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Xid.Net

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Xid.Net - Gerador de ID Globalmente Exclusivo

Este projeto é uma porta .Net (com modificações) de https://github.com/rs/xid de Olivier Poitrey. Partes significativas do código e deste leia-me são baseadas nesse projeto.

Xid.Net é uma biblioteca geradora de id globalmente exclusiva, pronta para ser usada com segurança e diretamente em seu código. Ele fornece uma interface semelhante ao System.Guid, mas gera ids menores (12 bytes versus 16 no formato bruto, 20 versus 36 quando convertido em uma string). A geração de Xids é mais rápida que a de Guids, muitas vezes de forma significativa.

Xid usa o algoritmo Mongo Object ID para gerar ids globalmente exclusivos com uma serialização diferente (base32 vs base64) para torná-lo mais curto quando transportado como uma string: https://docs.mongodb.org/manual/reference/object-id/.

Plataformas

.Net 4.0+
Padrão .Net 1.3

Instalar

    PM > Install-Package Yort.Xid.Net

Uso/API

Criando um Xid;

    var id = Xid . NewXid ( ) ;

Convertendo para Xid em uma string;

    var id = Xid . NewXid ( ) ;
    var idString = id . ToString ( ) ;

Convertendo uma string em um Xid (método TryParse também fornecido);

    var idString = " 9m4e2mr0ui3e8a215n4g " ;
    var id = Xid . Parse ( idString ) ;

Convertendo para Xid em uma matriz de bytes;

    var id = Xid . NewXid ( ) ;
    var bytes = id . ToBytes ( ) ;

ou

    var id = Xid . NewXid ( ) ;
    var preallocatedByteArray = new byte [ 12 ] ;
    var bytes = id . ToBytes ( preallocatedByteArray ) ;

Obtendo componentes de um Xid;

    var xid = Xid . NewXid ( ) ;
    DateTime timestamp = xid . GetTimeStamp ( ) ;
    byte [ ] machineId = xid . GetMachineId ( ) ;
    UInt16 processId = xid . GetProcessId ( ) ;
    int counter = xid . GetCounter ( ) ;

Também suportados/outros recursos de implementação .Net;

IFormatável
IComparável
IComparável
IEquatável
== > < >= <= e != operadores
Substituições de Equals e GetHashCode implementadas corretamente
Xid.NewXid é seguro para threads

Formato Xid, implementação e comparação com outros UUIDs

O formato de um Xid é;

Valor de 4 bytes que representa os segundos desde a época Unix,
Identificador de máquina de 3 bytes,
ID do processo de 2 bytes e
Contador de 3 bytes, começando com um valor aleatório.

A representação binária do id é compatível com IDs de objeto de 12 bytes do Mongo. A representação de string usa hexadecimal base32 (sem preenchimento) para melhor eficiência de espaço quando armazenada nesse formato (20 bytes). A variante hexadecimal de base32 é usada para reter a propriedade classificável do id.

O Xid não usa base64 porque a diferenciação de maiúsculas e minúsculas e os 2 caracteres não alfanuméricos podem ser um problema quando transportados como uma string entre vários sistemas. Base36 não foi usado porque não é padrão, o tamanho resultante não é previsível (não alinhado aos bits) e não permaneceria classificável. Para validar um xid base32, espere uma sequência de 20 caracteres, toda em letras minúsculas, usando caracteres no intervalo de a a v e de 0 a 9 números ([0-9a-v]{20}).

UUIDs têm 16 bytes (128 bits) e 36 caracteres como representação de string. Os IDs do Twitter Snowflake têm 8 bytes (64 bits), mas exigem configuração de máquina/data center e/ou servidores geradores centrais. Xid fica entre 12 bytes (96 bits) com uma representação de string mais compacta e segura para URL (20 caracteres). Nenhuma configuração ou servidor gerador central é necessária para que possa ser usado diretamente no código da aplicação.

Nome	Tamanho Binário	Tamanho da corda	Características
UUID	16 bytes	36 caracteres	configuração livre, não classificável
shortuuid	16 bytes	22 caracteres	configuração livre, não classificável
Floco de neve	8 bytes	até 20 caracteres	precisa de configuração de máquina/DC, precisa de servidor central, classificável
MongoID	12 bytes	24 caracteres	configuração livre, classificável
xid	12 bytes	20 caracteres	configuração livre, classificável

Características:

Tamanho: 12 bytes (96 bits), menor que UUID, maior que floco de neve
Base32 hexadecimal codificado por padrão (20 caracteres quando transportado como string imprimível, ainda classificável)
Não configurado, você não precisa definir um ID exclusivo de máquina e/ou data center
K-ordenado
Tempo incorporado com precisão de 1 segundo
Unicidade garantida para 16.777.216 (24 bits) IDs exclusivos por segundo e por host/processo
Livre de bloqueio (ou seja: ao contrário de UUIDv1 e v2)

Referências

32 bits
BenchmarkDotNet=v0.10.9, SO=Windows 10 Redstone 2 (10.0.15063)
Processador = CPU Intel Core i7-6820HQ 2,70 GHz (Skylake), Número de processadores = 8
Frequência=2648436 Hz, Resolução=377,5813 ns, Temporizador=TSC
[Host]: .NET Framework 4.7 (CLR 4.0.30319.42000), LegacyJIT-v4.7.2101.1 de 32 bits
Trabalho padrão: .NET Framework 4.7 (CLR 4.0.30319.42000), LegacyJIT-v4.7.2101.1 de 32 bits

Método	Significar	Erro	Desv padrão
CriarXidBenchmark	36,94ns	0,2248ns	0,2103ns
CreateGuidBenchmark	201,27 ns	6,9994ns	6,5473ns

64 bits
BenchmarkDotNet=v0.10.9, SO=Windows 10 Redstone 2 (10.0.15063)
Processador = CPU Intel Core i7-6820HQ 2,70 GHz (Skylake), Número de processadores = 8
Frequência=2648436 Hz, Resolução=377,5813 ns, Temporizador=TSC
[Host]: .NET Framework 4.7 (CLR 4.0.30319.42000), RyuJIT-v4.7.2101.1 de 64 bits
Trabalho padrão: .NET Framework 4.7 (CLR 4.0.30319.42000), RyuJIT-v4.7.2101.1 de 64 bits

Método	Significar	Erro	Desv padrão
CriarXidBenchmark	23,56ns	0,1409ns	0,1100ns
CreateGuidBenchmark	82,41ns	0,2656ns	0,2354ns

Referências:

https://github.com/rs/xid
http://www.slideshare.net/davegardnerisme/unique-id-generation-in-distributed-systems
https://en.wikipedia.org/wiki/Universally_unique_identifier
https://blog.twitter.com/2010/announcing-snowflake
Porta Python do Xid por Graham Abbott: https://github.com/graham/python_xid