C#中Guid类使用小结_Asp.net

前言

c# 中的 guid 类（全局唯一标识符，globally unique identifier）用于生成和操作 128 位的唯一标识符。它在需要唯一标识的场景（如数据库主键、分布式系统等）中广泛使用。

一、什么是 guid

guid（globally unique identifier，全局唯一标识符）是一种由 128 位（16 字节）组成的唯一标识符。

它通常以 32 个十六进制数字表示，分为 5 组，格式为 8-4-4-4-12： xxxxxxxx-xxxx-xxxx-xxxx-xxxxxxxxxxxx。
示例：123e4567-e89b-12d3-a456-426614174000。

guid 的主要用途是为对象、数据库记录等提供一个在全局范围内唯一的标识，避免因重复而导致的冲突问题。

二、生成 guid

在 c# 中，可以使用 system.guid 类来生成 guid。

1. 使用 guid.newguid() 方法

这是最常用的方式，用于生成一个新的随机 guid。

guid newguid = guid.newguid();
console.writeline(newguid.tostring());

每次调用 guid.newguid() 方法都会生成一个不同的 guid，它通过复杂的算法确保生成的 guid 在全球范围内具有极高的唯一性。

2. 从字符串创建 guid

如果已经有一个符合 guid 格式的字符串，可以通过 guid.parse 或 guid.tryparse 方法将其转换为 guid 对象。

string guidstring = "123e4567-e89b-12d3-a456-426614174000";
guid guid = guid.parse(guidstring);
console.writeline(guid.tostring());

guid.parse 方法在字符串格式不正确时会抛出异常，而 guid.tryparse 方法则会返回一个布尔值，表示转换是否成功，避免异常的发生。

string guidstring = "123e4567-e89b-12d3-a456-426614174000";
guid guid;
if (guid.tryparse(guidstring, out guid))
{
	  console.writeline(guid.tostring());
}
else
{
	  console.writeline("invalid guid format.");
}

3. 从构造函数

全零 guid：guid.empty 表示全零的 guid（00000000-0000-0000-0000-000000000000）。
从字节数组创建 guid
- 如果有一个长度为 16 的字节数组，也可以通过 new guid(byte[]) 构造函数来创建 guid。

        byte[] bytes = new byte[16];
        
        // 使用随机数填充字节数组
        random random = new random();
        random.nextbytes(bytes);
        
        guid guid = new guid(bytes);
        console.writeline(guid.tostring());

实例化

使用指定字符串表示的值创建guid结构。

	 guid guid = new guid("123e4567-e89b-12d3-a456-426614174000");
	 console.writeline(guid.tostring());

三、guid 的属性和方法

1. 全零 guid

guid.empty ：表示全零的 guid（00000000-0000-0000-0000-000000000000）。

2. guid.tostring() 格式化

guid 提供了多种格式化选项，可以通过 tostring 方法并指定格式化字符串来控制输出格式。

“n”：不带连字符的32个数字组成的字符串。
“d”：由连字符分隔的32个数字（默认格式）。
“b”：被大括号包围的guid。
“p”：被圆括号包围的guid。
“x”：每个字节由“0x”开头的十六进制字符串组成，整个guid被大括号包围，并且每两个字节之间有逗号分隔。

	guid guid = guid.newguid();
	console.writeline(guid.tostring("n")); // 输出类似：3dfdb9e3b8a7445c8634268e71345b9e
	console.writeline(guid.tostring("d")); // 输出类似：3dfdb9e3-b8a7-445c-8634-268e71345b9e
	console.writeline(guid.tostring("b")); // 输出类似：{3dfdb9e3-b8a7-445c-8634-268e71345b9e}
	console.writeline(guid.tostring("p")); // 输出类似：(3dfdb9e3-b8a7-445c-8634-268e71345b9e)
	console.writeline(guid.tostring("x")); // 输出类似：{0x3dfdb9e3,0xb8a7,0x445c,{0x86,0x34,0x26,0x8e,0x71,0x34,0x5b,0x9e}}

3. guid 的比较

guid 类提供了多种比较方法，用于比较两个 guid 是否相等。

使用 equals 方法

	guid guid1 = guid.newguid();
	guid guid2 = guid1;
	bool isequal = guid1.equals(guid2);
	console.writeline(isequal); // 输出：true

使用 == 和 != 运算符

	bool isequal = guid1 == guid2;
	bool isnotequal = guid1 != guid2;
	console.writeline(isequal); // 输出：true
	console.writeline(isnotequal); // 输出：false

使用 compareto 方法
compareto 方法用于比较两个 guid 的字典顺序。

	int comparisonresult = guid1.compareto(guid2);
	if (comparisonresult == 0)
	{
	    console.writeline("guids are equal.");
	}
	else if (comparisonresult < 0)
	{
	    console.writeline("guid1 is less than guid2.");
	}
	else
	{
	    console.writeline("guid1 is greater than guid2.");
	}

四、guid 的存储和传输

由于 guid 是 128 位的结构，因此在存储和传输时需要考虑其大小和性能。

1. 数据库存储

在数据库中，guid 通常以 uniqueidentifier 类型存储（在 sql server 中）。在实体框架（entity framework）中，可以将实体的主键设置为 guid 类型。

public class myentity
{
    public guid id { get; set; }
    // 其他属性
}

2. 网络传输

在通过网络传输 guid 时，通常将其转换为字符串格式，以方便传输和解析。

string guidstring = guid.tostring();
// 传输 guidstring

在接收端，可以使用 guid.parse 或 guid.tryparse 方法将其转换回 guid 对象。

五、使用场景与注意事项

1. 使用场景

数据库主键
- guid常被用作数据库表的主键，尤其是在分布式系统中。由于其独特性，它可以确保跨多个数据库或服务的数据同步问题最小化。替代自增整数，避免主键暴露业务信息。
唯一标识
- guid非常适合用于需要保证唯一性的场合，例如用户会话id、订单编号等。
文件名
- 在某些情况下，guid可以用作文件名的一部分，以确保文件名称在全球范围内唯一。

2. 注意事项

性能问题：虽然 guid 的唯一性很高，但生成 guid 和比较 guid 的性能相对较低。在需要大量生成和比较 guid 的场景中，需要考虑性能优化。
随机性与唯一性：
- guid.newguid() 生成的是随机的 guid，其唯一性基于随机算法。虽然冲突的概率极低，但在极端情况下仍然可能存在冲突。如果需要更高的唯一性，可以考虑使用其他生成策略，例如基于时间戳和机器标识的 guid 生成算法。
- 理论上存在重复概率，但极低（每秒生成 10 亿个 guid，约需 100 年才会重复）。
存储空间：guid 占用 16 字节的空间，相比整数类型的主键（如 int 或 long），存储空间更大。在存储大量数据时，需要考虑存储空间的开销。
无序性：guid 无序，作为主键可能导致索引碎片（可考虑顺序 guid，如 combguid，结合时间戳和随机数，优化数据库索引性能。）
安全性：随机 guid 不保证加密安全，需使用 rngcryptoserviceprovider 生成安全随机数。