
*
* 节点值仅在基于时间的 UUID(其 version 类型为 1)中才有意义。
* 如果此 UUID 不是基于时间的 UUID，则此方法抛出 UnsupportedOperationException。
*
* @return 此 {@code UUID} 的节点值
*
* @throws UnsupportedOperationException 如果此 UUID 的 version 不为 1*/
public longnode() throws UnsupportedOperationException
{
checkTimeBase();return leastSigBits & 0x0000FFFFFFFFFFFFL;
}/**
* 返回此{@code UUID} 的字符串表现形式。
*
*
* UUID 的字符串表示形式由此 BNF 描述：
*
*
* {@code
* UUID = ----
* time_low = 4*
* time_mid = 2*
* time_high_and_version = 2*
* variant_and_sequence = 2*
* node = 6*
* hexOctet =
* hexDigit = [0-9a-fA-F]
* }
*
*
*
*
* @return 此{@code UUID} 的字符串表现形式
* @see #toString(boolean)*/@OverridepublicString toString()
{return toString(false);
}/**
* 返回此{@code UUID} 的字符串表现形式。
*
*
* UUID 的字符串表示形式由此 BNF 描述：
*
*
* {@code
* UUID = ----
* time_low = 4*
* time_mid = 2*
* time_high_and_version = 2*
* variant_and_sequence = 2*
* node = 6*
* hexOctet =
* hexDigit = [0-9a-fA-F]
* }
*
*
*
*
* @param isSimple 是否简单模式，简单模式为不带'-'的UUID字符串
* @return 此{@code UUID} 的字符串表现形式*/
publicString toString(boolean isSimple)
{
final StringBuilder builder= new StringBuilder(isSimple ? 32 : 36);//time_low
builder.append(digits(mostSigBits >> 32, 8));if (false ==isSimple)
{
builder.append('-');
}//time_mid
builder.append(digits(mostSigBits >> 16, 4));if (false ==isSimple)
{
builder.append('-');
}//time_high_and_version
builder.append(digits(mostSigBits, 4));if (false ==isSimple)
{
builder.append('-');
}//variant_and_sequence
builder.append(digits(leastSigBits >> 48, 4));if (false ==isSimple)
{
builder.append('-');
}//node
builder.append(digits(leastSigBits, 12));returnbuilder.toString();
}/**
* 返回此 UUID 的哈希码。
*
* @return UUID 的哈希码值。*/@Overridepublic inthashCode()
{long hilo = mostSigBits ^leastSigBits;return ((int) (hilo >> 32)) ^ (int) hilo;
}/**
* 将此对象与指定对象比较。
*
* 当且仅当参数不为 {@code null}、而是一个 UUID 对象、具有与此 UUID 相同的 varriant、包含相同的值(每一位均相同)时，结果才为 {@code true}。
*
* @param obj 要与之比较的对象
*
* @return 如果对象相同，则返回 {@code true}；否则返回 {@code false}*/@Overridepublicboolean equals(Object obj)
{if ((null == obj) || (obj.getClass() != UUID.class))
{return false;
}
UUID id=(UUID) obj;return (mostSigBits == id.mostSigBits && leastSigBits ==id.leastSigBits);
}//Comparison Operations
/**
* 将此 UUID 与指定的 UUID 比较。
*
*
* 如果两个 UUID 不同，且第一个 UUID 的最高有效字段大于第二个 UUID 的对应字段，则第一个 UUID 大于第二个 UUID。
*
* @param val 与此 UUID 比较的 UUID
*
* @return 在此 UUID 小于、等于或大于 val 时，分别返回 -1、0 或 1。
**/@Overridepublic intcompareTo(UUID val)
{//The ordering is intentionally set up so that the UUIDs//can simply be numerically compared as two numbers
return (this.mostSigBits < val.mostSigBits ? -1 : // (this.mostSigBits > val.mostSigBits ? 1 : // (this.leastSigBits < val.leastSigBits ? -1 : // (this.leastSigBits > val.leastSigBits ? 1 : // 0))));
}//-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------//Private method start
/**
* 返回指定数字对应的hex值
*
* @param val 值
* @param digits 位
* @return 值*/
private static String digits(long val, intdigits)
{long hi = 1L << (digits * 4);return Long.toHexString(hi | (val & (hi - 1))).substring(1);
}/**
* 检查是否为time-based版本UUID*/
private voidcheckTimeBase()
{if (version() != 1)
{throw new UnsupportedOperationException("Not a time-based UUID");
}
}/**
* 获取{@link SecureRandom}，类提供加密的强随机数生成器 (RNG)
*
* @return {@link SecureRandom}*/
public staticSecureRandom getSecureRandom()
{try{return SecureRandom.getInstance("SHA1PRNG");
}catch(NoSuchAlgorithmException e)
{throw newUtilException(e);
}
}/**
* 获取随机数生成器对象
* ThreadLocalRandom是JDK 7之后提供并发产生随机数，能够解决多个线程发生的竞争争夺。
*
* @return {@link ThreadLocalRandom}*/
public staticThreadLocalRandom getRandom()
{returnThreadLocalRandom.current();
}
}
