لا تحب الإعلانات؟ يذهب خالية من الإعلانات اليوم 

فهم ULID نهج حديث للمعرفات الفريدة

نُشرت في 21 فبراير 2025

في عالم تطوير البرمجيات وإدارة قواعد البيانات، تلعب المعرفات الفريدة دورًا حاسمًا في ضمان سلامة البيانات وإمكانية تتبعها وفهرستها بكفاءة. تقليديًا، اعتمدت الأنظمة على المعرفات الفريدة عالميًا (UUIDs) لتوليد مفاتيح فريدة.

ومع ذلك، مع تطور التكنولوجيا، تتطور أيضًا متطلبات هذه المعرفات. أدخل ULID (معرّف معجمي فريد عالميًا قابل للفرز)، وهو بديل حديث لـ UUID يعالج بعض قيوده مع تقديم فوائد إضافية. تستكشف هذه المقالة ULID بعمق، وتغطي بنيتها ومزاياها وحالات استخدامها وكيفية مقارنتها بـ معرف UUID.

إذا كنت مهتمًا برؤية معرفات ULID أثناء العمل، فيمكنك محاولة إنشائها باستخدام أداة إنشاء ULID .

جدول المحتويات

ما هو ULID؟

ULID تعني معرف فريد عالميًا وقابل للفرز معجميًاإنه تنسيق معرف مكون من 128 بت مصمم ليكون فريدًا وقابلًا للفرز. على عكس معرفات UUID، التي غالبًا ما يتم تمثيلها كسلاسل سداسية عشرية، يتم ترميز معرفات ULID بتنسيق base32، مما يجعلها أكثر إحكاما وقابلة للقراءة من قبل البشر. الهدف الأساسي من ULID هو توفير معرف فريد عالميًا يمكن أيضًا فرزه زمنيًا بناءً على وقت إنشائه.

يبدو رقم ULID النموذجي على النحو التالي:

01GJ9XZ5F7H8KQWV2YB3C4D6E

يضمن هذا التنسيق أن تكون معرفات ULID ليس فريدة فحسب، بل ويسهل أيضًا فرزها وفهرستها في قواعد البيانات.

هيكل ULID

يتكون ULID من عنصرين رئيسيين:

الطابع الزمني (48 بت):تمثل أول 48 بتًا طابعًا زمنيًا لنظام التشغيل Unix بالمللي ثانية. وهذا يسمح لمعرفات ULID بترميز الوقت الدقيق لإنشائها، مما يتيح الفرز الزمني.
عشوائية (80 بت):يتم إنشاء الـ 80 بت المتبقية بشكل عشوائي باستخدام مولد أرقام عشوائية آمن تشفيريًا. وهذا يضمن التفرد حتى عند إنشاء معرفات ULID متعددة في نفس الملي ثانية.

تقسيم المكونات:

الطابع الزمني:مشفر بالأحرف العشرة الأولى من ULID (على سبيل المثال، 01GJ9XZ5F7 يمثل هذا الجزء الوقت منذ عصر يونكس (1 يناير 1970).
عشوائية:مشفر في آخر 16 حرفًا (على سبيل المثال، H8KQWV2YB3C4D6Eتضمن هذه العشوائية أنه حتى لو تم إنشاء معرفين ULID في نفس الملي ثانية، فإنهما يظلان متميزين.

يؤدي الجمع بين هذين المكونين إلى إنشاء سلسلة مكونة من 26 حرفًا عند ترميزها بتنسيق base32. يستخدم ترميز base32 مجموعة فرعية من أحرف ASCII (0-9 و A-V)، مما يجعلها آمنة لعنوان URL وغير حساسة لحالة الأحرف.

مزايا ULID

يوفر ULID العديد من المزايا مقارنة بمعرفات UUID التقليدية، مما يجعله خيارًا جذابًا للتطبيقات الحديثة. فيما يلي بعض المزايا الرئيسية:

1. الفرز المعجمي

من أهم مزايا ULID هي قدرته على الفرز المعجمي. نظرًا لأن الطابع الزمني مُضمن في المعرف، يمكن ترتيب ULID بشكل طبيعي حسب وقت إنشائها دون الحاجة إلى فهرسة أو معالجة إضافية. هذه الميزة مفيدة بشكل خاص في الأنظمة الموزعة حيث يكون الحفاظ على الترتيب الزمني أمرًا ضروريًا.

2. التمثيل المضغوط

تكون معرفات ULID أقصر من معرفات UUID عند تمثيلها في base32. وفي حين يتطلب معرف UUID عادةً 36 حرفًا (بما في ذلك الواصلات)، يستخدم معرف ULID 26 حرفًا فقط. وهذا الاختصار يقلل من متطلبات التخزين ويحسن قابلية القراءة.

3. تنسيق قابل للقراءة من قبل الإنسان

يتجنب ترميز base32 المستخدم في ULIDs الأحرف الغامضة مثل I, L, O، و Uمما يجعلها أسهل للقراءة والنسخ يدويًا. وهذا مفيد بشكل خاص في السيناريوهات التي تتطلب توصيل المعرفات شفهيًا أو كتابيًا.

4. السياق الزمني

يوفر تضمين الطابع الزمني معلومات سياقية حول وقت إنشاء المعرف. ويمكن أن يكون هذا مفيدًا للغاية لأغراض تصحيح الأخطاء والتدقيق والتتبع.

5. التوافق مع الأنظمة الحالية

تم تصميم معرفات ULID بحيث تتناسب مع نفس المساحة التي تبلغ 128 بت مثل معرفات UUID، مما يجعلها متوافقة مع قواعد البيانات والأنظمة التي تدعم معرفات UUID. بالإضافة إلى ذلك، تتوفر مكتبات لتوليد معرفات ULID وتحليلها بالعديد من لغات البرمجة، مما يضمن التكامل السلس.

حالات استخدام ULID

تعتبر معرفات ULID متعددة الاستخدامات ويمكن تطبيقها في مجالات مختلفة. تتضمن بعض حالات الاستخدام الشائعة ما يلي:

1. مفاتيح قاعدة البيانات الأساسية

في قواعد البيانات العلائقية، يمكن أن تعمل معرفات ULID كمفاتيح أساسية نظرًا لتميزها وإمكانات الترتيب الزمني الخاصة بها. على سبيل المثال، في PostgreSQL، يمكنك تخزين معرفات ULID كمفاتيح أساسية. CHAR(26) أو BYTEA أنواع، اعتمادًا على احتياجاتك من الأداء والتخزين.

2. الأنظمة الموزعة

في البيئات الموزعة، تلغي معرفات ULID الحاجة إلى خدمات توليد معرفات مركزية. يمكن لكل عقدة توليد معرفات فريدة بشكل مستقل دون المخاطرة بالتصادمات، وذلك بفضل عنصر العشوائية.

3. مصادر الحدث

تستفيد هياكل مصادر الأحداث من معرفات ULID لأن الأحداث يمكن تخزينها واسترجاعها بترتيب زمني دون الحاجة إلى منطق فرز إضافي. كما يعمل الطابع الزمني المضمن على تبسيط إعادة تشغيل الحدث وتصحيح أخطائه.

4. خدمات اختصار الروابط

إن طبيعة معرفات ULID المدمجة والقابلة للقراءة من قبل البشر تجعلها مثالية لخدمات اختصار عناوين URL. فهي توفر التوازن بين التفرد والإيجاز، مما يعزز تجربة المستخدم.

5. سجلات التدقيق

عند تسجيل الإجراءات أو المعاملات، تسمح معرفات ULID للمطورين بتحديد تسلسل الأحداث بسرعة استنادًا إلى الطوابع الزمنية الخاصة بها. وهذا يبسط التحليل الجنائي وإعداد التقارير المتعلقة بالامتثال.

مقارنة مع UUID

لفهم القيمة المقترحة لـ ULID بشكل أفضل، دعنا نقارنها مع UUID، أحد أقرب منافسيها.

ميزة	معرف الوحدة الموحدة	معرف UUID
طول	26 حرفًا (base32)	36 حرفًا (سداسي عشري)
فرز	قابلة للفرز معجميا	غير قابلة للفرز بطبيعتها
الطابع الزمني	مغروس	غائب (باستثناء الإصدار 1)
قابلية القراءة	صديق للإنسان	أقل قابلية للقراءة
خطر الاصطدام	منخفض للغاية	منخفض للغاية
استخدم حالات	الترتيب الزمني، الاكتناز	تفرد للأغراض العامة

على الرغم من أن كل من ULID وUUID يوفران مستويات عالية من التفرد، فإن الفرز الزمني والتمثيل المدمج لـ ULID يمنحه أفضلية في سيناريوهات محددة.

اعتبارات التنفيذ

قبل اعتماد ULID في مشاريعك، ضع العوامل التالية في الاعتبار:

1. دعم المكتبة

تأكد من وجود مكتبات قوية للغة البرمجة التي تختارها. تحتوي اللغات الشائعة مثل Python وJavaScript وJava وGo على مكتبات ULID جيدة الصيانة.

2. كفاءة التخزين

على الرغم من أن معرفات ULID أقصر من معرفات UUID، إلا أنها لا تزال تشغل 128 بتًا. إذا كانت كفاءة التخزين بالغة الأهمية، فقم بتقييم ما إذا كانت البدائل الأصغر (مثل معرفات Snowflake) قد تكون كافية.

3. اعتماد الساعة

نظرًا لأن معرفات ULID تعتمد على ساعات النظام لتحديد الطوابع الزمنية الخاصة بها، فتأكد من أن البنية الأساسية لديك بها ساعات متزامنة (على سبيل المثال، عبر NTP). قد يؤدي انحراف الساعة إلى عدم ترتيب معرفات ULID.

4. الأمن

على الرغم من أن معرفات ULID مصممة لتكون غير متوقعة، فلا ينبغي استخدامها كرموز أمان. استخدم دائمًا آليات تشفير مخصصة للعمليات الحساسة.

مراجع

مواصفات ULID:المستودع الرسمي الذي يوضح تنسيق ULID وإرشادات التنفيذ.
ترميز Base32:مقالة ويكيبيديا تشرح المبادئ وراء تشفير base32.
مكتبات ULID:مجموعة من تنفيذات ULID عبر لغات برمجة مختلفة.
تكامل PostgreSQL وULID:التوثيق الخاص بالتعامل مع أنواع البيانات المشابهة لـ UUID في PostgreSQL.

ULID: ربط البساطة وقابلية التوسع

يمثل ULID تقدمًا كبيرًا في مجال المعرفات الفريدة، حيث يعالج العديد من أوجه القصور المرتبطة بمعرفات UUID التقليدية. إن قدرته على تضمين الطوابع الزمنية، والحفاظ على الفرز المعجمي، وتقديم تنسيق مضغوط يمكن قراءته من قبل البشر يجعله خيارًا ممتازًا للتطبيقات الحديثة. سواء كنت تقوم ببناء نظام موزع، أو إدارة سجلات الأحداث، أو تصميم اختصار URL، فإن ULID يوفر حلاً قويًا مصممًا لتلبية الاحتياجات المعاصرة.

من خلال فهم بنية ومزايا وتحديات ULID المحتملة، يمكن للمطورين اتخاذ قرارات مستنيرة بشأن دمج هذه الأداة القوية في مشاريعهم. ومع استمرار تطور التكنولوجيا، تمهد الابتكارات مثل ULID الطريق لحلول أكثر كفاءة وقابلية للتطوير في المشهد الرقمي.