在JavaScript中创建GUID（全局唯一标识符）或UUID（通用唯一标识符）的标准方法是使用RFC 4122定义的版本4算法。该算法生成一个128位的随机唯一值，通常由32个十六进制字符表示，格式为8-4-4-4-12，并由五组分隔的连字符“-”连接。 生成UUID的关键步骤包括：使用随机数生成器产生初始序列、设置特定的位以遵循版本4的要求、编码为十六进制形式。最常见的方法是使用JavaScript内置的Math.random()函数或者crypto模块的randomUUID方法（在支持的环境中）来生成这些随机值。
我们会详细探讨如何通过两种方法在JavaScript中生成UUID。第一种是使用Math.random()函数，第二种是使用crypto API，而后者是Web标准API，提供了比Math.random()更强的随机性，并且为生成UUID的操作提供了专门的方法。
一、使用 Math.random() 方法
JavaScript中最简便的UUID生成方法是使用Math.random(), 但需要注意的是由于其基于伪随机数生成器，生成的UUID并不严格符合所有的安全要求。
1. 生成基础随机值
function generateUUID() {
var d = new Date().getTime(); // 使用当前时间作为随机种子, 在一些需要唯一性但不要求强安全的场景下足够使用。
if (typeof performance !== 'undefined' && typeof performance.now === 'function'){
d += performance.now(); // 使用高精度时间以提高随机性。
}
return 'xxxxxxxx-xxxx-4xxx-yxxx-xxxxxxxxxxxx'.replace(/[xy]/g, function(c) {
var r = (d + Math.random()*16)%16 | 0;
d = Math.floor(d/16);
return (c=='x' ? r : (r&0x3|0x8)).toString(16);
});
}
2. 设置版本和变种
上述生成函数中有两个位置是特别设置的：第13位字符固定为“4”，标译UUID版本为版本4；第17位字符的最高位固定为1或0（二进制的10xx），表示UUID的变种。
二、使用 crypto 模块
对于需要加密强度随机值的场景，应当使用crypto模块。它是内置于现代浏览器和Node.js中的Web API。
1. window.crypto.randomUUID()
在支持的浏览器环境，可以直接用以下方法生成UUID：
function generateSecureUUID() {
return crypto.randomUUID();
}
此方法利用浏览器提供的crypto对象中的randomUUID()函数生成符合RFC 4122的UUID，具有更好的随机性和统计特性，适合用在安全性要求较高的应用场景中。
2. node.js crypto 模块
在Node.js环境中，UUID的生成可以使用crypto模块，这需要先引入crypto模块：
const { randomBytes } = require('crypto');
function generateSecureUUIDNode() {
const rnds = randomBytes(16);
// 设置版本为4和合适的变种
rnds[6] = (rnds[6] & 0x0f) | 0x40;
rnds[8] = (rnds[8] & 0x3f) | 0x80;
// 将字节数组转换为十六进制字符串
return (
rnds.toString('hex').slice(0, 8) + '-' +
rnds.toString('hex').slice(8, 12) + '-' +
rnds.toString('hex').slice(12, 16) + '-' +
rnds.toString('hex').slice(16, 20) + '-' +
rnds.toString('hex').slice(20, 32)
);
}
三、库与框架
虽然可以手动编写代码生成UUID，但市面上也提供了许多现成的库，例如uuid库。
1. uuid
uuid是一个流行的NPM库，可以很容易地集成到任何JS项目中。
安装uuid的命令：
npm install uuid
使用uuid生成UUID：
const { v4: uuidv4 } = require('uuid');
uuidv4(); // 输出: 'xxxxxxxx-xxxx-4xxx-yxxx-xxxxxxxxxxxx'，每次结果都会不同。
四、UUID的使用场景和注意事项
1. 使用场景
UUID可以广泛应用于数据库主键、Web API密钥、事务ID等需要高度唯一性的场景。
2. 注意事项
在使用时需注意UUID并不是绝对不会重复，但它的重复概率极低，可认为是在可接受的风险范围内。使用基于Math.random()的方法则需要留意随机种子和周期问题，特别是在并发量非常高的系统中。
总的来说，生成UUID是一个相对简单但至关重要的功能，无论是使用内置函数还是依赖外部库，关键在于选择适合项目需求的方法并确保其产生的UUID具有足够的随机性和唯一性。
相关问答FAQs：
**1. 如何使用 JavaScript 生成唯一标识符？
生成全局唯一标识符（GUID / UUID）在 JavaScript 中可以通过不同的方法实现。一种方法是使用第三方库，如uuid.js或node-uuid。这些库提供了用于生成 GUID / UUID 的函数，并且具有良好的跨浏览器支持。另一种方法是使用 JavaScript 的内置函数Math.random()，结合时间戳等其他参数，创建自己的唯一标识符。然后可以使用这些标识符作为数据库主键、应用程序实体的唯一标识等。
**2. 使用哪种方法生成唯一标识符更好？
使用第三方库是生成 GUID / UUID 的更常见和推荐方法。这些库已经经过测试和优化，并且提供了可靠且易于使用的函数。另外，它们还处理了浏览器的兼容性问题，并在不同环境中保持一致的唯一性。而使用自己创建的唯一标识符的方法需要更多开发工作，并且可能无法保证生成的标识符的唯一性。因此，对于生成唯一标识符的需求，最好使用第三方库。
**3. GUID / UUID 有哪些用途？
GUID / UUID 在各种应用程序中具有广泛的用途。在数据库中，它们经常被用作主键，用于唯一标识每个记录。在分布式系统中，它们可以用于标识节点或实体，以便在网络上进行唯一标识。在用户界面中，GUID / UUID 可以用于生成临时的会话标识符，以便识别不同的用户或请求。此外，它们还可用于生成唯一文件名、生成唯一的订单号等。总之，GUID / UUID 可以在需要确保标识符唯一性的任何应用程序中发挥作用，方便管理数据和识别实体。
