java UUID 的封装

ゝ一世哀愁。 2021-09-16 15:38 251阅读 0赞

package xxx.xxx.xxx;
    
    
    import java.util.Arrays;
    import java.util.Random;
    
    /**
     * 封装UUID
     */
    public abstract class UUID {
    
        static Random r = new Random();
    
        /**
         * 根据一个范围，生成一个随机的整数
         *
         * @param min 最小值（包括）
         * @param max 最大值（包括）
         * @return 随机数
         */
        public static int random(int min, int max) {
            return r.nextInt(max - min + 1) + min;
        }
    
        private static final char[] _UU64 = "-0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ_abcdefghijklmnopqrstuvwxyz".toCharArray();
        private static final char[] _UU32 = "0123456789abcdefghijklmnopqrstuv".toCharArray();
    
        /**
         * @return 64进制表示的紧凑格式的 UUID
         */
        public static String UU64() {
            return UU64(java.util.UUID.randomUUID());
        }
    
        /**
         * 返回一个 UUID ，并用 64 进制转换成紧凑形式的字符串，内容为 [\\-0-9a-zA-Z_]
         * <p>
         * 比如一个类似下面的 UUID:
         *
         * <pre>
         * a6c5c51c-689c-4525-9bcd-c14c1e107c80
         * 一共 128 位，分做L64 和 R64，分为为两个 64位数（两个 long）
         *    > L = uu.getLeastSignificantBits();
         *    > UUID = uu.getMostSignificantBits();
         * 而一个 64 进制数，是 6 位，因此我们取值的顺序是
         * 1. 从L64位取10次，每次取6位
         * 2. 从L64位取最后的4位 ＋ R64位头2位拼上
         * 3. 从R64位取10次，每次取6位
         * 4. 剩下的两位最后取
         * 这样，就能用一个 22 长度的字符串表示一个 32 长度的UUID，压缩了 1/3
         * </pre>
         *
         * @param uu UUID 对象
         * @return 64进制表示的紧凑格式的 UUID
         */
        public static String UU64(java.util.UUID uu) {
            int index = 0;
            char[] cs = new char[22];
            long L = uu.getMostSignificantBits();
            long R = uu.getLeastSignificantBits();
            long mask = 63;
            // 从L64位取10次，每次取6位
            for (int off = 58; off >= 4; off -= 6) {
                long hex = (L & (mask << off)) >>> off;
                cs[index++] = _UU64[(int) hex];
            }
            // 从L64位取最后的4位 ＋ R64位头2位拼上
            int l = (int) (((L & 0xF) << 2) | ((R & (3 << 62)) >>> 62));
            cs[index++] = _UU64[l];
            // 从R64位取10次，每次取6位
            for (int off = 56; off >= 2; off -= 6) {
                long hex = (R & (mask << off)) >>> off;
                cs[index++] = _UU64[(int) hex];
            }
            // 剩下的两位最后取
            cs[index++] = _UU64[(int) (R & 3)];
            // 返回字符串
            return new String(cs);
        }
    
        /**
         * 从一个 UU64 恢复回一个 UUID 对象
         *
         * @param uu64 64进制表示的 UUID, 内容为 [\\-0-9a-zA-Z_]
         * @return UUID 对象
         */
        public static java.util.UUID fromUU64(String uu64) {
            String uu16 = UU16FromUU64(uu64);
            return java.util.UUID.fromString(UU(uu16));
        }
    
        public static String UU32(java.util.UUID uu) {
            StringBuilder sb = new StringBuilder();
            long m = uu.getMostSignificantBits();
            long l = uu.getLeastSignificantBits();
            for (int i = 0; i < 13; i++) {
                sb.append(_UU32[(int) (m >> ((13 - i - 1) * 5)) & 31]);
            }
            for (int i = 0; i < 13; i++) {
                sb.append(_UU32[(int) (l >> ((13 - i - 1)) * 5) & 31]);
            }
            return sb.toString();
        }
    
        public static String UU32() {
            return UU32(java.util.UUID.randomUUID());
        }
    
        public static java.util.UUID fromUU32(String u32) {
            return new java.util.UUID(parseUnsignedLong(u32.substring(0, 13), 32),
                    parseUnsignedLong(u32.substring(13), 32));
        }
    
        public static long parseUnsignedLong(String s, int radix) {
            int len = s.length();
            long first = Long.parseLong(s.substring(0, len - 1), radix);
            int second = Character.digit(s.charAt(len - 1), radix);
            return first * radix + second;
        }
    
        /**
         * 将紧凑格式的 UU16 字符串变成标准 UUID 格式的字符串
         *
         * @param uu16
         * @return 标准 UUID 字符串
         */
        public static String UU(String uu16) {
            StringBuilder sb = new StringBuilder();
            sb.append(uu16.substring(0, 8));
            sb.append('-');
            sb.append(uu16.substring(8, 12));
            sb.append('-');
            sb.append(uu16.substring(12, 16));
            sb.append('-');
            sb.append(uu16.substring(16, 20));
            sb.append('-');
            sb.append(uu16.substring(20));
            return sb.toString();
        }
    
        private static final char[] _UU16 = "0123456789abcdef".toCharArray();
    
        /**
         * 将一个 UU64 表示的紧凑字符串，变成 UU16 表示的字符串
         *
         * <pre>
         * 每次取2个字符，恢复成3个byte，重复10次， 最后一次，是用最后2个字符，恢复回2个byte </prev>
         *
         * @param uu64
         *            uu64 64进制表示的 UUID, 内容为 [\\-0-9a-zA-Z_]
         * @return 16进制表示的紧凑格式的 UUID
         */
        public static String UU16FromUU64(String uu64) {
            byte[] bytes = new byte[32];
            char[] cs = uu64.toCharArray();
            int index = 0;
            // 每次取2个字符，恢复成3个byte，重复10次，
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
                int off = i * 2;
                char cl = cs[off];
                char cr = cs[off + 1];
                int l = Arrays.binarySearch(_UU64, cl);
                int r = Arrays.binarySearch(_UU64, cr);
                int n = (l << 6) | r;
                bytes[index++] = (byte) ((n & 0xF00) >>> 8);
                bytes[index++] = (byte) ((n & 0xF0) >>> 4);
                bytes[index++] = (byte) (n & 0xF);
            }
            // 最后一次，是用最后2个字符，恢复回2个byte
            char cl = cs[20];
            char cr = cs[21];
            int l = Arrays.binarySearch(_UU64, cl);
            int r = Arrays.binarySearch(_UU64, cr);
            int n = (l << 2) | r;
            bytes[index++] = (byte) ((n & 0xF0) >>> 4);
            bytes[index++] = (byte) (n & 0xF);
    
            // 返回 UUID 对象
            char[] names = new char[32];
            for (int i = 0; i < bytes.length; i++)
                names[i] = _UU16[bytes[i]];
            return new String(names);
        }
    
        /**
         * 返回指定长度由随机数字+小写字母组成的字符串
         *
         * @param length 指定长度
         * @return 随机字符串
         */
        public static String captchaChar(int length) {
            return captchaChar(length, false);
        }
    
        /**
         * 返回指定长度随机数字+字母(大小写敏感)组成的字符串
         *
         * @param length          指定长度
         * @param caseSensitivity 是否区分大小写
         * @return 随机字符串
         */
        public static String captchaChar(int length, boolean caseSensitivity) {
            StringBuilder sb = new StringBuilder();
            Random rand = new Random();// 随机用以下三个随机生成器
            Random randdata = new Random();
            int data = 0;
            for (int i = 0; i < length; i++) {
                int index = rand.nextInt(caseSensitivity ? 3 : 2);
                // 目的是随机选择生成数字，大小写字母
                switch (index) {
                    case 0:
                        data = randdata.nextInt(10);// 仅仅会生成0~9, 0~9的ASCII为48~57
                        sb.append(data);
                        break;
                    case 1:
                        data = randdata.nextInt(26) + 97;// 保证只会产生ASCII为97~122(a-z)之间的整数,
                        sb.append((char) data);
                        break;
                    case 2: // caseSensitivity为true的时候, 才会有大写字母
                        data = randdata.nextInt(26) + 65;// 保证只会产生ASCII为65~90(A~Z)之间的整数
                        sb.append((char) data);
                        break;
                }
            }
            return sb.toString();
        }
    
        /**
         * 返回指定长度随机数字组成的字符串
         *
         * @param length 指定长度
         * @return 随机字符串
         */
        public static String captchaNumber(int length) {
            StringBuilder sb = new StringBuilder();
            Random rand = new Random();
            for (int i = 0; i < length; i++) {
                sb.append(rand.nextInt(10));
            }
            return sb.toString();
        }
    }