GUID （全局唯一标识符）

Posted 2020-07-24 jakermk

GUID （全局唯一标识符） 

全局唯一标识符（GUID，Globally Unique Identifier）是一种由算法生成的二进制长度为128位的数字标识符。GUID主要用于在拥有多个节点、多台计算机的网络或系统中。

在理想情况下，任何计算机和计算机集群都不会生成两个相同的GUID。

GUID 的总数达到了2^128（3.4×10^38）个，所以随机生成两个相同GUID的可能性非常小，但并不为0。

GUID一词有时也专指微软对UUID标准的实现。

   在理想情况下，任何计算机和计算机集群都不会生成两个相同的GUID。随机生成两个相同GUID的可能性是非常小的，但并不为0。 

所以，用于生成GUID的算法通常都加入了非随机的参数（如时间），以保证这种重复的情况不会发生。

      在 Windows 平台上，GUID 广泛应用于微软的产品中，用于标识如注册表项、类及接口标识、数据库、系统目录等对象。

       中文名全局唯一标识符 外文名GUID,Globally Unique Identifier 类    型数字标识符 作用于多节点、多计算机的网络或系统 格式

      GUID 的格式为“xxxxxxxx-xxxx-xxxx-xxxx-xxxxxxxxxxxx”，其中每个 x 是 0-9 或 a-f 范围内的一个4位十六进制数。例如：6F9619FF-8B86-D011-B42D-00C04FC964FF 即为有效的 GUID 值。

  

特点

★需要GUID的时候，可以完全由算法自动生成，不需要一个权威机构来管理。

★GUID理论上能产生全球唯一的值，对于以后的数据导入很方便。

  

争议

 由于GUID值产生的潜在弊端已经引起了保密性提倡者的关注。1999年3月，美国联邦商务委员会接到要求，对微软的GUID值使用进行调查。争议主要涉及Office 97和Office 2000文档对GUID值的使用。Office文档，如Word文件或Excel电子数据表，所使用的GUID值对用户是不可见的。但有很多报道宣称，文档的作者是可以通过GUID值的跟踪查到的，即使作者已经采用特殊方法，他们还是可以被追踪到。 为了回应上述问题，微软已经发布了一个Office 97修补版SR2，它禁止了GUID功能的使用，并且还可以将现存文档的GUID去除。

潜在的对Intel处理器序列号滥用的问题与上述GUID值的问题本质是一样的。

“GUID 是一个 128 位整数（16 字节），可用于所有需要唯一标识符的计算机和网络。此标识符重复的可能性非常小。”

 

在英文原文中，提问者说他想在一个测试程序中简单证明一下GUID并不唯一，然后给出了如下代码实现：

 

1 2 3

BigInteger begin = new BigInteger((long)0); BigInteger end = new BigInteger("340282366920938463463374607431768211456",10);  //2^128 for(begin; begin<end; begin++)  Console.WriteLine(System.Guid.NewGuid().ToString());

令人感到遗憾的是，“it\'s not working”（实际上，拷贝这份代码到VS中，编译无法通过，BigInteger的构造函数根本不存在，for循环的地方写得也不对，估计是伪代码）。

接着，我们看到了投票次数最多的正确答案：

GuidCollisionDetectorusing System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;

namespace GuidCollisionDetector
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            var reserveSomeRam = new byte[1024 * 1024 * 100];
            Console.WriteLine("{0:u} - Building a bigHeapOGuids.", DateTime.Now);
            // Fill up memory with guids.   
            var bigHeapOGuids = new HashSet<Guid>();
            try
            {
                do
                {
                    bigHeapOGuids.Add(Guid.NewGuid());
                }
                while (true);
            }
            catch (OutOfMemoryException)
            {
                // Release the ram we allocated up front.             
                GC.KeepAlive(reserveSomeRam);
                GC.Collect();
            }
            Console.WriteLine("{0:u} - Built bigHeapOGuids, contains {1} of them.", DateTime.Now, bigHeapOGuids.LongCount());
            // Spool up some threads to keep checking if there\'s a match.         
            // Keep running until the heat death of the universe.          
            for (long k = 0; k < Int64.MaxValue; k++)
            {
                for (long j = 0; j < Int64.MaxValue; j++)
                {
                    Console.WriteLine("{0:u} - Looking for collisions with {1} thread(s)....", DateTime.Now, Environment.ProcessorCount);
                    System.Threading.Tasks.Parallel.For(0, Int32.MaxValue, (i) =>
                    {
                        if (bigHeapOGuids.Contains(Guid.NewGuid()))
                            throw new ApplicationException("Guids collided! Oh my gosh!");
                    });
                    Console.WriteLine("{0:u} - That was another {1} attempts without a collision.", DateTime.Now, ((long)Int32.MaxValue) * Environment.ProcessorCount);
                }
            }
            Console.WriteLine("Umm... why hasn\'t the universe ended yet?");
        }
    }
}

 

1、定义一个字节数组reserveSomeRam，分配一块内存空间；

2、通过HashSet对象填充GUID，直至内存不足，通过GC的KeepAlive和Collect方法，释放出预留给reserveSomeRam的内存空间，保证程序有继续运行的微小内存空间（此时，楼猪惊呼，好一段惊世骇俗奇技淫巧的NB代码啊）；

3、通过两个for循环，配合并行库，通过HashSet的Contains函数证明新产生的GUID有可能产生重复（这里主要就是CPU运算的事情了，完全用不到reserveSomeRam那一块的内存，充分地利用了CPU和内存，这种思想这种境界真是令人感到匪夷所思望尘莫及，牛）。

但是看到代码中的“throw new ApplicationException("Guids collided! Oh my gosh!");”和Console.WriteLine("Umm... why hasn\'t the universe ended yet

比较起来，个人感觉还是这个回答比较靠谱：

Well if the running time of 83 billion years does not scare you, think that you will also need to store the generated GUIDs somewhere to check if you have a duplicate; storing 2^128 16-byte numbers would only require you to allocate 4951760157141521099596496896 terabytes of RAM upfront, so imagining you have a computer which could fit all that and that you somehow find a place to buy terabyte DIMMs at 10 grams each, combined they will weigh more than 8 Earth masses, so you can seriously shift it off the current orbit, before you even press "Run". Think twice!

大致意思就是说，跑完证明程序，需要大概830亿年时间和4951760157141521099596496896 TB（1TB=1024GB）的内存空间（假设每个DIMM内存有10克重，所有的内存换算成重量，大概是8个地球的重量之和）。从看似有限而又无限的时间和空间上证明，GUID重复这种概率发生的可能性实在是太太太小了，可以认为基本不可能。有一个回复说，“Personally, I think the "Big Bang" was caused when two GUIDs collided.”，即：两个GUID重复之日，宇宙大爆炸之时。