什么是 ULID？

ULID（通用唯一字典排序标识符）是一种 128 位标识符格式，设计为既唯一又自然可排序。与完全随机的 UUID v4 不同，ULID 在其高位嵌入了毫秒精度的 Unix 时间戳——确保后来生成的 ID 排在先前生成的 ID 之后。

ULID 使用 Crockford 的 Base32 字母表编码，产生紧凑的 26 字符字符串，URL 安全、不区分大小写，且不含视觉上模糊的字符。

ULID 规范由 Alizain Feerasta 创建，在分布式系统、事件溯源和数据库主键中广泛使用，其中唯一性和时间排序都很重要。ULID 不是 IETF 标准——它是 ulid.github.io 上的社区规范。

ULID 结构

ULID 宽 128 位，分为两个组件：

时间戳	随机
01ARZ3NDEK	TSVE4RRFFQ69G5FAV
48 位——Unix 毫秒时间戳。以 1 毫秒精度编码生成时间。覆盖至公元 10889 年。	80 位——加密安全随机数据。每个 ULID 新鲜生成（除非使用单调模式）。

编码为 26 个 Crockford Base32 字符：前 10 个字符表示时间戳，后 16 个字符表示随机组件。

Crockford Base32 字母表

ULID 使用 Crockford 的 Base32 编码，它使用 36 个字母数字字符中的 32 个。字母表为：0123456789ABCDEFGHJKMNPQRSTVWXYZ

为什么是这 32 个字符？

0123456789ABCDEFGHJKMNPQRSTVWXYZ

四个字符被故意排除：

I 和 L 被排除——容易与数字 1 混淆
O 被排除——容易与数字 0 混淆
U 被排除——避免生成的 ID 中出现意外的不雅词语
编码是不区分大小写的——01ARZ3NDEKTSV4RRFFQ69G5FAV 和 01arz3ndektsv4rrffq69g5fav 是同一个 ULID

Crockford Base32 比十六进制更高效（32 个符号 vs 16 个），比 Base64 更易于人类阅读（无 + / = 字符，不区分大小写）。

ULID vs UUID

ULID 和 UUID 都表示 128 位标识符，但在编码和设计目标上有显著差异：

属性	ULID	UUID
格式	Crockford Base32	连字符十六进制
长度	26 个字符	36 个字符
时间戳	48 位 Unix 毫秒	无（v4）或 48 位毫秒（v7）
可排序	是——字典序	否（v4）/ 是（v7）
URL 安全	是（仅字母数字）	是（含连字符）
依赖项	需要库	原生（crypto.randomUUID）
数据库支持	存储为 CHAR(26) 或 BINARY(16)	原生 UUID 列类型
规范	社区规范（ulid.github.io）	RFC 4122 / RFC 9562

如果你已经在 UUID 生态系统中（PostgreSQL uuid 列、REST API、具有 UUID 支持的 ORM），UUID v7 通常比 ULID 更合适。如果你更喜欢更友好的人类编码并控制整个技术栈，ULID 是一个很好的选择。

ULID vs nanoid

ULID 和 nanoid 都产生短小的 URL 安全标识符，但它们有不同的设计目标：

属性	ULID	NanoID
时间戳	是——48 位 Unix 毫秒	否
可排序	是	否
默认长度	26 个字符	21 个字符
熵	80 位（随机组件）	约 126 位
字母表	Crockford Base32（32 个字符）	URL 安全 Base64（64 个字符）
可自定义长度	否	是（任意长度）
用例	时间排序 ID、数据库主键	随机令牌、短 URL、API 密钥

需要时间排序时选择 ULID。需要短随机字符串中最大熵时选择 nanoid。

在数据库中使用 ULID

ULID 可以根据你的需求以多种方式存储在数据库中：

存储为 CHAR(26)

最简单的方法。保留字典排序顺序。比二进制存储稍大，但人类可读且易于调试。

存储为 BINARY(16)

将 ULID 解码为其 16 字节二进制表示以进行紧凑存储。需要在应用程序代码中进行编码/解码。保留排序顺序。

PostgreSQL

存储为 CHAR(26) 或使用 bytea 类型进行二进制存储。没有原生 ULID 类型，但 CHAR(26) 上的字典排序可正常工作。

MySQL / MariaDB

使用 CHAR(26) CHARACTER SET ascii 进行高效存储。BINARY(16) 中的二进制存储也可行并节省空间。

SQLite

存储为 TEXT。SQLite 的默认文本比较由于 ULID 的字典设计可正确排序 ULID。

MongoDB

存储为字符串字段。ULID 的字典可排序性与 MongoDB 的字符串比较自然配合。

代码示例

ULID 生成需要 ulid 库（适用于 JavaScript、Python、Go、Rust 等）：

JavaScript (ulid npm)

// Using the 'ulid' npm package
import { ulid } from 'ulid'

const id = ulid()          // "01ARZ3NDEKTSV4RRFFQ69G5FAV"
const id2 = ulid()         // "01ARZ3NDEKXXXXXXXXXXXX..." (same ms, incremented random)

// With a custom timestamp
const id3 = ulid(1469918176385) // deterministic time portion

// Extract the timestamp back out
import { decodeTime } from 'ulid'
decodeTime(id)  // → 1469918176385 (Unix ms)

Python (python-ulid)

# Using python-ulid
from ulid import ULID

uid = ULID()
str(uid)                    # "01ARZ3NDEKTSV4RRFFQ69G5FAV"
uid.timestamp               # 1469918176.385
uid.datetime                # datetime(2016, 7, 30, 23, 36, 16, 385000, tzinfo=timezone.utc)

# Parse an existing ULID string
parsed = ULID.from_str("01ARZ3NDEKTSV4RRFFQ69G5FAV")
parsed.timestamp            # 1469918176.385

PostgreSQL

-- Store ULIDs as TEXT or CHAR(26)
CREATE TABLE events (
  id   CHAR(26) PRIMARY KEY DEFAULT gen_ulid(),  -- if using a PG extension
  name TEXT NOT NULL,
  created_at TIMESTAMPTZ NOT NULL DEFAULT NOW()
);

-- Or pass the ULID from your application layer
INSERT INTO events (id, name, created_at)
VALUES ('01ARZ3NDEKTSV4RRFFQ69G5FAV', 'user.signup', NOW());

-- Range queries are efficient because ULIDs sort chronologically
SELECT * FROM events
WHERE id > '01ARZ3NDEKTSV4RRFFQ69G5FAV'
ORDER BY id
LIMIT 20;

JavaScript (pure — no dependencies)

// Pure browser / Deno / Node.js implementation (no dependencies)
const CROCKFORD = '0123456789ABCDEFGHJKMNPQRSTVWXYZ'

function encodeTime(ms) {
  let result = '', n = BigInt(ms)
  for (let i = 9; i >= 0; i--) {
    result = CROCKFORD[Number(n & 31n)] + result
    n >>= 5n
  }
  return result
}

function encodeRandom(bytes) {
  let n = 0n
  for (const b of bytes) n = (n << 8n) | BigInt(b)
  let result = ''
  for (let i = 15; i >= 0; i--) {
    result = CROCKFORD[Number(n & 31n)] + result
    n >>= 5n
  }
  return result
}

function generateULID() {
  const randomBytes = new Uint8Array(10)
  crypto.getRandomValues(randomBytes)
  return encodeTime(Date.now()) + encodeRandom(randomBytes)
}

常见问题

ULID 是全局唯一的吗？

是的——概率非常高。80 位随机组件提供每毫秒每个生成器 2^80 ≈ 1.2 × 10^24 个可能值。在任何实际系统中，不同生成器在同一毫秒内碰撞的概率可忽略不计。对于严格的唯一性保证，请使用单调模式，该模式会为同一毫秒内生成的 ID 递增随机组件。

ULID 与 UUID 相同吗？

不——ULID 和 UUID 是 128 位值的不同编码。ULID 不能直接替代验证 UUID 格式（连字符十六进制）的系统中的 UUID。但是，如果需要，你可以在二进制 ULID 和 UUID 表示之间进行转换。

ULID 单调模式如何工作？

在标准模式下，80 位随机组件对每个 ULID 新鲜生成。在单调模式下，当在同一毫秒内生成多个 ULID 时，第二个及后续 ID 的随机组件是前一个随机值加一。这确保了在单个生成器上毫秒内的严格单调排序。

我可以解码 ULID 来获取生成时间戳吗？

可以。前 10 个 Crockford Base32 字符编码了 48 位 Unix 毫秒时间戳。使用 Crockford Base32 字母表解码这些字符，将结果解释为以毫秒为单位的 Unix 时间戳，并转换为日期。此工具正是这样做的。

ULID 是官方标准吗？

不是。ULID 是在 ulid.github.io 维护的社区规范。它不是像 UUID 那样的 IETF 标准。这意味着没有官方 RFC 可以引用，实现可能略有不同。UUID v7（RFC 9562，2024 年）是 IETF 标准化的替代方案，具有类似的时间排序属性。

ULID Generator